芳砜綸纖維的性能及其應用
時間:2005-12-16
芳砜綸纖維屬于對位芳綸系列，學名為聚苯砜對苯二甲酰胺纖維，系由4,4二氨基二苯砜，3,3二氨基二苯砜和對苯二甲酰氯的縮聚物制成的纖維。纖維強度為3.0-4.5g/d；伸長率20-25％；初始模量為760kg/mm2；比重為1.416g/cm3。由于芳砜綸既有對位又有間位的結構，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小時強力損失小于5％。此外，還有較好的電絕緣性和抗輻射性能。
1．防護制品，如宇航服、飛行通風服、特種軍服、軍用蓬布、消防服、消防戰斗服、爐前工作服、電焊工作服、森林工作服、均壓服、防輻射工作服、化學防護服、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用。
由于芳砜綸纖維沒有熔點，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，無陰燃或余燃現象，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衣、頭盔、鞋靴、手套。除阻燃性外，所有消防服裝還應具有抗切割、抗穿刺性、不妨礙行動自由、防水、合身、質輕和耐用等性能，利用其本身的優良性質再適當與其它纖維混紡或后整理即可滿足以上提及的各種需要。
芳砜綸纖維所具有的高保護性能來自其自身分子結構，而不是通過化學處理得來，這就意味著采用芳砜綸纖維的防護服的防熱防火性能不會因穿著或洗滌而喪失，使用壽命因此而延長。試驗表明，水洗100次或干洗25次對100％芳砜綸纖維的織物可燃性沒有重大變化。當易燃纖維與芳砜綸纖維混紡時，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、化學防護服、高壓屏蔽服、賓館用紡織品及救生通道。
2．過濾材料，如煙道氣除塵過濾袋、稀有金屬回收袋、熱氣體過濾軟管以及作為耐酸、堿及一般有機溶劑的過濾材料和耐腐蝕材料等方面的應用。
在化學、石油、冶金工業、電力工業等工業生產中，都會產生高溫含塵氣體，如化學合成用原料氣、爐窯氣、反應器燒焦及煤燃燒所產生的高溫煙氣等，對于溫度高于200℃的煙氣，通常利用余熱鍋爐等方式回收余熱。這樣，進入除塵器的煙氣溫度一般降至200℃左右。
如何對這些高溫含塵氣體除塵便成了棘手的問題。袋式除塵器在大氣污染的治理方面做出了巨大的貢獻。芳砜綸纖維是制作袋式除塵器配套濾袋的優良材料，其不僅具有良好的耐熱性，而且還具有優良的抗熱氧老化的穩定性，并在270℃以內，能保持良好的尺寸穩定性，以及良好的抗酸性能等，尤其適用于耐高溫濾料。
國內的濾料市場廣大，比如正在崛起的城市垃圾處理市場和為數眾多的國內火力發電廠。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等腐蝕性化學物質，需要開發符合焚燒爐工廠使用要求的耐高溫濾材，芳砜綸耐化學性能穩定，正是適合制作焚燒爐濾塵袋；我國火力發電有2億KW裝機容量，按1KW裝機容量使用濾材0.8m2計算，如有50％機組采用袋式除塵器，其配套濾材需用量將達8000萬m2，僅此項用量就相當可觀。
芳砜綸纖維，除了幾種強極性溶劑以外，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，對各種化學物品均能保持良好的穩定性。因此，可以用它制成各種過濾織物，在化工生產中用以過濾各種液體。經初步試驗表明，在合成氨生產中，可以制作反應釜墊圈、密封圈等。
3．電絕緣材料：電機絕緣材料、變壓器絕緣材料、防電暈絕緣板、絕緣無紡布、絮片和氈、印刷電路板等方面的應用。
絕緣紙(F、H級)是芳砜綸材料的一個主要應用方面。隨著我國電機產品更新換代步伐加快，以及電機出口數量增加，迫切需要生產F級(150℃)、H級(180℃)電機。F、H級絕緣紙的需求激增，為此，造紙研究所采用TANLON纖維和國產滌綸纖維混合制造了F級Ad絕緣紙。廣泛應用于冶金、防爆、起重等電機，由于芳砜綸良好的電絕緣、耐高溫和尺寸穩定好、性價比高等深受歡迎，且需求正在不斷增長。該纖維制成的針刺氈作為F、H級電機的襯墊材料適形材料?？墒闺姍C達到體積小、重量輕、功率大、效率高的要求，是現代電機的關鍵材料之一。
4．蜂窩結構材料：飛機夾層材料、賽艇、輪船夾層材料、隔音隔熱和自熄材料、護墻材料、復合材料等方面的應用。
蜂窩結構具有良好的經強度和比剛度，同時具有熱交換作用、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脂制成，在航天、航空結構、船舶制造中具有廣泛的應用領域。和鋁蜂窩相比，發生局部屈曲的幾率要小得多，因為蜂窩的壁相對的要厚一些。另外，因為芳砜綸材料不導電，不存在接觸腐蝕的問題。但是和其它芳綸產品一樣，，不能抵抗紫外線的侵蝕，使用時外部通常覆有面板，起到一定的防護作用。
在有阻燃要求的一些場合，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性能和結構隔熱性能。在航空領域，一些常見的可使用芳砜綸蜂窩的結構有：機翼的前緣和尾翼，起落架艙門、其它各種艙門和整流罩。
來源：中國產業用紡織品協會
