欢迎您来到“PPS纤维”，您将浏览到的主要内容如下：
㈠、PPS纤维概况
㈡、PPS纤维的性能
㈢、PPS纤维的应用
㈣、PPS纤维的生产与制造
㈤、PPS纤维的研究与发展方向
㈥、PPS纤维实物图在"特种纤维图片(商业化)"中
一、PPS纤维概况：
1、1983年，由美国Phillips 石油公司实现了工业化生产；
2、1987年后，日本的东丽、东洋纺、帝人和吴羽等公司也相继推出了自己的PPS纤维产品；
3、日本大和纺织公司首先将PPS纤维开发为工业滤布，用于湿法过滤领域中化学品过滤，取得了非常好的效果，受到广泛关注；
4、用PPS纤维制成的针刺过滤毡，成为了电厂燃煤锅炉的烟气除尘和城市垃圾焚烧炉尾气处理的首选滤料品种之一；
5、2005年，世界PPS树脂实际供应量约为6.5万吨，其中,用于纤维和薄膜约为0.52万吨；
6、目前，全球PPS 纤维的需求量大约为6000吨/年左右，需求量以每年10％的速度迅速增加。
二、PPS纤维的性能
1、外观
PPS纤维一般为米黄色，添加增白剂可制得纯白纤维。
PPS纤维通常为圆形，但东洋纺的三叶形PPS纤维制成的纱和基布的强度较高，还可有效增加表面积，提高过滤效率及空气透过率，减少压力，达到减少能源消耗，延长清洗滤袋的时间间隔；此外也有中空和带状形式的PPS纤维。
2、PPS纤维的性能（突出的与优异的性能）：
⑴、突出的化学稳定性：在极其恶劣的条件下仍能保持原有的性能：高温下，放置于除强氧化剂以外的酸、碱和盐中一周后仍能保持原有的抗拉强度；在200℃以下没有任何溶剂溶解它，具有极好的耐有机溶剂性能。
⑵、优异的耐温性：氮气气氛下，在500℃以下时基本无失重，在高温下具有高的强度保持率：将复丝置于200℃的高温炉中，54天后断裂强度基本保持不变。
⑶、良好的阻燃性与安全性：PPS纤维自身阻燃，极限氧指数可达34～45％；
⑷、良好的力学性能：东丽PPS纤维的断裂强度可达4.13cN/dtex，断裂伸度长为19.18 （％）；
⑸、吸湿率低：在相对潮湿度为65％RH时，吸湿量为0.2～0.3％，因而纤维的回潮率极低。
三、PPS纤维的应用
1、PPS纤维的应用领域：
⑴、烟道除尘：工业用炉排放出的废热烟气；
⑵、化学品过滤：耐酸、碱、有机溶剂和耐温度、耐磨损的过滤织物、造纸用针刺毡、气液过滤材料；
⑶、高性能复合材料：与碳纤维、芳纶纤维、P84等混织可作为高性能复合材料的增强织物；
⑷、其它应用：缝纫线、各种防护布、电绝缘材料、电解隔膜、摩擦片、特殊用途的电缆包复层、防火织物、耐辐射织物、特种垫圈、高性能包装材料等；将单丝或复丝织物用作除雾材料；经特殊处理后的PPS纤维织物特别适合用于电化学储能装置的隔离材料。
2、国外应用情况：
⑴、早在1979 年国外就将PPS 针刺滤料应用于燃煤锅炉脉冲喷吹袋滤器中，滤速达118m/min，使用寿命长达7年；
⑵、欧美国家在高温除尘领域袋式除尘已占80%左右，1996年需求量已高达1800 吨，并以10%的年增长率发展，特别是各国都强化了对焚烧炉产生的二噁英的管制，促进了PPS纤维的大发展；
⑶、美国Colorado州的Golden用PPS滤袋处理燃煤锅炉50000磅/h的烟尘排放，在188℃下连续运转32个月，无一破损，经5年运转，很少替换滤袋。
3、国内应用情况
⑴、陕西宝鸡热电公司50MW液态排渣燃煤锅炉复合多管旋风除尘器改造工程项目采用“PPS+P84+适量玻纤”纤维复合，成功满足了系统150℃～190℃高温烟气的除尘要求；
⑵、大庆热电厂75MW吨燃煤锅炉使用了PPS针刺过滤毡、内蒙古、青海的两家电厂燃煤锅炉的烟气除尘器配用了PPS针刺滤袋，深圳的城市垃圾焚烧也采用了PPS 针刺滤袋，取得了良好的除尘和环保效果。
⑶、普遍采用的电除尘器已不能满足电厂烟气排放浓度由的200mg/m³降低到50mg/m³的标准。
4、部分用途具体描述
⑴、烟道除尘（袋式除尘器）
环保领域迫切需要减少污染；
根据节能减排，走可持续发展道路这一国策，更需要减少污染；
我国参与签署的《京都协议》也需要减少污染；
而国内普遍采用的静电除尘器不能满足将电厂烟气排放浓度由以前的200mg/m³降低到50mg/m³的新标准；
袋式除尘器是达到环保要求的最优选择；
袋式除尘器中滤袋是关键，普通的滤袋承受不了高温与腐蚀性烟气。
⑵、化学品过滤
①、高温磷酸过滤：用PPS纤维滤布用于高温磷酸的过滤，可避免传统的加强丙纶或涤纶滤布因耐酸性和耐热性差，易老化发硬而破碎的缺点，可将滤布的使用寿命由2～3天提高到2个月以上，彻底改变了因更换滤布造成停机损失和工人劳动强度大的缺点。
PPS制成的无纺布用于过滤器的滤芯，耐酸碱和有机溶剂，具有高温稳定性和长的使用寿命
②、高温浓碱过滤：生产烧碱的化工厂需要对90℃左右，浓度为40％～50％的高温浓碱进行过滤，使用PPS滤布后，由于其能够经受90℃左右碱液的侵蚀，滤布的使用寿命大大延长了；
③、造纸用针刺毡：取代传统的PA针刺毡，用作纸浆的滤网，可有效降低滤网的吸水率和变型率，提高强度与硬挺度，提高耐用性和抗污性及透水率，应用于高速造纸机。
两种由PPS 无纺布制过滤器基质（纤维直径2～4微米）
⑶、高性能复合材料
PPS纤维与碳纤维混织可作为高性能复合材料的增强织物和航空航天用复合材料等，用作受力、耐热结构件和隔热垫、耐腐蚀、耐辐射板、绝缘材料，如防辐射军用帐篷、导弹外壳、隐形材料、特种纸、隔膜HARPOON
导弹的鳍、翼、TOMAHAWK的雷达天线罩、进气道、进气整流罩以及火箭的尾锥、发射容器等；
高温火箭发动机套
采用PPS纤维与增强纤维复合缠绕后，
热压成型，制成了火箭的发动机套。
PPS薄膜与碳纤维布压制的结构件已应用在A340-500和A340-600的机翼、舱门、推进器等部件。
PPS薄膜级树脂及薄膜的研制已在四川大学进行
⑷、其它应用
①、微多孔中空纤维膜
用于化学品过滤、精密过滤的隔膜分离；
从合成品、浆粕、染料排水中回收有用物质及水的再利用等；
作为聚飒、芳香族聚酞胺等分离膜的支撑体；
可成为酵素固定膜以生物反应来使用，可做成高功能性隔膜；
应用于贵重金属的回收、电透析膜。
②、特殊服装
除用于军服、赛车服和易燃易爆行业上的作业服外，东丽公司利用PPS纤维的热遮蔽特性，开发出了使用PPS复合丝的隔热保温的轻量衣料，比聚酯纤维衣料提高了30%～40%的保温性，且可以减低16%穿衣时的接触冷感。通过进一步对其进行防水、防污等后处理后，可使其不粘水与污物，从而可保持服装表面的干燥与清洁。
⑸、PPS纤维过滤织物的优势
①、滤袋捕集效率、清灰效果和滤袋在含SOX、NOX、HCl及二氧杂环烃类等腐蚀性化学物的废热烟气中的使用寿命是决定滤袋选材的最重要因素；
②、PPS纤维以及PPS /P84 （聚酰亚胺）共纺制成的梯度结构是这类滤料的最优选择；
③、PPS过滤织物应用于190℃环境下的燃煤锅炉烟气除尘使用寿命可达三年左右（丙纶滤袋仅几百小时使用寿命，芳砜纶滤袋使用寿命也仅0.5～1年）。
④、应用于垃圾焚烧，对烟气中Dioxin（二氧（杂）芑，一种致癌杂环族碳氢化合物）的分离效率高于90%；
⑤、可根据需要加工成各种规格与性能的织物，便于透气与清灰。
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品种 |
厚度
（毫米） |
标重
（克/米2） |
断裂强度（N） |
透气量
（升/米2/秒） |
|
经向 |
纬向 |
|
中纺院PPS
处理毡 |
1．70 |
589 |
878 |
1914 |
131．1 |
|
进品PPS
处理毡 |
1．61 |
550 |
868 |
1924 |
116．0 |
|
玻纤、PPS
复合处理毡 |
2．38 |
1060 |
1476 |
1968 |
95．8 |
⑹、国内PPS纤维的市场及消费情况
①、国内PPS纤维的应用方向主要集中在以PPS纤维为原料制造高温滤料或滤袋；
②、国内PPS纤维主要来自东丽和东洋纺，04年以前，年进口量为300~400吨；05年，由于国际市场对PPS短纤需求增加，东丽将出口量向欧洲倾斜，仅供给中国150吨；06年有所增加，但也仅有400吨，远远不能满足市场需要；
③、目前从日本进口PPS短纤维的价格在14～16万/吨，而PPS纤维制成品——无纺布过滤毡的市场价格为30～40万元/吨左右。
④、国内市场情况（2006年）
•袋式除尘设备总销售额300多亿元；
•滤料1亿平方米左右；
•大多为低档产品，使用寿命短、除尘效率低。
•2005年，全国火电总装机容量4亿KW，预计到2010年，将达到4.76亿KW，如果70%采用PPS袋式除尘器，则有3.33亿KW容量；
•按保守的每kW装机容量需滤料0.25 m2（500g/m2）计算，总计需要滤料8330万m2，则所需PPS纤维为4165吨；
•按滤料使用寿命3年计算，每年将更换滤料2777万m2左右，需要PPS纤维近1400吨。
•该测算不包括其它种类的热电燃煤锅炉、垃圾焚化装置以及同样是大气污染主要源头的钢铁工业和水泥行业所需滤料量。
•全国煤炭消耗量
|
|
燃料煤用量
（万吨） |
原料煤用量
（万吨） |
生活煤用量
（万吨） |
合计
（万吨） |
|
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 |
|
增长率% |
13．8 |
17．4 |
2．8 |
13．4 |
四、PPS纤维的生产与制造
1、PPS纤维级树脂
纤维级的PPS树脂与工程塑料级的PPS树脂相比较，不同于：
⑴、树脂的结构；
⑵、树脂的分子量；
⑶、分子量分布；
⑷、流变性能；
⑸、杂质含量。
以上都是决定树脂是否具有可纺性以及纤维性能的关键。
部分生产商纤维级PPS树脂产品技术性能指标
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厂商 |
MFR（g/10min） |
Tm(℃) |
灰份（%） |
挥发性物质%（150℃） |
|
RytonTME2481 |
225 |
285 |
0.3 |
<0.3 |
|
PPS-hc
（得阳科技公司纤维级树脂） |
172 |
283．5 |
0．27 |
0．28 |
PPS树脂主要生产商及其生产能力
|
厂商 |
商品名称 |
生产能力（t/a） |
|
雪佛隆菲利普斯（Chevron-phillips） |
Ryton |
（20000）* |
|
佛特隆（Fortron） |
Fortron |
15000 |
|
东丽（Toray） |
Torelina |
9000 |
|
吴羽（Kureha） |
Fortron |
9000 |
|
大日本油墨（Dainippon）Ink&Chemicals |
DIC |
10000 |
|
东曹（Tosoh） |
Susteel |
5000 |
|
四川得阳科技公司 |
Haton |
------ |
注：红色表示该公司有纤维级树脂生产；*目前为10000t/a，正在扩建，计划08年投产。
2、国内PPS树脂生产情况
⑴、经过863三个五年计划（1987~2000年）的长期支持，四川大学顺利完成了PPS树脂的研究工作，为产业化做好了准备；
⑵、2003年，在国家高技术产业化示范工程的支持下，四川得阳科技公司联合四川大学等单位成功进行了千吨级PPS树脂的工业化生产，产品大批量出口到国外；已有60多个品种牌号的复合改性品种供应市场；
⑶、目前，只有美国、日本和我国掌握了PPS树脂的工业化生产制造技术，拥有生产能力和批量产品；
⑷得阳科技目前拥有两条PPS树脂的生产线，分布在四川德阳市（1千吨/年）和四川成都市（6千吨/年）。
3、国外PPS纤维生产状况
⑴、东丽公司经两次收购（Phillips石油和Fibers&Yarns的PPS纤维生产部门）后，生产能力达到2000t/a（其中：短纤1500t/a，长丝100t/a）；
⑵、80年代末，日本东洋纺开始研制与生产，商品名为Procon，现生产能力~ 700t/a；
⑶、吴羽，生产能力~400t/a；
⑷、Ticona，商品名为Fortron ；
⑸、全球总产量~ 5000t/a（包括自用），80%集中日本。
4、国内PPS纤维研发与生产情况
⑴、上世纪80年代末，四川大学结合“863计划”PPS树脂的研究，试制出了纤维样品并进行了初步的性能研究，与此同时，四川省纺织工业研究所、中国纺织大学等单位也进行了PPS纤维的纺制工作；
⑵、1993年四川省纺研所与四川大学等单位合作，研制出了单丝纤度6～7dtex，强度达2.8～3.5cN/dtex的PPS长丝并试织成了织物；
⑶、2003年7月，得阳科技公司与四川大学合作开发PPS纤维通过了四川省科技厅的鉴定，其断裂强度：3.96cn/dtex ，断裂伸长率：15.7% ，氧指数为：35%＜OI＜45%。
⑷、2004年，得阳科技公司纤维级树脂和PPS纤维产品正式形成了生产能力，我国的PPS纤维有了商业化的产品；
⑸、2005年后，一些单位利用少量进口树脂也进行了纤维的研发，但由于缺乏稳定的树脂来源，纤维生产能力较小且不稳定。
⑹、目前，得阳科技公司和中国纺织科学研究院合作进行的“聚苯硫醚纺丝产业化”项目已被国家发展和改革委员会列为2007年纺织新型和特种化纤专项项目；
⑺、建设内容： 3000吨/年纤维级PPS树脂的合成与纯化、造粒、切片干燥等生产系统，以及3000吨/年短纤维生产系统。
五、研究与发展方向
1、PPS共混改性纤维
PPS 纤维新的研究方向主要是通过加入共混组分来改善其性能。近年来已进行的PPS共混纤维的研究与开发主要有PPS/ PTFE 、PPS/PA、PPS/ PET、PPS/ PPSK、PPS/ EBA纤维以及超支化PPS/PPS共混纤维等体系，取得了较好的改性效果，如：
⑴、与卤化物单体(偏二氟乙烯等) 共混纺丝，改善了PPS纤维的抗张强度和延伸度；
⑵、与乙烯-四氟乙烯共聚物( ETFE) 与PPS 共混纺丝，明显改善了PPS 纤维的耐磨性和耐疲劳性；
⑶、与的碳酸钙粉末（平均粒径为0. 5μm）共混纺丝，适量的碳酸钙粉末可以有效地提高PPS纤维的强度和抗弯曲磨损性能；
⑷、与PPS/ PA 的共混纺丝,采用马来酐作增容剂：改性纤维物理性能要比纯PPS 纤维和未加增容剂的纤维好，这种纤维主要用于传输带或造纸机上；
⑸、经聚四亚甲基乙二醇醚( PTMEG) 处理的PPS 纤维,其织物绝缘性能大大提高，主要用于电缆包胶层；
⑹与PET 共混，在保持纤维优异的耐热性、耐腐蚀性等性能的同时，可以有效地降低PPS 纤维的生产成本。
2、新型品种与规格
⑴、PPS双组分(皮芯型复合纤维):如皮层为PPS，芯层为聚酯的双组分皮芯型复合纤维可使袋滤时过滤成本更低,且性能改善。目前，该产品已经上市，短纤维旦数和切断长度规格齐全。
⑵、聚芳硫醚砜（PASS）
①玻璃化温度（Tg）高达215～226℃，阻燃性能也优于PPS，比PPS更适合用作耐高温复合材料；
②溶于特定的有机溶剂中，但耐腐蚀性优于大多数非晶性树脂，可以通过溶液法制得PASS纤维；
③其纤维膜还是很好的耐高温、耐腐蚀分离材料。
⑶、聚芳硫醚酮（PASK）
①结晶性树脂，但由于分子主链结构中的刚性芳基结构和强极性的羰基(-CO-)，使其熔点高达310-380℃，耐热性比PPS大为增加；
②高强度、高模量材料，其性能接近于聚醚醚酮（PEEK）；
③采用传统的加工方法进行成型加工，可制成PASK纤维和薄膜，有良好的应用前景。
⑷、聚芳硫醚酰胺类树脂
其中， X= –SO2– 时为聚芳硫醚砜酰胺（ PASSA ）；
X=–CO– 时为聚芳硫醚酮酰胺（ PASKA ）。
①PASSA玻璃化温度高达280℃，PASKA 玻璃化温度高达195 ℃；
②PASSA和PASKA均可溶于浓硫酸且PASSA可溶于N - 甲基吡咯烷酮。
③聚芳硫醚纳米纤维及滤材
采用静电纺丝技术制备的PASSA 纳米纤维布，可作为滤布应用于耐化学腐蚀、耐温的特殊环境。
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