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阻击PM25纤维有作为

2019-06-19 23:31:59来源:励志吧0次阅读

  随着袋式除尘技术的推广与普及,国产聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺、芳纶纤维等材料将迎来更大发展。

  2014/2015中国纤维流行趋势日前正式发布,此次发布以“和谐与品质”为主题,推出纤之盾——健康防护篇、纤之韵——精致生活篇、纤之源——绿色低碳篇、纤之魅——绚丽色彩篇四大篇章,包括PM2.5工业防护纤维、阻燃纤维、仿棉纤维、仿毛纤维、保暖纤维、凉感纤维、生物基纤维、循环再生纤维、无染纤维、易染纤维等10个纤维品种。本报从这一期开始,将一一为读者介绍各种纤维的特点与应用。

  当前雾霾天气频发,全民参与抗击PM2.5。这是场持久的战役,国家政策也相应倾斜。继2013年9月国务院印发《大气污染防治行动计划》后,在今年2月12日的国务院常务会议上再次提出,中央财政设立专项资金,今年安排100亿元,对重点区域大气污染防治实行“以奖代补”。

  大气污染防治涉及多个环节。其产业链涉及除尘、脱硫脱硝等工艺。而目前,我国烟尘排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%都来自于燃煤,燃煤电厂又首当其冲。采用先进滤材的袋式除尘技术在工业除尘中显得格外重要。

  袋式除尘技术需要先进的纤维材质。2014/2015中国纤维流行趋势报告主要推出的PM2.5工业防护纤维品种——高性能聚四氟乙烯纤维(PTFE)、聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维能满足不同的环境要求。他们从污染源头到大众呼吸通道,层层阻拦,减少PM2.5的产生,防止PM2.5进入人体危害健康。

  背景

  袋式除尘技术需要高性能材质

  中国环境保护产业协会提出的《关于“十二五”期间环保产业发展的意见》,就明确了袋式除尘行业要进一步开发和拓展袋式除尘器的应用领域,重点实现高强度及耐高温、耐高湿、耐腐蚀纤维的国产化,支持国产聚四氟乙烯、聚酰亚胺、芳纶纤维等材料的工业化生产和应用。据统计分析,预计到“十二五”末,我国袋式除尘器使用的各种滤料将达到1亿平方米。

  聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺、芳纶纤维等材料可谓工业防护中的“卫士”,而且不同的材质其防护能力也不相同。普通大众通过戴口罩将PM2.5隔离在外,防止或者减少吸入;而工业上阻击PM2.5则主要需要用袋式除尘技术将含PM2.5的烟尘收入囊中,防止其扩散至大气中。相对于简单的口罩,工业除尘所用材料对于耐高温、耐酸碱的要求更高。

  此次入选2014/2015中国纤维流行趋势报告的高性能聚四氟乙烯纤维、间位芳纶纤维和聚酰亚胺纤维等PM2.5工业防护纤维,正是下游发展规划中所需要推广的纤维,流行趋势与下游的发展实际步调一致。这些纤维技术的发展都经过一段攻艰克难的辛苦历程。同时,间位芳纶纤维和聚酰亚胺纤维等品种在防护服、消防服中也有阻燃等作用,是工业发展的好助手。

  亮相

  历经技术积累品质性能出众

  高性能聚四氟乙烯纤维(PTFE)耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、耐水解,不氧化、不老化,强度高,能适应多种复杂环境。聚四氟乙烯长纤维可加工成纯PTFE基布,用于高温滤料的基布。聚四氟乙烯短纤维加工而成滤布经覆膜后制备的高性能覆膜滤袋,可控制PM2.5的排放高达99.995%以上,粉尘浓度可控制在10mg/m3以下,是我国垃圾焚烧行业的首选滤袋。

  目前,世界上只有少数几家公司掌握了高性能聚四氟乙烯纤维的生产技术,其中主要生产工艺有载体纺丝法和糊料挤压法等,但这些公司长期对我国实行技术封锁,且产品价格昂贵,大大增加了高性能聚四氟乙烯纤维的应用成本,从而严重制约了高性能聚四氟乙烯纤维的发展和应用开发。由上海金由氟材料有限公司、上海凌桥环保设备厂有限公司和解放军总后勤部军需装备研究所从对仅有的一点儿国外样品的分析开始,完成了膜裂法高性能聚四氟乙烯纤维技术及千吨级产业化项目,对推动国内环保除尘工艺及材料的升级,拓展PTFE纤维在其他领域的创新应用产生重大影响。

  间位芳纶纤维具有非常好的热稳定性,连续使用温度范围极宽,在-196℃~204℃范围内可长期运行,在250℃时的收缩率仅为1%,短时间暴露于300℃高温下也不会脆化、软化或熔融,尺寸稳定性极佳。该纤维电绝缘性好,在高温下仍具有良好的电绝缘性能,所制成的绝缘纸耐击穿电压可达20kv/mm。可用于高温过滤材料,在金属冶炼、水泥生产、炼焦、化工等行业,可有效减少PM2.5等有害细微颗粒的浓度,保护大气环境,还可用于热防护服装、军警战训服、消防服、电焊服、石油工装、防电弧服等特种防护服。

  由于国外技术封锁等原因,我国芳纶的生产和应用起步较晚。2004年,烟台氨纶(现改名泰和新材)实现了间位芳纶的产业化生产,并逐步发展成为全球第二大间位芳纶供应商,极大推动了芳纶在国内市场的应用和发展。间位芳酰胺纤维的品种有美国杜邦的Nomex、烟台泰和新材的Tametar(泰美达)、日本帝人的Conex等。美国杜邦和烟台泰和新材是全球间位芳纶竞争的主要参与者。

  聚酰亚胺短纤维也具有较好高温稳定性、抗化学腐蚀性及其优异的耐高低温、阻燃、不熔滴、离火自熄等特性,聚酰亚胺短纤维制成的过滤材料可应用于钢铁厂、水泥厂、工业煤气净化等环境的烟尘过滤,作为高效过滤材料在高温滤材的应用领域中具有极其重要的作用,还可用于亲肤服饰,长期穿着,抗菌、抗螨、无致敏。

  我国的聚酰亚胺纤维研究开始于20世纪60年代,目前聚酰亚胺纤维仍受制于发达国家,因此研制生产具有自主知识产权的聚酰亚胺纤维系列产品,是现代化国防和国家经济发展之急需。中科院长春应用化学研究所在聚酰亚胺纤维研发及工业化方面取得突破,该项目开发的耐热型聚酰亚胺纺制技术已在长春高崎聚酰亚胺材料有限公司得到应用。由长春高琦聚酰亚胺材料有限公司、吉林高琦聚酰亚胺材料有限公司、中国科学院长春应用化学研究所共同参与的聚酰亚胺纤维产业化项目获得了2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖一等奖。而江苏奥神集团联合东华大学历经数年研制,自主开发的聚酰亚胺纤维项目也已在江苏奥神新材料有限公司顺利投产,该项目的采用拥有自主知识产权的干法纺丝及一体化生产技术,在国际上属于首创。

  应用

  环保之外更多用武之地

  高性能聚四氟乙烯纤维。用膜裂纺丝生产的PTFE纤维强度高,伸长小,适合于制作机织纱和缝纫线。作为过滤材料,PTFE纤维可以纯纺,也可以与其他纤维混用,如PTFE纤维可与聚酰亚胺纤维混用,这样既便于加工也有助于改善其性能。在电力行业,已有多家电厂使用PTFE长丝制成的滤袋基布。聚四氟乙烯基布为中国电力行业30000小时滤料使用寿命提供关键支持,目前市场占有率超过50%。

  间位芳纶纤维的应用也是多方面的。泰和新材近期推出针对PM2.5的高精度间位芳纶纤维,巩固并扩大了在环保领域的市场份额。而在防护领域,其参与开发的间位芳纶纸,在军工领域取得重大突破,成为我军某新型通用直升机的唯一设计指定用材。

  聚酰亚胺纤维也是高精尖材质,除了在电厂尾气除尘领域有广阔的应用前景外,在军用和民用领域也有出色的表现。聚酰亚胺短纤维可以进一步加工成聚酰亚胺短纤维绝缘纸,绝缘纸既可以作为飞机、导弹和卫星的宽频滤波材料,也可以作为雷达纸罩,敌我识别器透波窗口等。上海康达化工新材料股份有限公司研制的舰艇聚酰亚胺通过军方的研制鉴定审查,表明公司已经掌握了相关的技术和工艺。长春高琦聚酰亚胺材料有限公司,是专业发展聚酰亚胺材料的公司,其研发与生产的聚酰亚胺纤维成功进入军用、防护领域后,正在加紧民用领域的布局。凭借聚酰亚胺纤维保暖、阻燃的优异性能,企业寄望于它能够受到更多普通消费者的喜爱。

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