芳砜綸纖維的性能及其應(yīng)用
時(shí)間:2005-12-16
芳砜綸纖維屬于對(duì)位芳綸系列，學(xué)名為聚苯砜對(duì)苯二甲酰胺纖維，系由4,4二氨基二苯砜，3,3二氨基二苯砜和對(duì)苯二甲酰氯的縮聚物制成的纖維。纖維強(qiáng)度為3.0-4.5g/d；伸長(zhǎng)率20-25％；初始模量為760kg/mm2；比重為1.416g/cm3。由于芳砜綸既有對(duì)位又有間位的結(jié)構(gòu)，大分子鏈上又有砜基存在，所以具有突出的耐熱、耐燃性能，在300℃熱空氣中加熱100小時(shí)強(qiáng)力損失小于5％。此外，還有較好的電絕緣性和抗輻射性能。
1．防護(hù)制品，如宇航服、飛行通風(fēng)服、特種軍服、軍用蓬布、消防服、消防戰(zhàn)斗服、爐前工作服、電焊工作服、森林工作服、均壓服、防輻射工作服、化學(xué)防護(hù)服、高壓屏蔽服、賓館用紡織品及救生通道、防火簾、防火手套等方面的應(yīng)用。
由于芳砜綸纖維沒(méi)有熔點(diǎn)，在400℃以上高溫下分解，但不熔融，不收縮或僅呈微小收縮；離焰后立即自熄，無(wú)陰燃或余燃現(xiàn)象，適于耐溫要求最高的防火外層布以及成氈后做隔熱層，也可制做消防人員其它用品如內(nèi)衣、頭盔、鞋靴、手套。除阻燃性外，所有消防服裝還應(yīng)具有抗切割、抗穿刺性、不妨礙行動(dòng)自由、防水、合身、質(zhì)輕和耐用等性能，利用其本身的優(yōu)良性質(zhì)再適當(dāng)與其它纖維混紡或后整理即可滿(mǎn)足以上提及的各種需要。
芳砜綸纖維所具有的高保護(hù)性能來(lái)自其自身分子結(jié)構(gòu)，而不是通過(guò)化學(xué)處理得來(lái)，這就意味著采用芳砜綸纖維的防護(hù)服的防熱防火性能不會(huì)因穿著或洗滌而喪失，使用壽命因此而延長(zhǎng)。試驗(yàn)表明，水洗100次或干洗25次對(duì)100％芳砜綸纖維的織物可燃性沒(méi)有重大變化。當(dāng)易燃纖維與芳砜綸纖維混紡時(shí)，即使有很小比例的芳砜綸纖維存在也能限制熔融混合物的滴落，因此適于一般情況下的防護(hù)需要。這些性能適合于制備爐前工作服、電焊工作服、均壓服、防輻射工作服、化學(xué)防護(hù)服、高壓屏蔽服、賓館用紡織品及救生通道。
2．過(guò)濾材料，如煙道氣除塵過(guò)濾袋、稀有金屬回收袋、熱氣體過(guò)濾軟管以及作為耐酸、堿及一般有機(jī)溶劑的過(guò)濾材料和耐腐蝕材料等方面的應(yīng)用。
在化學(xué)、石油、冶金工業(yè)、電力工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中，都會(huì)產(chǎn)生高溫含塵氣體，如化學(xué)合成用原料氣、爐窯氣、反應(yīng)器燒焦及煤燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾龋瑢?duì)于溫度高于200℃的煙氣，通常利用余熱鍋爐等方式回收余熱。這樣，進(jìn)入除塵器的煙氣溫度一般降至200℃左右。
如何對(duì)這些高溫含塵氣體除塵便成了棘手的問(wèn)題。袋式除塵器在大氣污染的治理方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。芳砜綸纖維是制作袋式除塵器配套濾袋的優(yōu)良材料，其不僅具有良好的耐熱性，而且還具有優(yōu)良的抗熱氧老化的穩(wěn)定性，并在270℃以?xún)?nèi)，能保持良好的尺寸穩(wěn)定性，以及良好的抗酸性能等，尤其適用于耐高溫濾料。
國(guó)內(nèi)的濾料市場(chǎng)廣大，比如正在崛起的城市垃圾處理市場(chǎng)和為數(shù)眾多的國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠(chǎng)。近幾年北京、上海的生活垃圾總量就以6-8％的速度遞增，大中城市將興建垃圾焚燒爐。由于煙氣中的SOx、NOx等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，需要開(kāi)發(fā)符合焚燒爐工廠(chǎng)使用要求的耐高溫濾材，芳砜綸耐化學(xué)性能穩(wěn)定，正是適合制作焚燒爐濾塵袋；我國(guó)火力發(fā)電有2億KW裝機(jī)容量，按1KW裝機(jī)容量使用濾材0.8m2計(jì)算，如有50％機(jī)組采用袋式除塵器，其配套濾材需用量將達(dá)8000萬(wàn)m2，僅此項(xiàng)用量就相當(dāng)可觀(guān)。
芳砜綸纖維，除了幾種強(qiáng)極性溶劑以外，例如DMAc、DMF、DMSO、六磷胺、N-甲基砒咯烷酮和濃硫酸，一般在常溫下，對(duì)各種化學(xué)物品均能保持良好的穩(wěn)定性。因此，可以用它制成各種過(guò)濾織物，在化工生產(chǎn)中用以過(guò)濾各種液體。經(jīng)初步試驗(yàn)表明，在合成氨生產(chǎn)中，可以制作反應(yīng)釜墊圈、密封圈等。
3．電絕緣材料：電機(jī)絕緣材料、變壓器絕緣材料、防電暈絕緣板、絕緣無(wú)紡布、絮片和氈、印刷電路板等方面的應(yīng)用。
絕緣紙(F、H級(jí))是芳砜綸材料的一個(gè)主要應(yīng)用方面。隨著我國(guó)電機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代步伐加快，以及電機(jī)出口數(shù)量增加，迫切需要生產(chǎn)F級(jí)(150℃)、H級(jí)(180℃)電機(jī)。F、H級(jí)絕緣紙的需求激增，為此，造紙研究所采用TANLON纖維和國(guó)產(chǎn)滌綸纖維混合制造了F級(jí)Ad絕緣紙。廣泛應(yīng)用于冶金、防爆、起重等電機(jī)，由于芳砜綸良好的電絕緣、耐高溫和尺寸穩(wěn)定好、性?xún)r(jià)比高等深受歡迎，且需求正在不斷增長(zhǎng)。該纖維制成的針刺氈作為F、H級(jí)電機(jī)的襯墊材料適形材料。可使電機(jī)達(dá)到體積小、重量輕、功率大、效率高的要求，是現(xiàn)代電機(jī)的關(guān)鍵材料之一。
4．蜂窩結(jié)構(gòu)材料：飛機(jī)夾層材料、賽艇、輪船夾層材料、隔音隔熱和自熄材料、護(hù)墻材料、復(fù)合材料等方面的應(yīng)用。
蜂窩結(jié)構(gòu)具有良好的經(jīng)強(qiáng)度和比剛度，同時(shí)具有熱交換作用、隔熱作用、沖擊吸收作用。
芳砜綸蜂窩材料是由芳砜綸紙浸酚醛樹(shù)脂制成，在航天、航空結(jié)構(gòu)、船舶制造中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。和鋁蜂窩相比，發(fā)生局部屈曲的幾率要小得多，因?yàn)榉涓C的壁相對(duì)的要厚一些。另外，因?yàn)榉柬烤]材料不導(dǎo)電，不存在接觸腐蝕的問(wèn)題。但是和其它芳綸產(chǎn)品一樣，，不能抵抗紫外線(xiàn)的侵蝕，使用時(shí)外部通常覆有面板，起到一定的防護(hù)作用。
在有阻燃要求的一些場(chǎng)合，也有使用酚醛泡沫填充蜂窩孔隙，提高材料和面材之間的粘結(jié)性能和結(jié)構(gòu)隔熱性能。在航空領(lǐng)域，一些常見(jiàn)的可使用芳砜綸蜂窩的結(jié)構(gòu)有：機(jī)翼的前緣和尾翼，起落架艙門(mén)、其它各種艙門(mén)和整流罩。
來(lái)源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品協(xié)會(huì)
