——四川安費爾高分子材料科技有限公司PPS細旦短纖開發(fā)紀實
電廠、水泥廠、鋼廠的煙氣排放是造成霧霾的主要因素,這些行業(yè)進行脫硫脫硝、工業(yè)除塵,是空氣治理的重要手段。與相對成熟的脫硫脫硝相比,工業(yè)除塵的任務更為艱巨,這讓具有更好除塵效果的袋式除塵新技術備受關注。國家高新技術企業(yè)——四川安費爾高分子材料科技有限公司率先在國內開發(fā)出用于袋式除塵的聚苯硫醚(PPS)細旦短纖維,一舉打破了日本等國外公司的市場壟斷,為我國袋式除塵技術的推廣奠定了材料基礎。
該公司董事長付登華告訴記者,PPS纖維是一種性能十分優(yōu)良的袋式除塵的過濾材料,具有耐高溫、耐強酸強堿、耐輻射、隔熱、阻燃等性能,是火電廠、鋼廠、水泥廠、垃圾處理廠煙氣過濾材料的首選。袋式除塵的除塵效率高,可捕集0.3nm以上粉塵,使氣體凈化到15mg/m3,且附屬設備少,投資省,能捕集到電除塵難以回收的粉塵,并在一定程度上可收集硝化物、硫化物等。隨著國家煙氣排放標準的提高,袋式除塵的市場規(guī)模將會進一步擴大,PPS纖維的市場需求也將大幅增長。僅就國內的火電行業(yè)而言,如果全部采用了袋式除塵,PPS的年需求量就將達到3萬噸,但目前國內PPS供應量只有1萬噸左右。
談及PPS細旦短纖維的開發(fā),付登華回憶道:“早在2010年底,在上海舉辦的一個國際展會上,我們看到日本和美國的一些公司已經開始主推PPS細旦纖維。細旦纖維比常規(guī)纖維的比表面積增大40%以上,同樣工況條件下,處理同樣的一般性粉塵顆粒,細旦纖維濾料效率會比普通纖維濾料高出許多,可使排煙氣含塵減少到15mg/Nm3以下。而當時,國內普通的PPS過濾纖維的生產才剛剛起步,日、美等國的產品壟斷著國內市場,產品價格十分昂貴。我們預測,隨著國內環(huán)保要求的逐步提高,過濾材料從普通纖維發(fā)展到細旦纖維將是一種趨勢。于是,從2011年初開始,我們就與四川大學開始合作研發(fā)PPS細旦纖維。”
“我們在PPS細旦纖維的開發(fā)上經歷了一段艱難的歷程。PPS細旦纖維生產的關鍵點就是紡絲技術,只要突破了這個難點,其他問題也就能迎刃而解了。在產品開發(fā)之初,國內的PPS普通纖維技術都不是很成熟,細旦纖維的開發(fā)難度更不用說。首先是國內很難找到原料供應商,我們只能買來原料后自己做改性,通過改性改善PPS樹脂的紡絲性能;其次,在設備和工藝技術方面,國內也都沒有可借鑒的經驗,我們只有不斷的摸索嘗試,不斷調整改進工藝和生產設備。”付登華介紹說。
經過3年多努力,安費爾終于攻克了PPS細旦纖維紡絲技術的難題,在2012年底成功開發(fā)出具有國際先進水平的PPS細旦纖維,實現(xiàn)了這一產品國產材料零的突破,并建成了年產能1000噸的生產線,實現(xiàn)了PPS細旦纖維的工業(yè)化生產。
據(jù)悉,目前安費爾已申請發(fā)明專利2項,實用新型專利8項,其中8項已獲授權。他們取得的技術突破包括:開發(fā)成功全封閉式、脫硫、脫濕、除塵、脫氧、結晶干燥一體化連續(xù)式節(jié)能干燥工藝設備;研究設計出PPS細旦纖維專用熔體靜態(tài)混合器,進一步提高了熔體的均勻性;設計了特殊的紡絲組件,研發(fā)成功PPS細旦纖維的成套產業(yè)化技術。
2013年3月,該項目經四川省科技廳組織的專家委員會鑒定認為:項目工藝、設備的國產化率達到了100%,項目總體技術達到國際先進水平。
“針對燃煤電廠鍋爐粉塵中PM2.5粒子引發(fā)的霧霾,我們正在細旦短纖維生產技術基礎上,研究開發(fā)纖度更細、比表面積更大、過濾精度和過濾效率更高的高強度PPS細旦纖維生產技術及產品,用來滿足燃煤電廠降低PM2.5排放量的需求。目前我們公司開發(fā)出的新產品經測試,已能夠滿足過濾PM0.6的需求,估計再有3~5個月,新產品將會面世,這將再次打破發(fā)達國家在該技術領域的壟斷。”付登華向記者表示。
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