高性能聚四氟乙烯（PTFE）纖維材料憑借其優異的高低溫穩定、化學穩定、電絕緣、非粘附、耐氣候、阻燃、自潤滑等性能，已在國民經濟的多個領域獲得了廣泛的應用，成為環保、過濾、建筑、航空航天等領域的優選材料。

　　由于聚(ju)四氟乙烯(xi)本(ben)身的性質(zhi)，導致PTFE纖(xian)維的制(zhi)造不能簡單地采用一(yi)般熱塑性高分(fen)子材料的成型方法（如擠出成型法），而這一(yi)技術瓶(ping)頸(jing)也是我(wo)國長期不能生產PTFE纖(xian)維的重要原因，該項目研發人(ren)員自主研發膜裂(lie)法生產聚(ju)四氟乙烯(xi)纖(xian)維，即先通過(guo)三維立(li)體拉伸法制(zhi)備滿足一(yi)定條(tiao)件(jian)的膨體PTFE薄(bo)膜，將PTFE膜分(fen)切后，再通過(guo)一(yi)定的拉伸和熱處理工藝，將其制(zhi)成所需的PTFE纖(xian)維。

　　打破發達(da)國家技術(shu)封鎖

　　據參加研發的總后軍需裝備研究所高級工程師郝新(xin)敏博士介紹(shao)，由于PTFE不溶于任(ren)何溶劑，且大(da)分子鏈呈直線排列(lie)，剛性大(da)，在(zai)熔(rong)點(dian)以上粘度大(da)，無法(fa)采用傳(chuan)統的溶液法(fa)或者熔(rong)融(rong)法(fa)紡絲，這成為PTFE材料(liao)深(shen)加工領域的一大(da)技術難(nan)題，也成為我國PTFE材料(liao)應用的技術瓶頸。

　　目前世界上只有少數(shu)幾(ji)家(jia)公(gong)司(si)掌握了(le)(le)PTFE纖維的(de)生產技術，其中主要生產工藝有載(zai)體紡絲(si)法和糊(hu)料擠壓法等(deng)，但(dan)這些公(gong)司(si)長期(qi)對我國實行技術封鎖，且產品價格昂貴，大大增加了(le)(le)PTFE纖維的(de)應用(yong)成(cheng)本(ben)，從而嚴重制約了(le)(le)PTFE纖維的(de)發展和應用(yong)開發。

　　從對僅有(you)一點(dian)兒國(guo)外生產(chan)樣(yang)品的分析開(kai)始，一個長達數年的艱(jian)難摸索和(he)艱(jian)苦創業過程就此(ci)拉(la)開(kai)序幕。據(ju)悉(xi)，由企業、科研單位和(he)用戶組成的課題(ti)組研究設計了(le)(le)(le)PTFE膜裂法長短(duan)(duan)纖(xian)(xian)(xian)維生產(chan)工(gong)藝(yi)流程，研發了(le)(le)(le)溫度梯(ti)度控制(zhi)(zhi)的非(fei)等(deng)速(su)、變(bian)幅寬、多次(ci)拉(la)伸PTFE纖(xian)(xian)(xian)維的生產(chan)工(gong)藝(yi)，研制(zhi)(zhi)了(le)(le)(le)高強異型(xing)PTFE長纖(xian)(xian)(xian)維和(he)短(duan)(duan)纖(xian)(xian)(xian)維，解決了(le)(le)(le)PTFE短(duan)(duan)纖(xian)(xian)(xian)維“併絲”問題(ti)；研制(zhi)(zhi)了(le)(le)(le)多棱角型(xing)膜裂長纖(xian)(xian)(xian)維切(qie)(qie)(qie)刀、耐磨金剛石短(duan)(duan)纖(xian)(xian)(xian)維分切(qie)(qie)(qie)針輥、牙(ya)線膜裂切(qie)(qie)(qie)片成型(xing)等(deng)關鍵(jian)裝置，設計加工(gong)了(le)(le)(le)螺(luo)旋式擠(ji)壓(ya)機(ji)、二輥壓(ya)延(yan)機(ji)、非(fei)等(deng)速(su)拉(la)伸機(ji)、梯(ti)度溫控變(bian)幅寬拉(la)伸機(ji)、膜裂長纖(xian)(xian)(xian)維分切(qie)(qie)(qie)機(ji)、短(duan)(duan)纖(xian)(xian)(xian)維分切(qie)(qie)(qie)機(ji)、纖(xian)(xian)(xian)維擠(ji)壓(ya)牽伸機(ji)、卷曲機(ji)等(deng)系(xi)列成套生產(chan)設備，并建立了(le)(le)(le)規模化生產(chan)線；研發生產(chan)了(le)(le)(le)“ひ”形PTFE牙(ya)線、高強純(chun)PTFE梯(ti)度覆膜過濾材料，所有(you)這些工(gong)藝(yi)技術、系(xi)列產(chan)品及(ji)生產(chan)設備，在國(guo)內(nei)外未(wei)見相似或相同文獻報道，具(ju)有(you)新穎性和(he)創新性。產(chan)品查新進(jin)一步證明(ming)，所生產(chan)的PTFE纖(xian)(xian)(xian)維填補(bu)了(le)(le)(le)國(guo)內(nei)空白，PTFE纖(xian)(xian)(xian)維性能處(chu)于國(guo)際(ji)領先(xian)水平，PTFE纖(xian)(xian)(xian)維應用產(chan)品均處(chu)于國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)、國(guo)內(nei)領先(xian)的水平。

　　已形成千噸級生產能力

　　本次鑒定(ding)活動的(de)(de)專家鑒定(ding)委員(yuan)會實屬陣容強大，鑒定(ding)委員(yuan)會主任(ren)(ren)、副主任(ren)(ren)分別由孫晉良、蔣士(shi)成、張耀(yao)明三位院士(shi)擔任(ren)(ren)，來自(zi)化(hua)(hua)纖材料、產(chan)(chan)業用紡織(zhi)品、環保、化(hua)(hua)工等領域的(de)(de)11位著名專家一致認為(wei)，該項目是我(wo)國在高性能纖維的(de)(de)加工技術、生產(chan)(chan)設備(bei)、產(chan)(chan)品開(kai)發等方面的(de)(de)重大集成創新，具(ju)有(you)示范效應，總(zong)體技術達到國際先進水平。

　　專家們在(zai)鑒定意(yi)見中認(ren)為，該項(xiang)目發明了PTFE均勻立體加工制膜(mo)工藝技術，自主研(yan)發和(he)(he)集成(cheng)創新的PTFE膜(mo)和(he)(he)纖維(wei)專用成(cheng)套生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)，運行(xing)穩定，已形成(cheng)千噸級生(sheng)產(chan)能力(li)。這項(xiang)科研(yan)成(cheng)果具有自主知識產(chan)權，申請(qing)發明專利10項(xiang)，已授(shou)權4項(xiang)，社會和(he)(he)經濟效益顯著，市場應用前景廣闊(kuo)。

　　中(zhong)國化(hua)纖(xian)(xian)(xian)工業(ye)協會(hui)顧問、教授級(ji)(ji)(ji)高(gao)級(ji)(ji)(ji)工程師(shi)葉永(yong)茂(mao)告訴記者：“國家發(fa)改委(wei)在(zai)今年(nian)《產(chan)業(ye)結構調(diao)整(zheng)指導目(mu)錄》中(zhong)明(ming)確將PTFE纖(xian)(xian)(xian)維及制品的(de)開發(fa)和生產(chan)列(lie)為重點之一(yi)，在(zai)‘十二五(wu)’開局之年(nian)，能(neng)(neng)看(kan)到項目(mu)完成單(dan)位(wei)系列(lie)化(hua)的(de)豐碩成果(guo)，令人(ren)振奮。”PTFE纖(xian)(xian)(xian)維作為性(xing)能(neng)(neng)優(you)異的(de)骨架材(cai)料(liao)(liao)，它的(de)批(pi)量生產(chan)能(neng)(neng)夠(gou)促進芳綸1313、芳砜(feng)綸、聚苯硫醚(mi)纖(xian)(xian)(xian)維等(deng)高(gao)性(xing)能(neng)(neng)纖(xian)(xian)(xian)維在(zai)濾料(liao)(liao)上的(de)應用(yong)，可以加快轉(zhuan)變(bian)中(zhong)國化(hua)纖(xian)(xian)(xian)業(ye)的(de)經濟(ji)發(fa)展(zhan)方式(shi)，推動(dong)化(hua)纖(xian)(xian)(xian)產(chan)業(ye)結構調(diao)整(zheng)和優(you)化(hua)升級(ji)(ji)(ji)，完善(shan)和發(fa)展(zhan)現代產(chan)業(ye)體系。

　　葉永(yong)茂(mao)介紹，采(cai)用(yong)(yong)(yong)膜裂法生(sheng)產(chan)PTFE纖維(wei)及其應用(yong)(yong)(yong)產(chan)品(pin)，主要包括(kuo)聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)長(chang)纖維(wei)和聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)短(duan)纖維(wei)，聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)長(chang)纖維(wei)開發的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)包括(kuo)：長(chang)纖維(wei)紗線(xian)、聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)縫紉線(xian)、聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)牙線(xian)、氯(lv)堿工程(cheng)專用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)長(chang)纖維(wei)增(zeng)強網，以及采(cai)用(yong)(yong)(yong)PTFE纖維(wei)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)基布、聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)覆(fu)膜針刺氈濾料等。該項目(mu)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)(xi)長(chang)、短(duan)纖維(wei)產(chan)品(pin)技術處于國際先進水平，產(chan)品(pin)價格為國外同類產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)35%左右，大(da)大(da)降低了國內用(yong)(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)成本，為我國環保批量應用(yong)(yong)(yong)高性(xing)能PTFE纖維(wei)奠定了基礎。

　　除塵濾料的理想材質

　　國電環境(jing)保(bao)護研究(jiu)院除塵除灰研究(jiu)所所長、教授級高級工程(cheng)師方愛民(min)說：“國產PTFE纖(xian)維生產技術的(de)(de)(de)重大突破，成(cheng)功(gong)打破了多年來國外(wai)對(dui)我們的(de)(de)(de)產品壟斷(duan)和技術封鎖，將(jiang)引發環保(bao)工藝及材料(liao)的(de)(de)(de)升級換代，在(zai)‘十二五’國家推進‘藍天工程(cheng)’的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)階段，具有(you)重大的(de)(de)(de)社會意(yi)義、取得(de)了重要的(de)(de)(de)經(jing)濟效益。”

　　據方愛民介紹，該項目產品PTFE纖維的(de)重要應用是(shi)制備高溫(wen)腐蝕性煙氣(qi)除塵(chen)用的(de)PTFE濾(lv)(lv)料。現在(zai)，國產PTFE濾(lv)(lv)料已在(zai)垃圾焚燒、燃煤電廠、鋼(gang)鐵業等行業中廣泛使用，是(shi)我國得(de)以(yi)實(shi)現節能減排的(de)關鍵材料之一；同時，PTFE濾(lv)(lv)料還可用于腐蝕性高溫(wen)環境下(xia)的(de)氣(qi)固兩(liang)相分離領域，作(zuo)為過濾(lv)(lv)分離材料。

　　目(mu)前，我國(guo)約有40多套(tao)城市生(sheng)活垃(la)圾焚燒(shao)爐和危險固體廢棄物焚燒(shao)爐，全部(bu)采用以(yi)本項目(mu)研制的PTFE長、短纖維產品為原料生(sheng)產的PTFE除塵(chen)(chen)濾料，總過濾面積達到70多萬平(ping)方米以(yi)上，使用的PTFE纖維總量約為595.31噸。例如2009年全年，用于生(sheng)產垃(la)圾焚燒(shao)爐的袋(dai)式除塵(chen)(chen)器(qi)濾料中所使用的PTFE長纖維為40噸，短纖維的用量則達到240噸，占整(zheng)個垃(la)圾焚燒(shao)行業用量的91%以(yi)上。

　　在電(dian)力行(xing)業(ye)，已有9家電(dian)廠使(shi)(shi)用(yong)本(ben)項(xiang)目生產的PTFE長(chang)纖(xian)維制(zhi)成的濾(lv)袋基(ji)布，總面積達24。5萬平方米，使(shi)(shi)用(yong)PTFE纖(xian)維總重約為(wei)36.75噸。聚四氟(fu)乙(yi)烯基(ji)布為(wei)中(zhong)國(guo)電(dian)力行(xing)業(ye)30000小時(shi)濾(lv)料使(shi)(shi)用(yong)壽命提供關鍵支持，目前市場占有率超過50%。純PTFE纖(xian)維覆膜(mo)濾(lv)料連續使(shi)(shi)用(yong)溫度高達250℃，瞬間工作(zuo)溫度達到(dao)280℃，耐酸耐堿，不被(bei)水解，不被(bei)氧化(hua)。使(shi)(shi)用(yong)壽命長(chang)達4年(nian)，遠超過普通的覆膜(mo)濾(lv)料。

　　據介紹(shao)， PM2.5是指大氣中直徑小(xiao)于或(huo)等于2.5微米的(de)(de)(de)顆粒(li)物(wu)，也(ye)稱為(wei)可(ke)入肺顆粒(li)物(wu)，對空氣質(zhi)量和(he)能見度(du)等有重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)影(ying)響。與較粗的(de)(de)(de)大氣顆粒(li)物(wu)相比，PM2.5粒(li)徑小(xiao)，富含大量的(de)(de)(de)有毒、有害物(wu)質(zhi)且在大氣中的(de)(de)(de)停留時間長(chang)、輸送(song)距離遠，因(yin)而對人體健康和(he)大氣環(huan)境質(zhi)量的(de)(de)(de)影(ying)響更(geng)大。

　　在中國(guo)大部(bu)分地區(qu)(qu)，特(te)別是工業集中的華(hua)北地區(qu)(qu)，PM2.5占到了整個空氣(qi)懸浮顆粒(li)物重量的大半。PM2.5也是形(xing)成灰霾天(tian)氣(qi)的主因，而過(guo)去我(wo)國(guo)的空氣(qi)環境質量標準中沒有PM2.5。

　　環保部近(jin)期發布了(le)《環境(jing)空氣PM10和PM2.5的(de)測定(ding)(ding)重量法》，首次對(dui)懸浮(fu)在空氣中，直徑(jing)小(xiao)于等(deng)于2.5微米(mi)的(de)顆(ke)粒物(wu)PM2.5的(de)測定(ding)(ding)進行(xing)了(le)規范。使(shi)用聚四氟(fu)乙烯(xi)基布及其(qi)覆膜濾料的(de)除(chu)塵產品對(dui)PM2.5的(de)過濾效率高(gao)達99.99%。

　　以上(shang)這些都為我國(guo)實(shi)施節(jie)能減排的(de)方針政策作出了巨大貢獻，使我國(guo)在(zai)PTFE濾料這一關(guan)鍵領域不再(zai)受制(zhi)于人，并且為國(guo)家節(jie)省了環保投資成本。