杜玉春：纽士达间位芳纶在滤料中的应用

在“垃圾焚烧袋滤技术与高温滤料”研讨会上，烟台氨纶股份有限公司的杜玉春经理为大家介绍了纽士达间位芳纶在滤料中的应用。

以下为演讲内容。

纽士达NEWSTAR? 间位芳纶的特点及应用

一 行业背景

芳纶全称“芳香族聚酰胺纤维”，是一类具有耐高温、本质阻燃、高强度、电绝缘、耐腐蚀、抗辐射等优良特性的耐高温有机纤维。

芳纶家庭中最具实用价值的品种有两个：

间位芳纶——俗称“防火纤维”，我国也称芳纶1313。

对位芳纶——俗称“防弹纤维”，我国也称芳纶1414或芳纶-Ⅱ。

芳纶最初作为宇宙开发材料和重要的战略物资，主要用于军事、科技领域。冷战结束后，作为高技术含量的纤维材料大量用于民生领域，在先进复合材料、生命保护用品、交通运输、轻质结构等方面都有重要应用。

我国自上世纪70年代就投入大量人财物力进行芳纶研发，但受各种因素限制，长期开发未果。国内芳纶需求完全依赖进口，严重受制于人。

进入21世纪，在我国产业政策的指导、推动与支持下，以烟台氨纶股份有限公司为代表的高新技术企业通过自主创新，在间位、对位芳纶的研发与生产上取得历史性突破，打破国外技术封锁和市场垄断，使世界芳纶产业重新布局。

目前我国间位芳纶产业发展较快，已处于由产业化到工业化阶段，产品在国际市场的影响力逐步增大。

烟台氨纶股份有限公司1999年开始进行间位芳纶研发,2004年正式投入间位芳纶产业化生产，现有产能达5000吨/年，居全球第二位，国内市场占有率达60%，约占国际市场15%的份额。

二 纽士达?间位芳纶性能特点

NEWSTAR?间位芳纶主要特性
NEWSTAR?间位芳纶与国内外芳纶纤维、纱线指标比较
NEWSTAR?间位芳纶差别化纤维
NEWSTAR?间位芳纶与其它耐高温纤维的比较

纽士达?间位芳纶主要性能

优异的耐热性-  可在204℃条件下长期使用，尺寸稳定性好，短时间暴露于300℃也不会脆化、软化或熔融。

超强的阻燃性- 极限氧指数LOI大于28％，不在空气中自燃、融化或产生熔滴，碳化起始温度为400℃ 。

杰出的绝缘性- 芳纶纸耐击穿电压达20KV/mm，可使机电产品的耐温绝缘性能达到H级（180℃）
。

纽士达?间位芳纶差别化纤维品种

纽士达间位芳纶产品目前除常规品种外还有超细旦纤维、细旦纤维及粗旦纤维。旦数从0.78D—13D变化，长度从38mm—102mm不等，均实现连续产业化生产。

三 纽士达?间位芳纶主要应用领域

高温烟尘过滤领域；

汽车胶管、音响弹波、转移印花毯、复印机清洁毡、高速列车防火毡等产业用纺织品领域；

消防服、防电弧服、石油工装、特警服等防护服装领域；

芳纶纸。

间位芳纶在袋式除尘的应用

2009年我国水泥产业年产量破纪录地达到16.5亿吨，创下全行业年利润历史新高。

水泥业袋式除尘器设备的大型化工作进展显著，09年广东、四川、河南、江苏、浙江等明确规定，为降低水泥业排放总量，新上的新型干法水泥生产线必须采用袋式除尘器；水泥生料磨、水泥磨、窑头、窑尾用袋式除尘器的处理风量越来越大，从几十万m3、100多万m3到近200万m3风量；电改袋项目潜在市场很大。

水泥窑尾除尘

烧成是水泥生产重要工艺手段，主要污染物为高温含尘气体；窑尾烟气中粉尘浓度为30—100 g/m3；由于烟囱高、烟气量大、浓度高、漂散远，对周围几公里甚至几十公里范围的污染都很大。

旋窑窑尾烟气最高温度为260℃以上，因此这类除尘器都配备温度控制设施，如余热锅炉、多管冷却器、增湿塔等；从国内这几年窑尾除尘应用情况看，窑尾除尘滤料主要使用进口玻纤薄膜滤料和进口P84滤料，但价位很高，给袋式除尘在水泥窑尾的广泛应用带来不利影响。

带有余热发电系统的窑尾袋式除尘器已越来越多，基本能控制在200℃以下，NEWSTAR?间位芳纶滤料在耐温性和使用寿命上完全可取代进口玻纤覆膜和P84滤料，价格更加优惠。

水泥窑头除尘

熟料在冷却过程中排出大量含尘气体，这些含尘气体具有温度波动范围广，粉尘磨蚀性大的特点，浓度不高；原来大多配有电除尘器，由于粉尘的比电阻高，达不到排放要求，新设计的5000吨/日以上规模生产线都配置袋式除尘器；选用的多管冷却器或余热发电系统后，窑头烟气温度最高在200℃左右，综合比较其它耐温纤维，间位芳纶是最合适的滤料。

间位芳纶在钢铁行业的除尘应用

钢铁工业是国民经济的最重要基础产业，也是高消耗高污染工业，给资源和环境带来巨大压力。

钢铁行业是袋式除尘行业第一大用户，袋式除尘器在钢铁行业所占比例已达95％。包括原料、焦化、石灰、高炉槽上槽下、出铁场、铁水预处理、铸铁机、转炉二次除尘、炼钢电炉、轧钢等工序的尘源点除尘，袋式除尘技术都比较成熟可靠，不仅高效除尘，还回收大量宝贵资源。

高炉煤气为炼铁过程的副产品，温度一般在150-200℃，主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO约占25%，H2、CH4的含量很少。净化传统工艺采用湿法，能耗高、水资源消耗大、腐蚀性强、水处理投资费用高，因此将湿法改为干法袋式除尘是节能减排最显著的成就，间位芳纶滤料可长期在204℃的温度工作，尺寸稳定性好，是高炉煤气袋式除尘的最佳滤料。

近十年来，中小型高炉高炉煤气袋式除尘技术基本普及；目前大型高炉煤气袋式除尘表现出强劲发展势头。继07年2650m3高炉煤气袋除尘器净化项目首获成功，09年4月，国内首套4000m3特大型高炉煤气袋除尘器净化项目在宝钢1#高炉正式投入运行，5000m3高炉煤气袋除尘器净化项目也正在进行中。干法净化高炉煤气采用袋式除尘技术取代传统的双级文氏管湿法除尘技术。

间位芳纶在筑路及其它领域的除尘应用

筑路环节中，排放粉尘包含碎石颗粒、黄砂、石粉、少量焦油和沥青等，烟气温度在130-180℃，正常在160℃左右；间位芳纶是沥青混凝土搅拌装置烟气除尘系统的首选滤料。

此外，间位芳纶在石灰、陶瓷等工业烟尘的排放过滤中发挥重要作用。

间位芳纶袋式除尘的发展趋势

随着国家环保要求越来越高，NEWSTAR?间位芳纶在钢铁、水泥、筑路等行业的烟尘排放中应用越来越广；PTFE覆膜和PTFE乳液涂层等改性技术的推广应用使间位芳纶滤料能进一步应对复杂工况。

NEWSTAR?间位芳纶拥有不同纤度的纤维，可通过针刺成梯度滤料，既可实现滤毡过滤精度的提高，又可强化滤毡的强力。

“十二五”期间，NEWSTAR?间位芳纶将在耐酸性、耐温性以及耐水解等性能上争取突破性提高，在高温烟气过滤领域中发挥更大作用。

纽士达?间位芳纶在汽车胶管增强材料的应用

胶管是在汽车用橡胶制品中需求量大、要求性能较高的部件，起到动力传动以及燃料、水、气等的输送作用。

用于发动机涡轮增压器和中冷器的软管由于输送气体温度比较高，达到150℃～250℃，一般采用耐高温有机硅橡胶加工制成。

由于硅橡胶的机械强度较低、刚度和耐磨性较差，经不起所输送气体的压力冲击及大幅度变形等苛刻使用条件的考验，所以需要用骨架材料增强。一般都是夹有3～4层加强层。通常可选择的加强层有间位芳纶布、棉帆布、聚酰胺布、聚酯布等几类。

NEWSTAR?间位芳纶纤维具有良好的耐热性、耐疲劳性以及高温条件下的尺寸稳定性，织物和硅橡胶能够较好的粘合，比较适用于涡轮增压器和中冷器进出气硅胶管。
NEWSTAR?间位芳纶织物品质居国产同类产品领先地位，性能达到进口同类产品同等水平，具有很高的性价比，是汽车用耐高温硅胶管增强材料的首选。

纽士达?间位芳纶在音响弹波领域的应用

音响弹波学名——定位支片或者定芯支片，是扬声器振动系统的主要部件之一。

1、NEWSTAR?间位芳纶弹波多用于大功率，低音频的喇叭。10S、20S多用于大喇叭，30S、40S多用于小喇叭， 80S、 100S一般用于多媒体、电视机，而专业喇叭多选用20S、30S。

2、蚕丝类弹波较轻及较薄，适用于微小轻巧型扬声器。

3、化纤类弹波，适合于大功率的扬器上使用，这类弹波的缺点是难粘结、加工时浸吸胶性相对较差。

4、棉布类弹波由于价格便宜，使用较普遍，但棉布类弹波由于强度低，易发脆，不适用于大功率扬声器的支片，只用在普通的低功率扬声器。

纽士达?间位芳纶在消防战斗服中应用

1、服装须符合ZGZ-ZPJY-001:2009《消防员灭火防护服强制性逐批检验规则》和GA10-2002《消防员灭火防护服》标准要求。并提供国家消防装备质量监督检验中心签发的型式检验报告。每套均附检测中心强检标识号。服装整体性能要达到，阻燃，隔热，防水拒油，透气，穿着舒适，适于消防员在执行任务时，能够得到有效保护，服装设计要符合人体工程学，使穿着者更灵活，舒适。

2、产品采用四层结构：外层采用芳纶组合面料，具有阻燃，耐磨，防静电，抗油拒水等特点；防水层采用芳纶水刺布+PTFE复合材料；隔热层采用新型水刺芳纶无纺布；舒适层采用 芳纶+阻燃粘胶。

3、整体热防护性能≥28cal/m2，整体服装重量≦3.5公斤。

纽士达?间位芳纶在森警灭火服中应用

森警灭火防护服和消防战斗服的理念和设计基本上一致。理念就是消防人员在灭火的过程中减少或者避免人体受伤。服装设计分为三层：外层采用芳纶机织面料，中间隔热层采用芳纶针刺毡，舒适层采用芳纶特殊处理机织布或者是芳纶和阻燃粘胶混纺机织布。目前国内森警所穿的灭火服装全部是用我公司芳纶产品。

纽士达?间位芳纶在防电弧服中应用

电弧是指身体靠近高压电但未接触，藉由身体感应作为桥梁形成的跳电，最高可产生摄氏29400度高温，约是太阳表面温度的4倍，引起激烈的气爆及电烧伤。

电弧发生时，巨大的能量在极短时间内释放。金属导电元件会汽化导致高温蒸汽和金属急剧膨胀。空气和金属汽化物迅速和热膨胀会造成巨大声响的爆炸和巨大压力。

电弧发生主要原因：使用了不良性能的导电体、绝缘材料的损坏（包括 ：裂痕、进水、老化等）、人体或其他物体意外接触到带电物品、设计或安装错误、没有良好维护或保养设备等。

电弧伤害的主要形式

1.电弧爆炸烧伤，是电弧伤中最严重的伤害，主要来源于电弧爆炸时散发出来的热能辐射和飞溅的熔融金属。

2.电弧爆炸引起衣服被点燃后继续烧伤或衣物的熔滴，从而造成的严重烧伤。

3.电弧爆炸时产生的巨响对听觉的伤害。

4.电弧爆炸时的冲击力对人体造成的物理损伤。

防电弧服的作用 ：防电弧服具有阻燃、隔热、抗静电的功能，不会因为水洗导致失效或变质。防电弧服一旦接触到电弧火焰或炙热时，内部的高强低延伸防弹纤维会自动迅速膨胀，从而使面料变厚且密度变高，形成对人体保护性的屏障。

电弧服装材料：防电弧面料用芳纶纤维与兰精阻燃粘胶混纺制作而成，所用原料均为永久阻燃材料 。根据不同使用环境做出不同等级的服装。