目前,排污大户,如发电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂在废气污染治理方面,已经改用“袋式除尘或静电+袋式除尘”的方法,以达到国家规定的废气排放标准。在保证相同除尘效率的前提下,袋式除尘的造价和运行费用低于静电除尘器,因此,袋式除尘已经成为世界各国竞相采用的耐高温除尘方法,而我国未来电厂燃煤锅炉除尘也必将会朝发达国家靠拢。袋式除尘产品使用的纤维材料以PPS为主,这使得PPS的市场份额逐年扩大。中国产业用纺织品行业协会名誉会长朱民儒表示,这种具有耐高温、耐酸碱特性的高新纤维及过滤用纺织品将是未来几年内产业重点发展方向之一。 我国成为PPS应用大国
PPS是阻燃性纤维品种之一。由于它具有断裂强度高、回潮率低、耐高温、极限氧指数高等特点,成为工业用过滤织物的首选。在环保、化学过滤和军事等领域中的应用尤为突出。如可用于热电厂的高温袋式除尘、垃圾焚烧炉过滤、水泥厂滤袋、电绝缘材料、阻燃材料、复合材料等领域。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。根据用途不同,分短纤与长丝产品。近年来,我国许多企业对其进行积极研发和应用,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。
据了解,近年来我国PPS产能进一步扩大,使用领域不断拓宽。除用在工程塑料方面外,纤维级PPS使用逐年增长。目前,我国PPS树脂产能已达3.6万吨,纤维产能达2万吨左右,产量在3000~4000吨。每年,全球对聚苯硫醚的消耗量在8000吨左右,而我国对其使用量约5000~5500吨,已成为聚苯硫醚的主要使用国。目前我国纤维级聚苯硫醚的聚合、抽丝产业化成套技术和装备取得重大突破,达到国际先进水平,成功替代进口。
全球主要PPS树脂生产商为美国雪佛龙菲利普斯公司、美国泰科纳公司和日本吴羽化学工业公司、大日本油墨化学工业公司等,PPS纤维有日本东丽公司、东洋纺公司等,他们占据PPS主要市场。我国PPS起步较晚,目前有四川得阳科技股份公司、江苏瑞泰科技有限公司、辽宁营口耐斯特环保科技有限公司、浙江海宁新能纺织有限公司等企业生产树脂及纤维产品。其中,四川得阳科技股份有限公司为国内大的聚苯硫醚树脂及系列化产品研发和生产企业。2002年该公司建成国内首条千吨级PPS树脂生产线,被列入国家高技术产业化示范工程、国家科技部火炬计划项目。在取得技术性突破的基础上,公司加快对国产化树脂的应用研究,随后建成了国内年产6000吨的PPS纤维级树脂生产装置和年产4000吨PPS短纤及年产1000吨PPS长丝的生产线,首次实现了PPS从树脂到纤维的全程国产化,填补了国内空白。据了解,目前该公司PPS树脂年产突破万吨级水平。江苏瑞泰科技有限公司是一家以PPS纤维为主的生产企业。2010年瑞泰公司在张家港投资兴建PPS新厂,投产后,设计产能为短纤年产1万吨、长丝年产3000吨。目前,一期工程生产已经达到设计指标,形成前纺2500吨、后纺5000吨的生产规模。据瑞泰公司原副总经理王桦介绍,目前瑞泰的聚苯硫醚短纤各项技术指标已经与日本东丽公司产品接近,产能接近2500吨;长丝部分实现了规模化生产,预计产能将达3000吨/年。在PPS制成品方面,佛山市斯乐普特种材料有限公司已成功建成我国首条PPS纺粘针刺非织造布生产线,并成功试生产。这条生产线实现了PPS加工非织造布新工艺,用这种非织造布制作的过滤袋,可以达到精细过滤的效果,填补了国内空白。
袋式除尘器采用的滤料种类较多,按滤料的材质分,有天然纤维、无机纤维和合成纤维等。近年来随着合成纤维工业的发展,不断出现一些价廉、耐用的新型滤料。就纤维而言,有长纤维和短纤维两种。长纤维织物的表面绒毛少,粉尘层压力损失高,但容易清灰;一般短纤维织物表面有绒毛,滤尘性能好,压力损失低,但清灰时稍为困难。按滤料的结构分,有滤布(素布和绒布)和毛毡两类。按滤布的织法分,有平纹布、斜纹布和缎纹布三种。其中斜纹布的综合性能较好,过滤效率和清灰效果都能满足要求,柔软性好,透气性比平纹布好,但强度比平纹布稍差。
1、天然纤维滤料
(1)棉布 是价格低的一种,通常只能用于80℃以下,温度高时强度急剧降低,耐酸差,对小于10μm粉尘的过滤效率低,一般较少采用。
(2)毛织滤布(呢料) 通常用羊毛织成绒布,比棉布厚,纤维比棉纤维细。它的透气性好,阻力小,容尘量大,过滤效率高,易于清灰,耐酸、碱性好,但只能用于90℃以下,价格比棉布或合成纤维滤布高得多。
(3)柞蚕丝布(平绸) 表面平滑,易清灰,透气性好,但容尘量小,滤速大时效率低。
2、无机纤维滤料
主要指玻璃纤维滤布,具有过滤性能好,阻力小,化学稳定性好,耐高温,不吸湿和价格便宜等优点。中碱玻璃纤维圆筒形滤布,广泛地用于水泥、冶炼、炭黑和农药等工业的气体净化中。玻璃纤维滤布的过滤效率低于天然、合成纤维滤料。玻璃纤维不耐磨,不抗折,易断裂。为改善其性能,可用芳香基有机硅、聚四氟乙烯、石墨等方法处理。处理后能提高耐磨、疏水、抗酸和柔软性,表面光滑易于清灰,延长使用寿命。
3、合成纤维滤料
近年来,合成纤维滤料发展很快,并有可能取代天然纤维滤料。目前使用较多的有聚酰胺(尼龙、锦纶)、聚酯(涤纶)、聚丙烯腈(腈纶、奥纶)、聚氯乙烯(维尼纶)、聚四氟乙烯等。我国生产的“208”工业涤纶绒布,具有过滤能力大、效率高、阻力小、强度高等优点,可耐温130℃,大量用于各种袋式除尘器中。合成纤维还可以与棉、毛纤维混合织布,例如我国生产的“尼毛特2号”及“尼棉特4号”,经线用维尼纶线,耐磨性好,纬线用毛线或棉线,直接织成无缝的圆筒形斜纹布,过滤性能和透气性好。
4、毛毡滤料
有滚压的毛毡,混以合成纤维后制成的过滤细毛毡及针刺毡等。毛毡滤料的滤尘效率高,可以采用高速过滤。在空隙率相同的条件下,其平均滤速比其他织物大2~3倍。但耐磨、弯折性差。毛毡的表面结构松散,粉尘可深入到内部,故难于清灰,仅适用于采用强力清灰方式的除尘器中。为此,可对毛毡进行各种表面加工处理,如熔合、树脂化或受控热处理(加热压缩),以改善毛毡的捕集性能和清灰性能。毛毡的价格比织物高,因而适宜于大型装置使用,而织物则适宜于小型装置使用。