聚四氟乙烯纤维
聚四氟乙烯(特氟纶,PTFE, polytetrafluoro ethylene)的结构式为:聚四氟乙烯(又称F4)外表为似蜡状白色粉末,无毒、无味、无嗅,不燃烧、不黏结、不吸水。其大分子两侧全部为C—F键,它是很稳定的化学键,并把主链上的碳原子屏蔽保护起来,使分子链难以破坏,因而具有最好的耐腐蚀性和耐热性。聚四氟乙烯可耐各种强极性溶剂如氢氟酸、王水、发烟硫酸、浓碱、过氧化氢等强腐蚀性试剂的作用。目前只发现高温下熔融的碱金属如钠、氟元素、三氟氯乙烯等少数物质在高温下才可对其有一定影响。PTFE的耐候性优良:在室外6年性能基本不变,15年力学性能无明显变化。 PTFE大分子表面的自由能很低,因此具有极强的不黏附性和最低的摩擦系数。其摩擦系数在现有的高分子化合物中最小(0.01 ~0. 06),而且在广泛的温度和载荷范围内保持不变。
制造PTFE材料的实用方法有乳液载体生产法和膜裂法。乳液载体法是在PTFE乳液中 加入粘胶纤维素之类的载体物,喷丝后通过烧结碳化去除载体物后得到PTFE纤维。因含载 体碳化去除的残留物,纤维呈棕褐色,称为“棕色纤维”。现已基本停止使用这种工艺。
近年来国内市场大量供应的PTFE短切纤维,基本上是采用膜裂法制造。该法是将 PTFE粉末树脂原料(PTFE分散树脂)制成膜带,再将膜带进行机械分裂,并经梳理、卷曲、定长切断而得到短切纤维。因为纤维呈现树脂的本白色,被称为“白色纤维”。为-195~260们其耐温性能如图1所示。PTFE是最难燃烧的有机纤维之一,还具有良好的电气绝缘和自润滑性能。其缺点是力学性能一般,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、刚性、硬度、耐蠕变、耐疲劳性能都较差。
聚四氟乙烯纤维无任何毒性,但在200℃以上使用时,可能有氟化氢产生,需采取必要的防护措施。
应用实例:我国一个最早投运的城市生活垃圾焚烧厂,拥有3台垃圾焚烧炉,处理烟气量为3x3OOOOm3/h。烟气中含SO?约630ppm、HC1约130ppm,水蒸气含量也高。100% PTFE滤袋(1848条)在该厂成功使用4年半时尚未更换。其工程主要技术参数列于表1。