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目前,有可能符合上述性能要求、并有工業(yè)化生產(chǎn)能力的纖維品種有芳綸1313(PMIA)纖維、聚四fo乙烯(PTFE)纖維、聚酰亞胺(PI)纖維、聚苯并咪唑(PBI)纖維、聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)纖維和聚苯硫醚(PPS)纖維。
其中間位PMIA、PI和PBI纖維的耐堿性能差,在堿性環(huán)境中使用時會很快降低,且聚酰亞胺和聚苯并咪唑纖維還不能國產(chǎn)化;PBO纖維則耐候性差,極易降強,也未能在國內(nèi)生產(chǎn);PTFE纖維的加工性能較差、難以實現(xiàn)細旦化,故濾塵效果不很理想,且價 格貴。在已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化得PTFE、PMIA和PPS纖維中,PPS纖維因其采用加工費用較低的熔紡路線,具有較低的價 格。同時具有適合作為濾袋材料使用的良好綜合性能。
PPS纖維的極限氧指數(shù)為百分之34~35,正常的大氣條件下不會燃燒,它的自動著火溫度為590℃,屬于性能優(yōu)異的不燃材料。有高于普通聚合物的熔點(Tm=283℃),熱分解起始溫度高達430℃。纖維長期使用溫度為170~190℃;PPS在200℃以下不溶于任何溶劑,其化學穩(wěn)定性僅次于聚四fo乙烯,是良好的耐化學腐蝕材料;PPS強度較高,剛性好,具有很好的耐疲勞性和抗蠕變性能;PPS尺寸穩(wěn)定,在高溫下和吸濕后尺寸幾乎不變,尺寸穩(wěn)定性甚至超過某些熱固性材料。PPS還具有防輻射性能,可以用于防輻射材料。從上述性能可以看出,PPS纖維是現(xiàn)有耐高溫纖維中較適合于制作濾袋的纖維材料。
我國PPS纖維產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
PPS樹脂較早由美國Phillips公司于1967年取得以對二lv苯和硫化鈉為原料在N-甲基毗咯烷酮極性溶劑中合成PPS取得的專利技術(shù),1971年實現(xiàn)PPS樹脂的工業(yè)化生產(chǎn),1973年建成2.6kt/a規(guī)模生產(chǎn)裝置;1979年合成除了適于紡絲生產(chǎn)的高分子量線性PPS樹脂并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1985年以前,美國Phillips公司一直壟斷著PPS的生產(chǎn)和市場。此后隨著其專利失效,日本東麗公司、東洋紡公司、吳羽公司相續(xù)進行了PPS纖維的開發(fā),是目前中國市場上PPS纖維的主要供應商。德國拜爾公司在比利時也建了4kt/a?PPS生產(chǎn)裝置。
我國從70年代起開始PPS樹脂的開發(fā),陸續(xù)有廣州化工研究所(1978年)、四川長壽化工廠(1985年)、天津合成材料研究所(1986年)的PPS中試裝置通過鑒定。隨后四川特種工程塑料廠、都江堰高分子合成材料廠、長壽化工廠等10余家從事PPS生產(chǎn)的企業(yè),分別建成了幾到幾百T級的小型試驗生產(chǎn)裝置。2004年四川省華拓科技有限責任公司T級硫化鈉法合成線性高分子質(zhì)量聚苯硫醚通過驗收。
1980年代以來,四川大學、四川省紡織工業(yè)研究所、中國紡織大學(現(xiàn)東華大學)、中國紡織科學研究院等科研單位和企業(yè)一直進行PPS纖維的紡絲研究。目前已經(jīng)實現(xiàn)PPS纖維工業(yè)化生產(chǎn)的單位有江蘇瑞泰科技有限公司(與四川省紡織工業(yè)研究所合作,已工業(yè)化生產(chǎn)PPS短纖維并直接應用于袋式除塵器)、四川得陽科技股份有限公司(與中國紡織科學研究院合作,生產(chǎn)樹脂、長絲和短纖);營口耐斯特纖維有限公司、香港查氏集團海寧新能紡織有限公司采用進口樹脂生產(chǎn)PPS短纖維。這些企業(yè)初步解決了PPS纖維的國產(chǎn)化問題,但產(chǎn)品性能尚未達到國外先進水平。