常用耐高温纤维及滤料的性能特点.

1 常用耐高温纤维及滤料的性能特点

1.1 常用耐高温纤维及滤料[4]

1.1.1 芳香族聚酰胺纤维滤料[5-7]

（1）聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（商品名为Kevlar），是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，在560℃下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。

美塔斯（Metamax）滤料，长期耐温204℃，瞬时耐温240℃；耐酸性、抗水解性稍差，其主要应用于经彻底脱硫的循环流化床锅炉或含硫极低的烟气过滤场合。

（2）聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（商品名为Nomex纤维），是美国杜邦公司的专利产品。大分子链呈现柔性结构，纤维一般为白色，截面形状多为椭圆形至圆形。致命缺点是高温尺寸稳定性差。

诺梅克斯（Nomex）滤料，耐碱性能很强，耐酸性能中等，是处理180℃～220℃高温腐蚀性气体的良好材料，国外除在各种工业炉窑烟气净化中普遍应用外，在燃煤锅炉烟气净化方面也已取得满意效果。

（3）芳砜纶（商品名为Tanlon），属于芳香族聚酰胺纤维类，由于主链上含有砜基（-

S02），所以具有抗高温耐热性，优良的高温尺寸稳定性、阻燃性，突出的抗氧化性能，同时具有良好的抗酸性能，可在高温下长期使用，非常适用于耐高温滤料。

芳砜纶（Tanlon）滤料在100℃～270℃范围内可保持良好的纤维尺寸稳定性，并有良好的耐腐蚀性能，国外现已用于260℃以下的烟气净化。

1.1.2 PPS纤维滤料[8，9]

聚苯硫醚纤维（商品名为PPS纤维），具备了作为高性能纤维的各种特点，可抵抗多种酸、碱和氧化剂的化学腐蚀，具有较好的耐水解能力，一个主要缺陷就是容易氧化，因此不耐游离的氟、氯、溴等卤素和王水、硝酸、浓硫酸、铬酸、氯磺酸、次氯酸等强氧化性介质的腐蚀。

PPS纤维滤袋长期耐温190℃，瞬时耐温240℃，是一种耐高温、耐酸碱、抗水解性能极好的滤料。特别适合在高湿的烟气中使用，典型用途是用于城市垃圾焚烧炉、公用工程锅炉、燃煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上的脉冲袋式过滤器中。但是PPS耐氧化性稍差，当烟气含氧量超过15%时，就不能使用该种滤料。

1.1.3 P84纤维滤料[10，11]

聚酰亚胺纤维（商品名为P84纤维），是奥地利Lenzing公司生产的一种阻燃性及具有热稳定性的合成纤维。P84纤维具有高断裂强度，在高模量下呈现低伸长率，同时纤维具有很高的分解温度及玻璃化转化点（Tg为315℃），在高温中纤维热稳定性非常好，截面呈三叶瓣形，因单纤维表面积增加，能有效地捕集颗粒。P84纤维对酸、有机溶剂有良好的抵抗性，但碱对纤维破坏性非常大，而且不耐水解。P84是非热塑性纤维，耐受脉冲清灰的磨损能力比玻璃纤维强，因而在要求耐磨性好的工矿条件下可用P84取代玻璃纤维。

P84纤维滤料长期耐温260℃，瞬时耐温280℃，因其耐高温、耐腐蚀、耐酸等优异性能，广泛应用于冶炼、化工、垃圾焚烧、水泥窑尾等工况，使用寿命在3年以上，是一种性能优异的过滤材料。

1.1.4 PTFE纤维滤料[12]

PTFE纤维是氟聚合物纤维中最具代表性的高性能纤维，其熔点为327℃，耐化学性优良，抗氧化能力强，低粘附性，不燃，不会水解，力学性能好。其缺点是抗拉、耐磨、抗折性较差，且价格较高（相当于玻璃纤维滤料的10倍）。

PTFE纤维滤料长期耐温260℃，瞬时耐温300℃，在高温下强度保持率高；可耐受各种酸碱及强氧化物的腐蚀，是目前滤料中耐化学腐蚀性最好的一种滤料；水解稳定性和阻燃性都很好；具有较高的过滤效率和良好的清灰性能，即使在温度较高的情况下，表面也只粘附少量的灰尘；突出优点是使用寿命长，在滤袋室工作温度为166℃～204℃的情况下，滤袋寿命可长达6年。适合在各种炉窑特别是电力燃煤锅炉、垃圾焚烧炉上使用。另外，以PTFE膜覆在PTFE纤维制成的基布上，制成的滤料性能远高于其他滤料。但是以100%PTFE纤维制得过滤材料存在一定技术难点，PTFE纤维难于梳理，纤维滑且卷曲小，纤维间摩擦力小，而且其密度大导致单层纤维网面密度大，不易保证纤网的均匀性，而且在梳理过程中易产生静电，增加梳理的难度。

1.1.5 玻璃纤维滤料[13]

玻璃纤维可以在 260℃（中碱）/280℃（无碱）的温度条件下长期工作，瞬间温度可达350℃。它具有突出的尺寸稳定性，拉伸断裂强度高，耐腐蚀性强，表面光滑，憎水透气，容易清灰，化学稳定性好。

玻璃纤维及其复合材料一直被认为是优质的耐高温、防腐过滤材料，是处理高含湿量、高温和有腐蚀性化学成分烟气的较理想的过滤材料。具有三维微孔结构，空隙率高，阻力小，除尘效率高（可达99.9%）。但是玻璃纤维耐折耐磨性能差，毡与基布的剥离强度低等原因，导致其过滤风速为lm/min以下，使用寿命为1年左右。

1.2 耐高温纤维及滤料性能比较

KUMAR.V，张威，艾庆文[14]对5大主要耐高温过滤用纤维的性能研究，得到结果如表2-1所示。

表2-1 气过滤材料用纤维的性能

性能纤维种类

玻璃芳纶PTFE P84 PPS

耐干热温度

/℃

260 200 260 260 190

耐湿热温度

/℃

260 180 260 195 190

抗菌防霉不受影响不受影响不受影响不受影响不受影

响

耐碱一般良好优异一般优异耐无机酸很好一般优异很好优异耐有机酸很好一般优异很好优异耐氧化剂优异差优异很好一般耐有机溶剂很好很好优异优异优异

几种耐高温过滤毡自身各具优点和缺点，每一种材料都有各自最佳应用场合和领域。利用各种纤维的特性进行混合成形加固，取长补短，优势最大化。

表2-2 几种开发的耐高温滤料

名称英文名称耐高温/℃其他特性

美塔斯滤料Metamax 204-240 强度高，耐磨，耐折性好，使用量大莱顿滤料Ryton 190-220 耐酸、耐碱，耐化学性最好

聚酰亚胺滤料P84 260 纤维呈不规则截面，表面过滤效果好玻纤滤料Glass 260-300 耐磨，耐折性不好，价格较低