耐高温纤维介绍
广泛应用耐高温纤维。尤其是在冶金领域.钢铁.发电.碳黑.水泥等行业的高温粉尘过滤,减少颗粒物排放,防止废气对人体健康造成危害。目前,耐高温过滤材料主要采用耐高温纤维制成的针状过滤材料。这些材料大多为三维结构,孔隙小,孔隙率高,过滤效率高。近年来,它们得到了越来越广泛的应用。国内高温过滤主要由玻璃纤维制成,但耐磨.折叠阻力差,不能满足复杂环境下高温粉尘过滤的要求。因此,开发高性能耐高温纤维和过滤材料,以满足不断增长的高温粉尘过滤要求具有重要意义。
耐高温合成纤维的国际研发始于20世纪70年代。杜邦公司等许多化工领域的知名企业.日本帝人公司.巴斯夫在德国投入了大量的研发资金,并取得了进展。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)预氧化纤维聚丙烯腈(PAN0F)等等。
由于起步较晚,我国长期以来一直依赖进口耐高温、阻燃纤维和过滤材料。20世纪90年代末,中国成功研制出芳砜尼龙(Polysuifon-amide).改性自熄聚丙烯腈纤维(PANOF).聚酰亚胺纤维(PI)还有芳纶1313等,但国内耐高温纤维达到200℃除玻璃纤维外,其它纤维只有少量生产,如间位芳纶。
1.破璃纤维
玻璃纤维过滤材料有多种形式,包括普通玻璃纤维织物、膨胀玻璃纤维织物、纯玻璃纤维或与其他化学纤维混合的针毡,以及玻璃纤维布或针毡的聚四氟乙烯微孔膜。针有良好的过滤性能(中国50%)~55%,国外>60%)占很大比例。复合膜过滤材料因其更好的过滤性能而受到欢迎并迅速发展。玻璃纤维过滤材料也在空气中超级净化.燃油.开发啤酒过滤甚至血液过滤。
纺织行业使用的玻璃纤维直径大多为8~12μm,相当于1.2dtex~2.8dtex。在我国,基网在国内应用较多,一般采用机织网布。生产超细滤料时,直径为1~3μm玻璃纤维。
2.聚四氟乙烯纤维(PTFE)
聚四氟乙烯纤维主要来自奥地利(Lenzing)公司采用独家专利生产。通过熔点(327℃)纤维是温度下,纤维由凝胶和热拉伸制成。蓝精公司的聚四氟乙烯纤维截面略呈矩形,相当于10度纤维dtex。针刺法非织造布加工成过滤材料,具有过滤效率高的优点,可用于260℃在高温下连续使用。
3.聚酰亚胺纤维(PI)
聚酰亚胺纤维的一个显著特征是其不规则的截面结构。不规则纤维截面,如三叶片截面结构,可以通过在纺丝工艺中应用特殊的工艺参数来获得。纤维三叶片截面形成的纤维表面积系数非常高,比圆形截面纤维增加了约80%的纤维表面积,大大提高了粉尘颗粒的捕获机会,提高了过滤效率。此外,纤维的特殊截面形状使大部分粉尘集中在过滤材料表面,难以穿透过滤材料内部,堵塞孔隙,降低运行阻力。因此,纤维比普通纤维具有更强的捕获粉尘的能力。如果选择与丹尼尔数纤维相同的过滤材料,纤维过滤材料的除尘效率高于其他纤维,因此混合纤维过滤材料将大大提高使用性能。
315℃,氧指数38,在250℃加热l0min热缩率小于1%,可以是260℃条件下连续运行,最高工作温度可达300℃。在260℃高温下不会产生物理降解,具有良好的耐化学性PH它可以应用于价值范围内。目前,短切无碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维已在中国生产和生产P84(PI)该产品是高炉煤气净化的首选品种,也是应用量最大的品种。
4.间位芳香族聚酰胺(芳纶1313)
芳纶纤维是一种线性大分子,由结构灵活的酰胺基团和间位苯基组成。由于氢键和苯环的作用,化学结构非常稳定,耐高温性能优异.耐燃性.高温尺寸稳定性。其优异的物理力学性能尤为突出,其强度与聚酯相似,耐磨性.它具有良好的抗弯性和优良的纺织加工性能,可以通过针灸进行.水刺成无纺布。在不同的温度下,芳纶1313纤维.不同时间的强保持率为250℃在1000小时的干热条件下,其强度保持率可达60%以上。作为一种功能纤维,芳纶1313纤维在高温粉尘过滤行业中起着不可替代的作用。但由于分子结构的特点,燃煤锅炉不能使用耐酸性差、耐高温水解性差等缺陷.适用于垃圾焚烧等行业。
芳纶1313纤维具有优异的耐高温性和阻燃性.良好的可纺性和尺寸稳定性.目前技术成熟、应用最广泛的基本阻燃纤维具有良好的机械性能,其总消耗量在特殊纤维中排名第二。市场上常见的芳纶1313纤维产品有:杜邦公司(DuPont)的Nomex.帝人公司(Teijin)的Conex.尤尼吉卡公司(Unitika)的Apyeil还有俄罗斯Fenilon纤维。此外,日本三菱东津化工与可乐丽公司.小松精练公司.等也在研发同类纤维。杜邦公司和日本帝人公司的产品在市场上处于领先地位。
自20世纪60年代以来,在20世纪60年代。目前,山东烟台氨纶有限公司芳纶1313的生产能力已达到2800吨/年,超过日本帝人公司,成为世界第二大芳纶1313生产供应商。山东烟台氨纶有限公司和广东彩燕有限公司均采用低温溶液聚合法和湿纺丝工艺,工业化生产芳纶1313纤维,可生产原液着色纤维,解决芳纶不易着色的问题。目前,两家工厂的纤维产品主要生产耐高温过滤材料和大量出口的无纺布;它也可以用于纺纱,但有时会有更多的超长纤维和倍长纤维。根据2005年底的抽样比较,两厂产品的抗拉断裂强度接近Nomex纤维,但仍然很低;断裂伸长率伴随着生产线.不同的拉伸工艺。但如果与其它纤维搭配合理,国产芳纶1313纤维可用于纺织加工,应用于阻燃面料。
5.芳砜纶
香薰尼纶(商品名称)Tanlon,简称PSA),它是我国自主研发的一种聚砜酰胺纤维,是高分子链中的一种(-SO2-)芳香族聚酰胺纤维。由上海纺织科学院和上海合成纤维研究所联合开发。纤维玻璃化温度为257℃,软化温度367℃,没有明显的熔点。℃上述时间开始分解,是目前我国广泛使用的一种耐温纤维。亚尼龙是制造袋式除尘器配套滤袋的优良材料。它不仅具有良好的耐热性,而且具有优异的耐热氧老化稳定性,热收缩小,能保持良好的尺寸稳定性和耐酸性℃长期使用,非常适合耐高温滤料,价格相对P84.PPS.Nomex也更便宜。此外,芳砜纤维的摩擦系数较小,用其制成的滤袋容易清灰;由于芳砜纤维耐高温,可与聚四氟乙烯(固化温度为260℃)热压粘接成过滤效果好,过滤效果稳定。