上海金由：膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术

——“纺织之光” 2014年度中国纺织工业联合会科学技术进步一等奖获奖成果（二）

        聚四氟乙烯（PTFE）纤维在腐蚀性高温烟尘处理中极具优势，但其生产无法采用常规溶液或熔融法进行纺丝，国内多采用的载体纺丝等制备方法存在工艺流程长、强度低、二次污染、价格高等问题，同时膜裂法纤维的细度、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。

       由浙江理工大学、上海金由氟材料有限公司、浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司、总后勤部军需装备研究所、西安工程大学和上海市凌桥环保设备厂有限公司等共同完成的“膜裂法聚四氟乙烯纤维制备产业化关键技术及应用”项目旨在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，推进“蓝天工程”，为我国环境领域综合治污提供新型纤维材料。

       项目在研究制膜、纤维加工参数与性能关系理论的基础上，研发PTFE纤维用膜、长丝、短纤生产工艺和设备，形成了从理论研究、工艺开发、设备研制到系列产品的完整创新体系。具体技术内容涵盖：（1）发明了PTFE立体加工制膜新方法，包括压坯、挤出、拉伸、定型及热处理等在内的裂膜法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，确立了原纤取向高、结晶度低、孔隙率低的纤维用膜加工工艺技术，为纤维和高效能滤材生产奠定了基础；（2）发明了温度递增多次拉伸、高温松弛消除内应力、热定形和骤冷等关键技术，研制出纤维用膜的原料混和、压延、拉伸等关键生产装备，形成PTFE纤维用膜生产专利技术；（3）设计发明了高剪切挤出口模、恒张力卷绕、长丝分切等成套装备，解决PTFE纤维细度、均匀性、力学性能和热收缩性等控制难题，形成100～1200D长丝和1.2～12D短纤等系列产品的成套生产技术；（4）将含细旦PTFE纤维的针刺毡与PTFE微孔膜热压复合，研制了系列高性能梯度覆膜净化PM2.5滤材，突破了PM2.5阻隔分离和使用寿命等环保技术瓶颈。

       作为纤维制造技术，该项目获得中国专利33项（授权发明18项，实用新型15项），国际PCT专利1项，产品获国家重点新产品3项，形成企业标准2项。在上海、浙江等建立了PTFE膜及纤维生产基地，建成长丝生产线190多台（套），产能达2000t/a；超细短纤生产线48台（套），产能2200t/a。经检验，长丝细度达116D，短纤1.16D；以超细短纤作为迎尘层的过滤材料，集尘率可达99.9958%，生活垃圾焚烧中二噁英排放低于0.1ng-TEQ/m3，烟尘低于4.30mg/m3；燃煤电厂烟尘在12～15mg/m3之间。所测烟尘和二噁英排放浓度达到国家和欧盟相关标准要求。鉴定专家一致认为“具有自主知识产权，总体技术达到国际先进水平”。

        截至2013年12月，PTFE长丝和短纤产品销售已全部覆盖包括必达福、安德鲁、3521、鑫华、龙源等在内的国内大中型耐高温滤料加工企业，并被意大利TestoriS.P.A、韩国Komemtec等国外著名滤料加工企业使用，滤料应用到燃煤热电、冶金、化工、垃圾焚烧等60多家单位的高温尾气处理上。PTFE纤维及其高性能滤料的研制应用，引发了环保工艺及材料的升级换代，推动了化纤及产业用纺织品行业结构调整和优化升级，对促进我国特种纤维的研究和加工水平，提高环境质量具有重要意义。