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聚苯硫醚纤维的性能及其应用

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聚苯硫醚纤维的性能及其应用

发布日期:2017-12-01 作者:江苏秋晨环保科技有限公司 点击:

PPS(聚苯硫醚)纤维具有优良的耐热性、阴燃性、耐腐蚀性、力学强度与Nomex纤维相近;适于加工成高性能的纤维,所有这些新性能主要由其纤维结构所决定。

     PPS的分了结构式是以苯环在对位上连接硫原子而形成的大分子主链,是一种线性高分子,具有半结晶性,一般PPS纤维的结晶度在50%-60%,作为过滤用PPS纤维,国内目前纺丝得到的纤维其断面结构基本上为圆形,国外主要三叶型。

     PPS纤维的物理性能

     由于聚苯硫醚纤维具有较高的结晶度,力学性能较好,而且尺寸稳定,在使用过程中形变小,完全能满足使用要求。PPS纤维的纺织加工性能与多数常规纺织纤维相仿,易于织造加工。

     PPS纤维化学稳定性

     PPS纤维耐化学稳定性好,在极其恶劣的条件下仍能保持其原有的性能,其化学稳定性仅次于聚四氟乙烯纤维。适用于苛刻环境下的高端应用领域。在高温下,将PPS纤维放置在不同的无机试剂中,一周后仍能保持原有的抗拉强度。在93℃、10%氢氧化钠溶液中放置2周后,其强度也没有明显的变化。它还具有很好的耐有机试剂的性能,除了93℃的甲苯对它的强度略有影响外,在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中,即使在沸点下旋转一周,其强度仍不能发生变化;温度为93℃的甲酸、醋酸对它的强度也没有影响。

     综上所述,PPS纤维的耐化学稳定性仅次于四氟乙烯纤维,只有在高温强氧化剂下才能使纤维发生降解,因而PPS纤维适用于许多强腐蚀性化学介质的过滤。

     PPS纤维热性能

     PPS纤维热稳定性优良,具有出色的耐高温性,熔点达285℃,高于目前工业化生产的其他熔纺纤维,因此使用过程中尺寸较稳定,由PPS纤维加工成的制品很难燃烧,把它置于火焰中时虽会发生燃烧,但一旦移去火焰,燃烧会立即停止,燃烧时呈黄橙色火焰,并生成微量的黑烟灰,燃烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低的延燃性和烟密度,其极限氧指数可达34%-35%,在正常的大气条件下不会燃烧。如用作燃煤锅炉袋滤室的过滤织物,在湿态酸性环境中,PPS纤维长期使用温度为150-170℃,最高使用温度190℃,其使用寿命可达3年左右。

     PPS纤维的应用

     由于聚苯硫醚纤维的优异耐热性、耐腐蚀性和阻燃性,因此具有十分广泛的用途,在环境保护、化学工业过滤和军事等领域中的应用尤为突出。例如:用于热电厂的高温袋式除尘、垃圾焚烧炉、水泥厂滤袋、电绝缘材料、阻燃材料、复合材料等;另外,还可用作干燥机用帆布、缝纫线、各种防护布、耐热衣料、电绝缘材料、电解隔膜和摩擦片(刹车用)等。PPS纤维针刺非织造布或机织物可用于热的腐蚀性试剂的过滤,是较为理想的耐热和耐腐蚀材料。用PPS纤维制成针刺毡带用于造纸工业的烘干机上,同时也可用于制作电子工业的特种用纸。其单丝或复丝织物还可用作除雾材料,其中日本大和纺织公司将PPS纤维开发为工业滤布,用于烟道和化学品过滤领域。

     1、   火力发电烟道除尘

     PPS纤维主要用于工业燃烧锅炉袋滤室的过滤织物,工业用炉排放出的废热烟气含有多种腐蚀性化学物,一般的材料使用寿命短,过滤效果差。用于工业燃煤锅炉的PPS过滤织物,在湿态酸性环境中,在190℃以下,使用寿命可达3年左右。而芳砜纶滤袋使用寿命也仅半年至1年。

     2、   钢铁工业

     钢铁工业也是大气污染的主要来源之一,使用袋式除尘器的数量巨大。我国钢产量已超过3亿吨,如果按照宝钢应用袋式除尘器的状况计算,总共需要2100万平方米滤料,其中大部分是化纤滤料。按照滤袋使用寿命3.5年计算,每年更换滤袋所需的滤料约700万平方米,需要纤维滤毡3850吨,也就是说,钢铁工业的袋式除尘器用量还有较大的扩展余地。

     3、   水泥工业

     近年来,水泥行业新型干法水泥生产线中窑头和窑尾采用袋式除尘器的越来越多。PPS纤维滤料也大有用武之地。

     4、   化学品过滤

     PPS纤维除在环保领域具有广泛而不可缺少的用途外,还能用于那些腐蚀性强、溶液温度较高的化学品的过滤,如各种有机酸和无机酸、各种酚类、各种强极性溶剂等。据专家分析,2010年国内PPS纤维需求可能达到8000吨,2020年将达到2万吨。

     聚苯硫醚纤维是一种重要的高性能纤维,力学性能、耐化学性能、热性能好,在环保、化学过滤等方面具有广泛的用途。由于我国工业高速发展、大量的火力发电厂、水泥厂、垃圾焚烧场等排放出大量污染物,保护环境迫在眉睫,为了我国环保事业的发展,使地球空气质量更好,蓝天更蓝,加速PPS纤维的发展非常必要。建议国家加大投入,解决纤维级PPS树脂及纤维生产关键技术,环保工程提供大量高性能聚苯梳醚纤维滤料具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。

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