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袋式除尘器滤料中有那些是天然纤维材料?

滤料纤维的品种很多,可以分为天然纤维、普通合成纤维、高性能纤维、玻璃纤维和金属纤维等级别,没一个类别又可分为若干种。

一、天然纤维

1.棉纤维(别名棉花、棉、皮棉、英文名Cotton fiber)

1)结构式

2)分子式(C6H10O5)n,n=10000-15000。

3)物化性能 组成棉纤维的物质主要是纤维素,也有少量的其他伴生物。纤维素含量为93%-95%,它的单基是葡萄糖残基(C6H10O5),呈六环形排列,在2、3、6位碳原子时各有一个羟基,在1.4碳原子上有苷键,将葡萄糖基连接而成线性大分子。纤维素是棉纤维生长过程中经过化学作用合成的,属于多糖类高分子化合物,由碳、氢、氧三元素组成,聚合度一般可达10000-15000。棉纤维除纤维素外,还有6%左右的伴生物。其中有果胶质1.2%、蜡质0.5%-0.6%、蛋白质1%-1.2%、灰分1.14%、其他物质约1.36%。

棉纤维可与多种化学药剂起作用。它的化学性能比较稳定,不溶于一般的溶剂(如乙醚、乙醇、苯、丙酮、汽油等),在水中也只是发生轻微溶胀而不溶解。它的耐酸性能较差,特别是高温下强酸作用于棉纤维时,纤维素易水解,酸会使纤维大分子上的1,4苷键发生水解而断裂,使棉纤维的强度下降,伸长性能减弱,弹性变差,如连续作用最终将其分解成葡萄糖。氧化性强酸(如硫酸)甚至会使纤维素分子链中的部分氢、氧成为水分子,使纤维素脱水碳化。而磷酸对纤维素作用较弱,硼酸更弱,某些酸在适当浓度下并不切断纤维素分子长链,而将酸根基团接在侧链羟基上形成纤维素脂,如纤维素硝酸酯、醋酸酯、磺酸脂等。棉纤维的耐碱性很好,与热的浓碱作用时,纤维素的棉蜡易被皂化而除去,而糖类蛋白质等物质和灰分等较易水解或通过其他作用形成水溶性物质而被除去,在碱的作用下,可使棉纤维发生膨胀,转曲消失,使纤维呈圆柱形。棉纤维遇火会剧烈燃烧,防燃性较差。干燥棉纤维的比热容为1.21-1.34J/(g.℃),20℃时的导热系数为252.22-263.92J/(g.℃.h),棉纤维的纤维素在阳光和大气中能进行缓慢氧化作用而生成氧化纤维素,使纤维强度下降。如将棉纤维在大气中经阳光照射940h后,其强力下降50%左右。棉纤维的折射率为1.57-1.58。干燥棉纤维的相对介电常数为3.0-3.0,并随回潮率的增加而显著增大;干燥棉纤维的体积电阻率约为1013Ω.cm,在标准大气压下,回潮率约为7.6%时体积电阻率约为106-107Ω.cm,并随回潮率的增大而急剧下降。

2.羊毛纤维(别名羊毛,英文名wool)

1)结构式

式中R为侧基,不同的氨基酸有不同的侧基,羊毛大分子由20多种氨基酸组成。

2)物化性能 羊毛纤维具有很好的耐酸性,在热的有机酸较长时间作用下,对羊毛纤维的损伤也很小。羊毛纤维对无机酸的抵抗能力也很强,只有在加热的情况下,浓度对羊毛纤维才能产生破坏作用。在等电点附近时,羊毛纤维几乎不受损伤,只有pH值<4时才会有明显的损伤。因此在热化学处理中常将溶液的pH值调节在等电点附近,以保护羊毛纤维不受损伤。羊毛纤维不耐碱,在碱的作用下,能使羊毛角蛋白中的胱氨基酸键和盐式键水解而断裂,引起强度降低。羊毛纤维对各种有机溶剂的化学稳定性很好,既不溶解也不溶胀,这些有机溶液只能溶去单羊毛纤维外面的脂蜡和汗渍。但羊毛纤维对氧化剂的作用非常敏感,特别在高温下,强氧化剂对羊毛的作用非常激烈,造成对羊毛纤维的破坏。破坏作用的程度取决于处理温度、溶液的浓度和pH值。卤素也会使羊毛纤维发生氧化作用,特别是使鳞片发生变化,氧化作用剧烈时,可使鳞片发生变化,氧化作用剧烈时,可使鳞片边缘变钝,甚至被溶解。

羊毛纤维的物理力学性能如下。

①细度 羊毛纤维的细度差异较大,其范围为7-20μm。羊毛的细度主要取决于绵羊的品种。

②长度 羊毛的长度是仅次于细度的重要指标,一般情况下,细毛的长度范围为60-120mm,半细毛的长度为70-180mm,粗毛的长度范围为60-400mm。

③卷毛度 羊毛的长度自然状态时沿其长度方向有自然的周期性卷曲,这些卷曲绝大多数在同一平面上。一般以每厘米的卷曲数来表示羊毛卷曲的程度,叫卷曲度。

④吸湿性 羊毛吸收水分的多少通常用回潮率来表示,回潮率的大小与环境的温度、相对湿度有关,也与羊毛萃取液的pH值有关。羊毛的吸湿性较强,一般情况下,含水量约为8%-14%,公回潮率为15%。

3蚕丝(英文名raw silk)

1)结构式

式中R为丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸和络氨酸。蚕丝大分子是由18种氨基酸组成的。乙氨酸和丝氨酸占79%或以上。

2)物化性 密度为1.33-1.45g/cm?,单丝拉伸强度较高,一般为26-34cN/tex,断裂伸长率为15%-25%,初始杨氏模量为4.14-88.28cN/dtex,在天然纤维中低于苎麻而高于棉纤维的羊毛纤维。在温度升高和含水率增加的情况下,蚕丝的轻度有所降低,而且变形增加,初始杨氏模量也有所下降。因此,蚕丝制品在湿度时易起皱,洗涤后必须进行熨烫。蚕丝的吸湿性能比较好,在标准状态下的平衡回潮率可达11%左右,即使含水率达到30%,手感仍不觉得潮湿。干燥蚕丝纤维的吸湿积分热约为69J/g,仅低于羊毛纤维,在相对湿度100%的空气中,平衡回潮率可达36%-39%。蚕丝长时间再光的作用下,纤维中的氢键会发生断裂而引起机械性的变化,在氧气和谁的作用下,紫外线可使络氨酸和色氨酸残基氧化,从而使蚕丝泛黄,如再加上热和中性盐的作用,泛黄色会加剧。干燥的蚕丝是电的不良导体,在相对湿度65%的空气中,质量电阻率可达1010Ω*cm,在天然纤维中最高的。它的介电常数为4.2,在天然纤维中是最低的。蚕丝的比热容在天然纤维中最大,约为1.38J/(g.℃),热导率为179.91-196.65J/(m*℃*h),在天然纤维中是最小的。它的耐热性在天然纤维中也较好,当温度达到120℃时,蚕丝是渐渐地失去水分,没有明显的变化:当温度升到150℃时,蚕丝便逐渐释放出呈碱性的氨,同时丝胶凝固而变色;加热到235℃时,蚕丝可烧焦,并发出与燃烧羊毛类似的臭味。酸对蚕丝的作用虽没有碱剧烈,但随温度和浓度的升高,也会在不同程度上使蚕丝膨润而溶解。蚕丝受盐的影响较大,若将蚕丝在0.5%的食盐溶液中浸渍15个月,其组织结构就会完全破坏。蚕丝还同时具有酸和碱性质的特点。丝素长链分子产生两性特点的指标主要是等电点。蚕丝丝素的等电点事pH2-3,丝胶的等电点是pH3.8-4.2。由此可见,蚕丝对碱的作用非常敏感,其耐碱的能力远低于耐酸的能力。