基于温度场分布对警用装备芳纶材料热解影响的技术研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.06.002

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (6): 6-9.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.06.002

基于温度场分布对警用装备芳纶材料热解影响的技术研究

倪君杰¹, 郭锐², 张冰¹^,²()

^1.公安部第一研究所，北京 100044
^2.北京化工大学，北京 100029

收稿日期:2021-11-13 出版日期:2022-06-26 发布日期:2022-06-27
通讯作者: 张冰，教授，从事有机化工及环境科学与资源利用等领域的研究，zhangbing@mail.buct.edu.cn
E-mail:zhangbing@mail.buct.edu.cn
基金资助:
公安部第一研究所

Effect of pyrolysis regeneration technology of aramid material for police equipment based on temperature field optimization

NI Junjie¹, GUO Rui², ZHANG Bing¹^,²()

^1.The First Research Institute of the Ministry of Public Security，Beijing 100044，China
^2.Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China

Received:2021-11-13 Online:2022-06-26 Published:2022-06-27
Contact: ZHANG Bing E-mail:zhangbing@mail.buct.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

尝试通过通入惰性气体的高温无氧热解法，对防弹衣或防弹头盔等警用装备中的芳纶无纬布防弹层进行资源化处置和再生利用。结果表明，利用芳纶纤维和胶黏剂热解温度的不同分别进行分解，既可以破坏原有装备形态，使报废装备无法重新流通使用，又使其分解产生可燃气体或提取可二次利用的纤维丝，达到资源化处置警用防弹装备的目的；结合仿真模拟和实验比对分析得出热解的最佳温度约为410 ℃和最佳热解位置。

关键词: 热解, 芳纶材料, 警用装备, 再生利用

Abstract:

This work attempts to conduct the resourceful disposal and recycling utilization of aramid weftless fabric ballistic layer in police equipment such as bullet?proof vests or helmets through high?temperature anaerobic pyrolysis with the passage of inert gas. The decomposition of the aramid fibre and adhesive at different pyrolysis temperatures not only destroys the original equipment form and prevents the end?of?life equipment from being recirculated for use， but also makes it decompose to produce flammable gas or extract the fibre yarn that could be used twice. This leads to the achievement of the purpose for the resourceful disposal of police ballistic protection equipment. Combined to the simulation and experimental analysis， an optimal temperature range of 410 ℃ and an optimal location of pyrolysis were obtained.

Key words: pyrolysis, aramid material, police equipment, recycling

中图分类号:

TQ323.4

倪君杰, 郭锐, 张冰. 基于温度场分布对警用装备芳纶材料热解影响的技术研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(6): 6-9.

NI Junjie, GUO Rui, ZHANG Bing. Effect of pyrolysis regeneration technology of aramid material for police equipment based on temperature field optimization[J]. China Plastics, 2022, 36(6): 6-9.

图/表 8

图1 芳纶无纬布防护产品

Fig.1 Aramid non?woven fabric protection products

图2 电加热热解炉

Fig.2 Electric heating pyrolysis furnace

图3 仿真结果云图

Fig.3 Simulation schematic diagram

图4 不同高度表面温度分布

Fig.4 Surface temperature distribution at different heights

图5 芳纶无纬布TGA曲线

Fig.5 TGA atlas of aramid knotless fabric

图6 实验组样品裂解温度变化曲线

Fig.6 Pyrolysis temperature curve of experimental group samples

图7 实验组样品裂解前后情况

Fig.7 Experimental group samples before and after pyrolysis

图8 样品不同温度裂解前后情况

Fig.8 Sample before and after pyrolysis at different temperature

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Effect of pyrolysis regeneration technology of aramid material for police equipment based on temperature field optimization

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