超细PTFE纤维拒绝依赖进口

　　格尔泰斯公司生产的聚四氟乙烯纤维及部分产品。

　　（左起）郭玉海、罗文春、徐志梁。
 

　　相信多数对于高分子材料感兴趣的人提到聚四氟乙烯（PTFE）纤维都会有种莫名的兴奋。高性能聚四氟乙烯(PTFE)纤维材料凭借其优异的高低温稳定、化学稳定、电绝缘、非粘附、耐气候、阻燃、自润滑等性能，已在国民经济的多个领域获得了广泛的应用，成为环保、过滤、建筑、航空航天等领域的优选材料。

　　尽管PTFE纤维在腐蚀性高温烟尘处理中具有不可替代性，但裂膜法纤维的细度、均匀性、力学性能、热收缩率难以控制的问题已成为后续非织造加工，以及高温除尘应用的技术瓶颈。该项目的发力点正是研发裂膜生产工艺和关键加工设备，形成长丝和短纤批量生产能力，为我国环境领域综合治污提供新型纤维材料。

　　近年来，在浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司与浙江理工大学的通力合作下，裂膜法聚四氟乙烯的开发及产业化取得了新的进展，公司副董事长徐志梁、总经理罗文春和浙江理工大学的郭玉海博士等一起为业内展示了他们为环保与防护描绘的蓝图。

　　攻坚克难着力技术创新

　　近三年实现产值1.77亿元，利税近3000万元。建成PTFE长丝生产线60台（套），生产能力800吨/年；短纤生产线18台（套），生产能力1000吨/年。

　　记者：“裂膜法聚四氟乙烯纤维的开发及产业化”从纤维的细度、均匀性、力学性能、热收缩率等关键技术指标上实现突破，其如何在技术和市场需求方面实现国家重大急需材料的国产化呢？

　　罗文春：随着各国对烟尘排放标准的严格实施，包括电除尘等在内的传统除尘方式正逐步为袋式除尘器所取代。在技术层面PTFE纤维可实现耐高温、耐酸碱的特性，且其滤料过滤阻力小、表面光滑、粉尘层易剥落等优势，尤其是在腐蚀性高和高温尾气等场合。

　　从市场需要的角度，以燃煤电厂为例，电改袋项目需要将近3500万平方米滤料，需短纤8000多吨，更换需2000多吨；如果垃圾焚烧30%以上的项目采用PTFE滤料，每套除尘设备将需要5000平方米滤料，需短纤350多吨。

　　长丝的应用也非常广泛，随着除尘要求的提高，要求滤料均使用PTFE长丝增强基布取代先前的玻璃纤维和芳纶等基布，滤料约使用100~130g/m2基布。我国PTFE纤维仍大量进口，限制了PTFE高性能滤料的推广使用。

　　记者：在原有的基础上，您和团队在裂膜法聚四氟乙烯纤维的开发上取得了哪些技术创新？

　　郭玉海：经过6年的研发探索，我们的项目获得国家专利16项，其中授权发明专利6项，实用新型专利10项。

　　裂膜法聚四氟乙烯纤维的创新点主要体现在三方面：首先，研究团队在对裂膜法PTFE纤维用膜制备过程与原纤形成、原纤取向、结晶等的理论关系研究的基础上，通过发明纤维用膜制备中系列关键技术和装备，形成原纤取向高、结晶度低、孔隙率低的纤维用膜加工技术，为纤维裂膜加工提供基础材料。

　　其次，在超细、高强、低热收缩率PTFE长丝裂膜加工方法及关键设备方面，该项目获得了PTFE裂膜长丝加工过程中剪切成纤的研究成果。我们设计发明了可动罗拉和调节杆协同作用的恒张力卷绕装置，使PTFE长丝纤维牵伸过程中，在长距离范围内其作用牵伸力得到恒定传递，结合牵伸作用区内温度分布的调控，实现PTFE长丝纤维拉伸的渐变控制。几年里，我们还开发了分切、张紧等专利装置，实现了超细、高强PTFE裂膜长丝的工业化生产。

　　最后，是低热收缩、高强PTFE短纤裂膜加工方法及关键设备的制备。我们根据PTFE裂膜短纤后加工过程中成纤特性和纤维性能要求，进行具体技术工艺调整，结合低沸点专用润滑剂筛选，形成低热收缩、高强PTFE短纤维用膜加工工艺技术。

　　通过发明短纤开纤技术，结合薄膜热定型专利装置设计，我们还实现了对PTFE薄膜后处理增强牵伸和短纤维开纤的连续化生产技术，大幅提高了短纤维的生产效能。

　　深耕细作实现滤材定制化

　　在达到国家环保要求的前提下，用超细纤维替代微孔膜作为过滤材料，可以提高过滤精度、减少过滤阻力，进而达到降低能耗、节约成本的目的。

　　记者：对于聚四氟乙烯更深层次的研发利用，企业下一步有哪些打算？

　　徐志梁：下一步，我们的目标是把PTFE纤维做得更细，超细纤维作为针刺毡的迎尘层，大幅度提高滤料的过滤精度。比如该滤料可截留垃圾焚烧过程中产生的一部分二噁英，在国内乃至世界范围内都是颇受业界关注的。

　　PTFE纤维和微孔薄膜在水处理方面也有很大的潜力，尤其是对处理印染废水中丝光废水和垃圾渗沥液这样的难题。既可以提高废水回用率，又可以保证滤材的使用寿命。有数据显示，日本同类产品的寿命在10年左右。

　　更为重要的是，将来我们可以按照不同企业的需求将滤材进行定制化生产，提高利用率。

　　记者：对于企业而言，如何看待PTFE纤维发展的经济和社会意义，将更好的产品推向市场？

　　罗文春：格尔泰斯是科技型企业，支持高分子材料的发展不仅是企业长远发展的需要，更是对行业、对环保的一份责任。希望在大家的共同努力下，我们的PTFE纤维最终可以替代进口。不断加大技术投入、提升技术水平，结合市场应用、把产品精耕细作，这些是生产好产品的前提，有了好产品才能不断实现支持高分子材料发展的愿望。