歡迎您來到“PPS纖維”，您將瀏覽到的主要內(nèi)容如下：
㈠、PPS纖維概況
㈡、PPS纖維的性能
㈢、PPS纖維的應(yīng)用
㈣、PPS纖維的生產(chǎn)與制造
㈤、PPS纖維的研究與發(fā)展方向
㈥、PPS纖維實(shí)物圖在"特種纖維圖片(商業(yè)化)"中
一、PPS纖維概況：
1、1983年，由美國Phillips 石油公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)；
2、1987年后，日本的東麗、東洋紡、帝人和吳羽等公司也相繼推出了自己的PPS纖維產(chǎn)品；
3、日本大和紡織公司首先將PPS纖維開發(fā)為工業(yè)濾布，用于濕法過濾領(lǐng)域中化學(xué)品過濾，取得了非常好的效果，受到廣泛關(guān)注；
4、用PPS纖維制成的針刺過濾氈，成為了電廠燃煤鍋爐的煙氣除塵和城市垃圾焚燒爐尾氣處理的首選濾料品種之一；
5、2005年，世界PPS樹脂實(shí)際供應(yīng)量約為6.5萬噸，其中,用于纖維和薄膜約為0.52萬噸；
6、目前，全球PPS 纖維的需求量大約為6000噸/年左右，需求量以每年10％的速度迅速增加。
二、PPS纖維的性能
1、外觀
PPS纖維一般為米黃色，添加增白劑可制得純白纖維。
PPS纖維通常為圓形，但東洋紡的三葉形PPS纖維制成的紗和基布的強(qiáng)度較高，還可有效增加表面積，提高過濾效率及空氣透過率，減少壓力，達(dá)到減少能源消耗，延長清洗濾袋的時(shí)間間隔；此外也有中空和帶狀形式的PPS纖維。
2、PPS纖維的性能（突出的與優(yōu)異的性能）：
⑴、突出的化學(xué)穩(wěn)定性：在極其惡劣的條件下仍能保持原有的性能：高溫下，放置于除強(qiáng)氧化劑以外的酸、堿和鹽中一周后仍能保持原有的抗拉強(qiáng)度；在200℃以下沒有任何溶劑溶解它，具有極好的耐有機(jī)溶劑性能。
⑵、優(yōu)異的耐溫性：氮?dú)鈿夥障�，�?00℃以下時(shí)基本無失重，在高溫下具有高的強(qiáng)度保持率：將復(fù)絲置于200℃的高溫爐中，54天后斷裂強(qiáng)度基本保持不變。
⑶、良好的阻燃性與安全性：PPS纖維自身阻燃，極限氧指數(shù)可達(dá)34～45％；
⑷、良好的力學(xué)性能：東麗PPS纖維的斷裂強(qiáng)度可達(dá)4.13cN/dtex，斷裂伸度長為19.18 （％）；
⑸、吸濕率低：在相對潮濕度為65％RH時(shí)，吸濕量為0.2～0.3％，因而纖維的回潮率極低。
三、PPS纖維的應(yīng)用
1、PPS纖維的應(yīng)用領(lǐng)域：
⑴、煙道除塵：工業(yè)用爐排放出的廢熱煙氣；
⑵、化學(xué)品過濾：耐酸、堿、有機(jī)溶劑和耐溫度、耐磨損的過濾織物、造紙用針刺氈、氣液過濾材料；
⑶、高性能復(fù)合材料：與碳纖維、芳綸纖維、P84等混織可作為高性能復(fù)合材料的增強(qiáng)織物；
⑷、其它應(yīng)用：縫紉線、各種防護(hù)布、電絕緣材料、電解隔膜、摩擦片、特殊用途的電纜包復(fù)層、防火織物、耐輻射織物、特種墊圈、高性能包裝材料等；將單絲或復(fù)絲織物用作除霧材料；經(jīng)特殊處理后的PPS纖維織物特別適合用于電化學(xué)儲(chǔ)能裝置的隔離材料。
2、國外應(yīng)用情況：
⑴、早在1979 年國外就將PPS 針刺濾料應(yīng)用于燃煤鍋爐脈沖噴吹袋濾器中，濾速達(dá)118m/min，使用壽命長達(dá)7年；
⑵、歐美國家在高溫除塵領(lǐng)域袋式除塵已占80%左右，1996年需求量已高達(dá)1800 噸，并以10%的年增長率發(fā)展，特別是各國都強(qiáng)化了對焚燒爐產(chǎn)生的二噁英的管制，促進(jìn)了PPS纖維的大發(fā)展；
⑶、美國Colorado州的Golden用PPS濾袋處理燃煤鍋爐50000磅/h的煙塵排放，在188℃下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)32個(gè)月，無一破損，經(jīng)5年運(yùn)轉(zhuǎn)，很少替換濾袋。
3、國內(nèi)應(yīng)用情況
⑴、陜西寶雞熱電公司50MW液態(tài)排渣燃煤鍋爐復(fù)合多管旋風(fēng)除塵器改造工程項(xiàng)目采用“PPS+P84+適量玻纖”纖維復(fù)合，成功滿足了系統(tǒng)150℃～190℃高溫?zé)煔獾某龎m要求；
⑵、大慶熱電廠75MW噸燃煤鍋爐使用了PPS針刺過濾氈、內(nèi)蒙古、青海的兩家電廠燃煤鍋爐的煙氣除塵器配用了PPS針刺濾袋，深圳的城市垃圾焚燒也采用了PPS 針刺濾袋，取得了良好的除塵和環(huán)保效果。
⑶、普遍采用的電除塵器已不能滿足電廠煙氣排放濃度由的200mg/m³降低到50mg/m³的標(biāo)準(zhǔn)。
4、部分用途具體描述
⑴、煙道除塵（袋式除塵器）
環(huán)保領(lǐng)域迫切需要減少污染；
根據(jù)節(jié)能減排，走可持續(xù)發(fā)展道路這一國策，更需要減少污染；
我國參與簽署的《京都協(xié)議》也需要減少污染；
而國內(nèi)普遍采用的靜電除塵器不能滿足將電廠煙氣排放濃度由以前的200mg/m³降低到50mg/m³的新標(biāo)準(zhǔn)；
袋式除塵器是達(dá)到環(huán)保要求的最優(yōu)選擇；
袋式除塵器中濾袋是關(guān)鍵，普通的濾袋承受不了高溫與腐蝕性煙氣。
⑵、化學(xué)品過濾
①、高溫磷酸過濾：用PPS纖維濾布用于高溫磷酸的過濾，可避免傳統(tǒng)的加強(qiáng)丙綸或滌綸濾布因耐酸性和耐熱性差，易老化發(fā)硬而破碎的缺點(diǎn)，可將濾布的使用壽命由2～3天提高到2個(gè)月以上，徹底改變了因更換濾布造成停機(jī)損失和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)。
PPS制成的無紡布用于過濾器的濾芯，耐酸堿和有機(jī)溶劑，具有高溫穩(wěn)定性和長的使用壽命
②、高溫濃堿過濾：生產(chǎn)燒堿的化工廠需要對90℃左右，濃度為40％～50％的高溫濃堿進(jìn)行過濾，使用PPS濾布后，由于其能夠經(jīng)受90℃左右堿液的侵蝕，濾布的使用壽命大大延長了；
③、造紙用針刺氈：取代傳統(tǒng)的PA針刺氈，用作紙漿的濾網(wǎng)，可有效降低濾網(wǎng)的吸水率和變型率，提高強(qiáng)度與硬挺度，提高耐用性和抗污性及透水率，應(yīng)用于高速造紙機(jī)。
兩種由PPS 無紡布制過濾器基質(zhì)（纖維直徑2～4微米）
⑶、高性能復(fù)合材料
PPS纖維與碳纖維混織可作為高性能復(fù)合材料的增強(qiáng)織物和航空航天用復(fù)合材料等，用作受力、耐熱結(jié)構(gòu)件和隔熱墊、耐腐蝕、耐輻射板、絕緣材料，如防輻射軍用帳篷、導(dǎo)彈外殼、隱形材料、特種紙、隔膜HARPOON
導(dǎo)彈的鰭、翼、TOMAHAWK的雷達(dá)天線罩、進(jìn)氣道、進(jìn)氣整流罩以及火箭的尾錐、發(fā)射容器等；
高溫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)套
采用PPS纖維與增強(qiáng)纖維復(fù)合纏繞后，
熱壓成型，制成了火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)套。
PPS薄膜與碳纖維布?jí)褐频慕Y(jié)構(gòu)件已應(yīng)用在A340-500和A340-600的機(jī)翼、艙門、推進(jìn)器等部件。
PPS薄膜級(jí)樹脂及薄膜的研制已在四川大學(xué)進(jìn)行
⑷、其它應(yīng)用
①、微多孔中空纖維膜
用于化學(xué)品過濾、精密過濾的隔膜分離；
從合成品、漿粕、染料排水中回收有用物質(zhì)及水的再利用等；
作為聚颯、芳香族聚酞胺等分離膜的支撐體；
可成為酵素固定膜以生物反應(yīng)來使用，可做成高功能性隔膜；
應(yīng)用于貴重金屬的回收、電透析膜。
②、特殊服裝
除用于軍服、賽車服和易燃易爆行業(yè)上的作業(yè)服外，東麗公司利用PPS纖維的熱遮蔽特性，開發(fā)出了使用PPS復(fù)合絲的隔熱保溫的輕量衣料，比聚酯纖維衣料提高了30%～40%的保溫性，且可以減低16%穿衣時(shí)的接觸冷感。通過進(jìn)一步對其進(jìn)行防水、防污等后處理后，可使其不粘水與污物，從而可保持服裝表面的干燥與清潔。
⑸、PPS纖維過濾織物的優(yōu)勢
①、濾袋捕集效率、清灰效果和濾袋在含SOX、NOX、HCl及二氧雜環(huán)烴類等腐蝕性化學(xué)物的廢熱煙氣中的使用壽命是決定濾袋選材的最重要因素；
②、PPS纖維以及PPS /P84 （聚酰亞胺）共紡制成的梯度結(jié)構(gòu)是這類濾料的最優(yōu)選擇；
③、PPS過濾織物應(yīng)用于190℃環(huán)境下的燃煤鍋爐煙氣除塵使用壽命可達(dá)三年左右（丙綸濾袋僅幾百小時(shí)使用壽命，芳砜綸濾袋使用壽命也僅0.5～1年）。
④、應(yīng)用于垃圾焚燒，對煙氣中Dioxin（二氧（雜）芑，一種致癌雜環(huán)族碳?xì)浠衔铮┑姆蛛x效率高于90%；
⑤、可根據(jù)需要加工成各種規(guī)格與性能的織物，便于透氣與清灰。
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品種 |
厚度
（毫米） |
標(biāo)重
（克/米2） |
斷裂強(qiáng)度（N） |
透氣量
（升/米2/秒） |
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經(jīng)向 |
緯向 |
|
中紡院PPS
處理氈 |
1．70 |
589 |
878 |
1914 |
131．1 |
|
進(jìn)品PPS
處理氈 |
1．61 |
550 |
868 |
1924 |
116．0 |
|
玻纖、PPS
復(fù)合處理氈 |
2．38 |
1060 |
1476 |
1968 |
95．8 |
⑹、國內(nèi)PPS纖維的市場及消費(fèi)情況
①、國內(nèi)PPS纖維的應(yīng)用方向主要集中在以PPS纖維為原料制造高溫濾料或?yàn)V袋；
②、國內(nèi)PPS纖維主要來自東麗和東洋紡，04年以前，年進(jìn)口量為300~400噸；05年，由于國際市場對PPS短纖需求增加，東麗將出口量向歐洲傾斜，僅供給中國150噸；06年有所增加，但也僅有400噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需要；
③、目前從日本進(jìn)口PPS短纖維的價(jià)格在14～16萬/噸，而PPS纖維制成品——無紡布過濾氈的市場價(jià)格為30～40萬元/噸左右。
④、國內(nèi)市場情況（2006年）
•袋式除塵設(shè)備總銷售額300多億元；
•濾料1億平方米左右；
•大多為低檔產(chǎn)品，使用壽命短、除塵效率低。
•2005年，全國火電總裝機(jī)容量4億KW，預(yù)計(jì)到2010年，將達(dá)到4.76億KW，如果70%采用PPS袋式除塵器，則有3.33億KW容量；
•按保守的每kW裝機(jī)容量需濾料0.25 m2（500g/m2）計(jì)算，總計(jì)需要濾料8330萬m2，則所需PPS纖維為4165噸；
•按濾料使用壽命3年計(jì)算，每年將更換濾料2777萬m2左右，需要PPS纖維近1400噸。
•該測算不包括其它種類的熱電燃煤鍋爐、垃圾焚化裝置以及同樣是大氣污染主要源頭的鋼鐵工業(yè)和水泥行業(yè)所需濾料量。
•全國煤炭消耗量
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燃料煤用量
（萬噸） |
原料煤用量
（萬噸） |
生活煤用量
（萬噸） |
合計(jì)
（萬噸） |
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1998年 |
73024 |
36686 |
20788 |
130498 |
|
1999年 |
76745 |
36718 |
19994 |
133457 |
|
2000年 |
81188 |
38156 |
18237 |
137581 |
|
2001年 |
91234 |
30571 |
20412 |
142217 |
|
2002年 |
97264 |
36524 |
19024 |
152812 |
|
2003年 |
110728 |
42624 |
19078 |
172430 |
|
2004年 |
125972 |
50026 |
19613 |
195611 |
|
增長率% |
13．8 |
17．4 |
2．8 |
13．4 |
四、PPS纖維的生產(chǎn)與制造
1、PPS纖維級(jí)樹脂
纖維級(jí)的PPS樹脂與工程塑料級(jí)的PPS樹脂相比較，不同于：
⑴、樹脂的結(jié)構(gòu)；
⑵、樹脂的分子量；
⑶、分子量分布；
⑷、流變性能；
⑸、雜質(zhì)含量。
以上都是決定樹脂是否具有可紡性以及纖維性能的關(guān)鍵。
部分生產(chǎn)商纖維級(jí)PPS樹脂產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)
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廠商 |
MFR（g/10min） |
Tm(℃) |
灰份（%） |
揮發(fā)性物質(zhì)%（150℃） |
|
RytonTME2481 |
225 |
285 |
0.3 |
<0.3 |
|
PPS-hc
（得陽科技公司纖維級(jí)樹脂） |
172 |
283．5 |
0．27 |
0．28 |
PPS樹脂主要生產(chǎn)商及其生產(chǎn)能力
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廠商 |
商品名稱 |
生產(chǎn)能力（t/a） |
|
雪佛隆菲利普斯（Chevron-phillips） |
Ryton |
（20000）* |
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佛特�。‵ortron） |
Fortron |
15000 |
|
東麗（Toray） |
Torelina |
9000 |
|
吳羽（Kureha） |
Fortron |
9000 |
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大日本油墨（Dainippon）Ink&Chemicals |
DIC |
10000 |
|
東曹（Tosoh） |
Susteel |
5000 |
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四川得陽科技公司 |
Haton |
------ |
注：紅色表示該公司有纖維級(jí)樹脂生產(chǎn)；*目前為10000t/a，正在擴(kuò)建，計(jì)劃08年投產(chǎn)。
2、國內(nèi)PPS樹脂生產(chǎn)情況
⑴、經(jīng)過863三個(gè)五年計(jì)劃（1987~2000年）的長期支持，四川大學(xué)順利完成了PPS樹脂的研究工作，為產(chǎn)業(yè)化做好了準(zhǔn)備；
⑵、2003年，在國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程的支持下，四川得陽科技公司聯(lián)合四川大學(xué)等單位成功進(jìn)行了千噸級(jí)PPS樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品大批量出口到國外；已有60多個(gè)品種牌號(hào)的復(fù)合改性品種供應(yīng)市場；
⑶、目前，只有美國、日本和我國掌握了PPS樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)制造技術(shù)，擁有生產(chǎn)能力和批量產(chǎn)品；
⑷得陽科技目前擁有兩條PPS樹脂的生產(chǎn)線，分布在四川德陽市（1千噸/年）和四川成都市（6千噸/年）。
3、國外PPS纖維生產(chǎn)狀況
⑴、東麗公司經(jīng)兩次收購（Phillips石油和Fibers&Yarns的PPS纖維生產(chǎn)部門）后，生產(chǎn)能力達(dá)到2000t/a（其中：短纖1500t/a，長絲100t/a）；
⑵、80年代末，日本東洋紡開始研制與生產(chǎn)，商品名為Procon，現(xiàn)生產(chǎn)能力~ 700t/a；
⑶、吳羽，生產(chǎn)能力~400t/a；
⑷、Ticona，商品名為Fortron ；
⑸、全球總產(chǎn)量~ 5000t/a（包括自用），80%集中日本。
4、國內(nèi)PPS纖維研發(fā)與生產(chǎn)情況
⑴、上世紀(jì)80年代末，四川大學(xué)結(jié)合“863計(jì)劃”PPS樹脂的研究，試制出了纖維樣品并進(jìn)行了初步的性能研究，與此同時(shí)，四川省紡織工業(yè)研究所、中國紡織大學(xué)等單位也進(jìn)行了PPS纖維的紡制工作；
⑵、1993年四川省紡研所與四川大學(xué)等單位合作，研制出了單絲纖度6～7dtex，強(qiáng)度達(dá)2.8～3.5cN/dtex的PPS長絲并試織成了織物；
⑶、2003年7月，得陽科技公司與四川大學(xué)合作開發(fā)PPS纖維通過了四川省科技廳的鑒定，其斷裂強(qiáng)度：3.96cn/dtex ，斷裂伸長率：15.7% ，氧指數(shù)為：35%＜OI＜45%。
⑷、2004年，得陽科技公司纖維級(jí)樹脂和PPS纖維產(chǎn)品正式形成了生產(chǎn)能力，我國的PPS纖維有了商業(yè)化的產(chǎn)品；
⑸、2005年后，一些單位利用少量進(jìn)口樹脂也進(jìn)行了纖維的研發(fā)，但由于缺乏穩(wěn)定的樹脂來源，纖維生產(chǎn)能力較小且不穩(wěn)定。
⑹、目前，得陽科技公司和中國紡織科學(xué)研究院合作進(jìn)行的“聚苯硫醚紡絲產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目已被國家發(fā)展和改革委員會(huì)列為2007年紡織新型和特種化纖專項(xiàng)項(xiàng)目；
⑺、建設(shè)內(nèi)容： 3000噸/年纖維級(jí)PPS樹脂的合成與純化、造粒、切片干燥等生產(chǎn)系統(tǒng)，以及3000噸/年短纖維生產(chǎn)系統(tǒng)。
五、研究與發(fā)展方向
1、PPS共混改性纖維
PPS 纖維新的研究方向主要是通過加入共混組分來改善其性能。近年來已進(jìn)行的PPS共混纖維的研究與開發(fā)主要有PPS/ PTFE 、PPS/PA、PPS/ PET、PPS/ PPSK、PPS/ EBA纖維以及超支化PPS/PPS共混纖維等體系，取得了較好的改性效果，如：
⑴、與鹵化物單體(偏二氟乙烯等) 共混紡絲，改善了PPS纖維的抗張強(qiáng)度和延伸度；
⑵、與乙烯-四氟乙烯共聚物( ETFE) 與PPS 共混紡絲，明顯改善了PPS 纖維的耐磨性和耐疲勞性；
⑶、與的碳酸鈣粉末（平均粒徑為0. 5μm）共混紡絲，適量的碳酸鈣粉末可以有效地提高PPS纖維的強(qiáng)度和抗彎曲磨損性能；
⑷、與PPS/ PA 的共混紡絲,采用馬來酐作增容劑：改性纖維物理性能要比純PPS 纖維和未加增容劑的纖維好，這種纖維主要用于傳輸帶或造紙機(jī)上；
⑸、經(jīng)聚四亞甲基乙二醇醚( PTMEG) 處理的PPS 纖維,其織物絕緣性能大大提高，主要用于電纜包膠層；
⑹與PET 共混，在保持纖維優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性等性能的同時(shí)，可以有效地降低PPS 纖維的生產(chǎn)成本。
2、新型品種與規(guī)格
⑴、PPS雙組分(皮芯型復(fù)合纖維):如皮層為PPS，芯層為聚酯的雙組分皮芯型復(fù)合纖維可使袋濾時(shí)過濾成本更低,且性能改善。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)上市，短纖維旦數(shù)和切斷長度規(guī)格齊全。
⑵、聚芳硫醚砜（PASS）
①玻璃化溫度（Tg）高達(dá)215～226℃，阻燃性能也優(yōu)于PPS，比PPS更適合用作耐高溫復(fù)合材料；
②溶于特定的有機(jī)溶劑中，但耐腐蝕性優(yōu)于大多數(shù)非晶性樹脂，可以通過溶液法制得PASS纖維；
③其纖維膜還是很好的耐高溫、耐腐蝕分離材料。
⑶、聚芳硫醚酮（PASK）
①結(jié)晶性樹脂，但由于分子主鏈結(jié)構(gòu)中的剛性芳基結(jié)構(gòu)和強(qiáng)極性的羰基(-CO-)，使其熔點(diǎn)高達(dá)310-380℃，耐熱性比PPS大為增加；
②高強(qiáng)度、高模量材料，其性能接近于聚醚醚酮（PEEK）；
③采用傳統(tǒng)的加工方法進(jìn)行成型加工，可制成PASK纖維和薄膜，有良好的應(yīng)用前景。
⑷、聚芳硫醚酰胺類樹脂
其中， X= –SO2– 時(shí)為聚芳硫醚砜酰胺（ PASSA ）；
X=–CO– 時(shí)為聚芳硫醚酮酰胺（ PASKA ）。
①PASSA玻璃化溫度高達(dá)280℃，PASKA 玻璃化溫度高達(dá)195 ℃；
②PASSA和PASKA均可溶于濃硫酸且PASSA可溶于N - 甲基吡咯烷酮。
③聚芳硫醚納米纖維及濾材
采用靜電紡絲技術(shù)制備的PASSA 納米纖維布，可作為濾布應(yīng)用于耐化學(xué)腐蝕、耐溫的特殊環(huán)境。
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