一種用于水泥工業(yè)除塵的國產(chǎn)高性能纖維

  一、前言

  近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染問題越來越突出，國內(nèi)灰霾天氣頻繁出現(xiàn)，暴露了我國大氣污染問題的嚴(yán)重性，并引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。大氣污染防治工作得到環(huán)保部門和生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。

  水泥工業(yè)大氣污染控制的關(guān)鍵就是粉塵控制，因此在現(xiàn)代化的水泥生產(chǎn)工藝中，高效的袋式除塵已成為主流。袋式除塵的大力推廣將為高性能纖維材料提供巨大的市場，但同時(shí)也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。水泥工業(yè)除塵有煙氣溫度高、粉塵濃度高等特點(diǎn)，對袋式除塵器的過濾材料選擇更為苛刻。本文將重點(diǎn)介紹由江蘇奧神新材料股份有限公司生產(chǎn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)聚酰亞胺維。

  二、水泥行業(yè)煙塵特點(diǎn)

  隨著水泥行業(yè)技術(shù)裝備水平的提高，新型干法水泥生產(chǎn)工藝在國內(nèi)水泥行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在新型干法水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中，袋式除塵器應(yīng)用十分普遍。

  水泥工業(yè)對大氣的主要污染物是粉塵。水泥窯尾煙氣是水泥生產(chǎn)線最主要的污染源之一。在熱力設(shè)備與通風(fēng)設(shè)備中，粉塵隨廢氣一起排入大氣。含塵煙氣的特點(diǎn)是：煙氣溫度高、粉塵濃度高、粉塵顆粒小，磨損性強(qiáng)等，如不治理回收，將造成嚴(yán)重染。

  三、目前國內(nèi)外常用的高溫?zé)煔膺^濾材料

  目前，國內(nèi)外用于高溫領(lǐng)域的過濾材料主要有聚酰亞胺纖維，芳綸纖維，聚苯硫醚（PPS）纖維，聚四氟乙烯（PTFE）纖維，玻璃纖維等。而根據(jù)新型干法水泥窯尾的煙氣特點(diǎn)，在實(shí)際工況中選擇的過濾材料要具有耐溫性、耐磨性、耐腐蝕性、耐氧化等。因此聚酰亞胺纖維、芳綸纖維、玻璃纖維等被廣泛使用。

  四、甲綸Suplon^TM纖維介紹

  聚酰亞胺是指分子主鏈上含有酰亞胺環(huán)基團(tuán)的一類高分子聚合物。江蘇奧神新材料股份有限公司生產(chǎn)的甲綸Suplon^TM聚酰亞胺纖維是全球首家采用干法紡技術(shù)生產(chǎn)的聚酰亞胺纖維，具有良好的力學(xué)性能，其耐高溫、耐腐蝕、耐熱氧化性能優(yōu)異，纖度為1.5dtex和2.2dtex的甲綸Suplon^T 短纖維已在高端高溫?zé)煔膺^濾工況中廣泛應(yīng)用。

  1）優(yōu)異的耐高溫性能

  甲綸Suplon^TM纖維的長期使用溫度為260℃，短時(shí)溫度可達(dá)380℃，起始分解溫度為570℃。

  圖1 幾種纖維的耐溫性比較

  2）優(yōu)異的阻燃性能

  甲綸Suplon^TM纖維具有不可燃性，其極限氧指數(shù)（LOI）高達(dá)38%。

  圖2 幾種纖維的極限氧指數(shù)比較

  3）良好的化學(xué)穩(wěn)定性

  甲綸Suplon^TM聚酰亞胺纖維具有良好的耐酸性，將幾種纖維放置于85℃，60%質(zhì)量分數(shù)硫酸溶液中進(jìn)行耐酸性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖3‐1，3‐2 所示，可見，甲綸Suplon^TM聚酰亞胺纖維具有良好的強(qiáng)度和伸長保持率。

  圖3-1 纖維強(qiáng)度隨酸處理時(shí)間的變化關(guān)系

  圖3-2 纖維伸長隨酸處理時(shí)間的變化關(guān)系

  4）高溫下的良好尺寸穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析進(jìn)一步對幾種纖維的耐熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，280℃下甲綸Suplon^TM纖維收縮量在1%以下，可保證布袋不會(huì)因?yàn)闊峥s等問題導(dǎo)致與袋籠的磨損、破袋現(xiàn)象。

  圖4 幾種纖維動(dòng)態(tài)機(jī)械分析比較

  5）品質(zhì)穩(wěn)定性公司成熟的產(chǎn)品質(zhì)量管理體系，確保纖維產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。

  五、結(jié)語

  袋式除塵的大力推廣為高性能纖維材料帶了巨大的市場機(jī)遇。甲綸Suplon^TM聚酰亞胺纖維以其優(yōu)越的耐高溫、阻燃等特性而被廣泛應(yīng)用在水泥工業(yè)生產(chǎn)除塵器中。江蘇奧神新材料股份有限公司依托國有企業(yè)優(yōu)勢，與下游企業(yè)攜手為人類環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。