CN104406908A - 一种测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，包括数控恒温电加热套，所述数控恒温电加热套中安装三口烧瓶，在所述三口烧瓶的三个瓶口中分别安装控温部件、球形冷凝管和塞子。本发明还提供了一种使用上述装置测试聚苯硫醚纤维酸碱性的方法，主要是将待测纤维放入三口烧瓶，加入酸性或碱性溶液，在一定的温度下恒温加热24h，分析该待测纤维在处理前后的断裂强度比值。通过上述方式，本发明能够简便、快捷、高效、准确的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种测试聚苯硫醚纤维的耐酸碱性的装置与方法。
背景技术
聚苯硫醚纤维具有优异的耐温性、耐化学腐蚀性、阻燃性、绝缘性等性能，属于国家战略性重点发展和推广应用的高性能纤维之一，目前，广泛应用于环保领域，主要作为工业上高温、高腐蚀尾气除尘的过滤材料。耐化学腐蚀性能是聚苯硫醚纤维重要的指标之一，也是纤维制造企业和使用企业关注的重点指标之一，直接影响其滤袋等产品的过滤效率和使用寿命。评价纤维耐腐蚀性能的方法主要是通过测试其耐强酸、强碱性能，目前，聚苯硫醚纤维耐酸碱性的检测尚无一种简单、方便、快捷的方法，直接影响生产企业对纤维耐酸碱性能指标的管控，阻碍了产品质量和性能的提高和改善。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够高效、简便、准确的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，包括数控恒温电加热套，所述数控恒温电加热套中安装三口烧瓶，在所述三口烧瓶的三个瓶口中分别安装控温部件、球形冷凝管和塞子。
在本发明一个较佳实施例中，所述控温部件具有耐高温、耐腐蚀的支撑部件。
在本发明一个较佳实施例中，所述支撑部件的材料为透明的玻璃水晶。
本发明还提供一种使用如上所述的装置测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的方法，包括下述步骤：
1）准备，称取待测纤维5.0g，测试其断裂强度，记录为I1，500ml的三口烧瓶、若干烧杯、量筒洗净待用；
2）配置测试试剂，测试试剂包括酸性溶液与碱性溶液，所述酸性溶液为质量分数为48%的硫酸溶液，所述碱性溶液为质量分数为30%的氢氧化钠溶液；
3）反应，
31）在进行耐酸性的测试时，将步骤1）称取的待测纤维放入三口烧瓶中，再倒入步骤2）配置好的硫酸溶液，所述硫酸溶液的体积为343ml，再将三口烧瓶放入数控恒温电加热套中，并将球形冷凝管和控温部件装配至所述三口烧瓶的瓶口中，打开水龙头使所述球形冷凝管开始工作，设定所述数控恒温电加热套的加热温度为125℃，加热时间为24h；
32）在进行耐碱性的测试时，将步骤1）称取的待测纤维放入三口烧瓶中，再倒入步骤2）配置好的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的体积为343ml，再将三口烧瓶放入数控恒温电加热套中，并将球形冷凝管和控温部件装配至所述三口烧瓶的瓶口中，打开水龙头使所述球形冷凝管开始工作，设定所述数控恒温电加热套的加热温度为115℃，加热时间为24h；
4）清洗，加热结束之后，待三口烧瓶的温度自然冷却至50℃以下，将其中的测试试剂倒净，加入去离子水反复清洗处理后的纤维，直至用pH试纸检测所述三口烧瓶中的液体为中性时，取出待测纤维；
5）后处理，将所述反应后的待测纤维吹干，测试其纤维的断裂强度，记录为I2，耐酸性或耐碱性的表征计算为（I2/I1）*100%。
在本发明一个较佳实施例中，使用的硫酸溶液与氢氧化钠都为分析纯试剂。
在本发明一个较佳实施例中，在配制酸性溶液时，先用量筒量取175ml的去离子水，将所述去离子水倒入500ml的烧杯中，再用量筒量取质量分数为98%的浓硫酸168ml，将所述浓硫酸沿着所述烧杯的杯壁缓慢倒入其中，同时用玻璃棒不停的进行搅拌。
本发明的有益效果是：
（1）采用精确的数控恒温电加热套，对待测纤维加热的温度偏差能够控制在±0.1℃；
（2）采用耐高温、耐腐蚀、透明的玻璃水晶控温测温部件，测温准确；
（3）采用高温加热、低温冷却的方式，控制溶液浓度的恒定，使聚苯硫醚纤维的酸碱性测试更加精确。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、数控恒温电加热套，2、待测纤维，3、测试试剂；4、控温部件，5、塞子，6、进水口，7、球形冷凝管，8、出水口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，包括数控恒温电加热套1，所述数控恒温电加热套1中安装三口烧瓶，在所述三口烧瓶的三个瓶口中分别安装控温部件4、球形冷凝管7和塞子5。其中，所述控温部件4具有耐高温、耐腐蚀的支撑部件，所述支撑部件的材料为玻璃。
一种使用如上所述的装置测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的方法，包括下述步骤：
1）准备，称取待测纤维2 5.0g，测试其断裂强度，记录为I1，500ml三口烧瓶、若干烧杯、量筒洗净待用；
2）配置测试试剂3，测试试剂3包括酸性溶液与碱性溶液，所述酸性溶液为质量分数为48%的硫酸溶液，所述碱性溶液为质量分数为30%的氢氧化钠溶液；其中，使用的硫酸溶液与氢氧化钠都为98%浓度的分析纯试剂；在配制酸性溶液时，先用量筒量取175ml的去离子水，将所述去离子水倒入500ml的烧杯中，再用量筒量取质量分数为98%的浓硫酸168ml，将所述浓硫酸沿着所述烧杯的杯壁缓慢倒入其中，同时用玻璃棒不停的进行搅拌；配制30%的氢氧化钠溶液343ml时，则称量102.9g的氢氧化钠，溶解于的去离子水中；
3）反应，
31）在进行耐酸性的测试时，将步骤1）称取的待测纤维2放入三口烧瓶中，再倒入步骤2）配置好的硫酸溶液，所述硫酸溶液的体积为343ml，再将三口烧瓶放入数控恒温电加热套1中，并将球形冷凝管7和控温部件4装配至所述三口烧瓶的瓶口中，打开水龙头使所述球形冷凝管7开始工作，流动的冷水从位于球形冷凝管7下方的进水口6进入，再从位于球形冷凝管7上方的出水口8流出，达到冷凝效果，以此来维持三口烧瓶中溶液的浓度的稳定；设定所述数控恒温电加热套1的加热温度为125℃，加热时间为24h，并通过所述控温部件4观测监控三口烧瓶中的液体的实际温度并随时调整至125℃；
32）在进行耐碱性的测试时，只是将测试试剂3更改为已经配置好的质量分数为30%的氢氧化钠溶液，将所述数控恒温电加热套1的加热温度设定为115℃，其余的操作步骤与参数同步骤31）；
4）清洗，加热结束之后，待三口烧瓶的温度自然冷却至50℃以下，将其中的测试试剂3倒净，加入去离子水反复清洗处理后的纤维2，直至用pH试纸检测所述三口烧瓶中的液体为中性时，取出待测纤维2；
5）后处理，将所述反应后的待测纤维2吹干，测试其纤维的断裂强度，记录为I2，耐酸性或耐碱性的表征计算为（I2/I1）*100%。
国产普通聚苯硫醚纤维的耐酸碱性测试结果为95%左右，国产改性聚苯硫醚纤维的耐酸碱性测试结果为97%左右。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，其特征在于，包括数控恒温电加热套，所述数控恒温电加热套中安装三口烧瓶，在所述三口烧瓶的三个瓶口中分别安装控温部件、球形冷凝管和塞子。
2.根据权利要求1所述的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，其特征在于，所述控温部件具有耐高温、耐腐蚀的支撑部件。
3.根据权利要求2所述的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的装置，其特征在于，所述支撑部件的材料为透明的玻璃水晶。
4.一种使用如权利要求1~3之一所述的装置测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的方法，其特征在于，包括下述步骤：
1）准备，称取待测纤维5.0g，测试其断裂强度，记录为I1，三口烧瓶、若干烧杯、量筒洗净待用；
2）配置测试试剂，测试试剂包括酸性溶液与碱性溶液，所述酸性溶液为质量分数为48%的硫酸溶液，所述碱性溶液为质量分数为30%的氢氧化钠溶液；
3）反应，
31）在进行耐酸性的测试时，将步骤1）称取的待测纤维放入三口烧瓶中，再倒入步骤2）配置好的硫酸溶液，所述硫酸溶液的体积为343ml，再将三口烧瓶放入数控恒温电加热套中，并将球形冷凝管和控温部件装配至所述三口烧瓶的瓶口中，打开水龙头使所述球形冷凝管开始工作，设定所述数控恒温电加热套的加热温度为125℃，加热时间为24h；
32）在进行耐碱性的测试时，将步骤1）称取的待测纤维放入三口烧瓶中，再倒入步骤2）配置好的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的体积为343ml，再将三口烧瓶放入数控恒温电加热套中，并将球形冷凝管和控温部件装配至所述三口烧瓶的瓶口中，打开水龙头使所述球形冷凝管开始工作，设定所述数控恒温电加热套的加热温度为115℃，加热时间为24h；
4）清洗，加热结束之后，待三口烧瓶的温度自然冷却至50℃以下，将其中的测试试剂倒净，加入去离子水反复清洗处理后的纤维，直至用pH试纸检测所述三口烧瓶中的液体为中性时，取出纤维；
5）后处理，将所述反应后的待测纤维吹干，测试其纤维的断裂强度，记录为I2，耐酸性或耐碱性的表征计算为（I2/I1）*100%。
5.根据权利要求4所述的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的方法，其特征在于，使用的硫酸溶液与氢氧化钠都为分析纯试剂。
6.根据权利要求5所述的测试聚苯硫醚纤维耐酸碱性的方法，其特征在于，在配制酸性溶液时，先用量筒量取175ml的去离子水，将所述去离子水倒入500ml的烧杯中，再用量筒量取质量分数为98%的浓硫酸168ml，将所述浓硫酸沿着所述烧杯的杯壁缓慢倒入其中，同时用玻璃棒不停的进行搅拌。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111220657A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-02 | 中简科技股份有限公司 | 一种聚丙烯腈碳纤维pH测试方法 |
| CN111537387A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-14 | 河北冀研能源科学技术研究院有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维失效定量判断方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 中华人民共和国工业和信息化部: "《FZ/T 50026-2014聚苯硫醚纤维耐酸、耐碱、耐高温性能试验方法》", 1 January 2014 * |
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| CN111537387A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-14 | 河北冀研能源科学技术研究院有限公司 | 一种聚苯硫醚纤维失效定量判断方法 |
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