耐高温滤材纤维的技术现状

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1、耐高温滤材纤维的技术现状国外从70年代开始研究开发耐高温合成纤维，随着耐高温合成纤维的开发利用，各种新品种滤材不断涌现。而国内一方面研制开发的高温合成纤维品种较少，另一方面对环境治理的要求也大大低于国外。随着人们对环境要求的日益提高，治理大气污染，防止废气对人类健康造成的危害，对冶金、钢铁、发电、碳黑、水泥等行业高温烟尘过滤要求越来越高，排尘浓度标准已由原来的200mg/m提高到30～50mg/m，给耐高温阻燃纤维及过滤材料提供了巨大的应用市场。耐高温纤维有合成纤维(180℃～200℃以上)和无机纤维两类，耐高温滤材主要采用耐高温合成纤维。目前耐高温

2、滤材主要采用耐高温纤维制成的针刺过滤材料，这类材材多呈三维结构，其孔隙小而孔隙率大，过滤效率高，因此在近年来得到越来越广泛的应用。目前国内的高温过滤以玻璃纤维材料为主，但耐磨、耐折性能差，不能满足环境复杂的高温粉尘过滤要求。因此发展高性能的耐高温纤维及滤材，满足日益增长的高温烟尘过滤的要求，有着重要的意义。一、耐高温纤维国外从70年代开始致力于研究开发耐高温合成纤维，较著名的公司有美国杜邦公司、日本帝人公司、德国巴斯夫公司等。开发并得以广泛应用的耐高温纤维有芳族聚酰胺(如Nomex等)、聚苯撑硫醚(PPS)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)以及

3、聚丙烯腈预氧化纤维(PAN0F)等等。长期以来，我国的耐高温阻燃纤维及过滤材料一直依赖进口，市场被美国、日本、俄罗斯等国家所垄断。近几年来，我国先后研制成功了各种耐高温阻燃纤维，如芳砜纶(Polysuifon-amide)、改性自熄聚丙烯腈纤维(PANOF)、聚酰亚胺纤维(PI)及芳纶1313等。但国内的耐高温纤维达到200℃以上的除玻璃纤维外，其它纤维仅有少量生产，如间位芳纶。研究开发国产化的耐高温纤维是当务之急。1、破璃纤维　　玻纤滤材有多种形式，包括普通玻纤织物，膨体玻纤织物，纯玻纤或与其他化纤混合针刺毡，以及玻纤布或针刺毡覆聚四氟乙烯微孔膜等

4、。针剌毡以其较好的滤性占有较大比例(我国50％～55％，国外>60％)，覆膜滤材以更好的滤性受到欢迎正迅速发展。玻纤滤材还在空气超净化、燃油、啤酒过滤乃至血液过滤方面得到开发。纺织工业用的玻璃纤维其直径大多为8～12μm，相当于1.2dtex～2.8dtex。国内用于针刺滤材基网较多，一般是机织网布。在生产超细过滤材料时用直径为1～3μm的玻璃纤维。2、聚四氟乙烯纤维(PTFE)　　聚四氟乙烯纤维目前主要由奥地利兰精(Lenzing)公司生产，兰精公司的工艺系专利方法，与其他公司采用的膜裂法成纤工艺完全不同。该法由烧结的聚四氟乙烯圆柱，经机械加工切割

5、出连续的丝束，在熔点(327℃)以上的温度下凝胶化和热拉伸而制成纤维。兰精公司的聚四氟乙烯纤维截面略呈矩形，相当于纤度10dtex。经针刺法非织造布加工成滤材，具有过滤效率高的优点，可在260℃高温下连续使用。3、聚酰亚胺纤维(PI)聚酰亚胺纤维玻璃化温度315℃，氧指数38，在250℃加热l0min热缩率小于1％，可在260℃条件下连续运作，最高工作温度可达300℃。在260℃高温下不会产生物理降解现象，而且耐化学性能好，在较大的PH值范围内都能适用。聚酰亚胺纤纤维的一个显著特点是其不规则的截面结构。在纺丝工艺中应用特殊的工艺参数可获得不规则的纤维

6、截面，如三叶形截面结构。纤维三叶形横截面形成了非常高的纤维表面积系数，比圆形截面纤维增加了约80％的纤维表面积，大大增大了捕集尘粒的机会,提高了过滤效率，而且纤维持殊的截面形态，使得粉尘大多被集中到滤料的表面，较难渗透到滤料的内部堵塞孔隙，降低运行阻力。因此纤维对粉尘的捕集能力大大强于一般纤维，如选用同样旦尼尔数的纤维制得的滤料，纤维滤料的集尘效率要比其他纤维高一个数量级，因此混有纤维的滤料将会大大改善使用性能。目前国内已生产出用短切无碱玻璃纤维与P84(PI)纤维混合，运用特殊的梳理和针刺工艺而最终形成的复合针刺滤料，该产品是高炉煤气净化的首选品种

7、，也是运用量最大的一个品种。4、间位芳香族聚酰胺（芳纶1313）芳香族聚酰胺纤维根据分子结构不同分为对位型与间位型两类。对位型产品一般作为高强高模纤维应用，间位型主要用作耐高温纤维材料。芳纶1313纤维具有优异的耐高温和阻燃性能、良好的可纺性和尺寸稳定性、较好的机械性能，是目前技术比较成熟，使用最为广泛的本质阻燃纤维，其消费总量居特种纤维的第二位。目前，商业化的芳纶1313纤维有DuPont(杜邦)的Nomex、Teijin(帝人)的Conex、Unitika(尤尼吉卡)的Apyeil和俄罗斯的Fenilon纤维，而其市场基本上由美国DuPont和日

8、本Teijin两家控制。DuPont公司生产的Nomex纤维已经发展了好几代，具有多种产品规格和用途。其品种