摘要：聚酰亞胺已有四五十年的發展歷史，隨著其合成技術和纖維紡絲技術的不斷提高，聚酰亞胺纖維因耐高溫、耐輻射、強度高等優異的性能也逐漸得到了產業化的應用，進程在不斷加快。并且，其在環保消防、國防軍工、建筑建材、航空航天領域發揮著越來越重要的作用。國家發改委印發的《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》將聚酰亞胺纖維列入重點發展提升先進復合材料生產及應用水平的名單，本文將對聚酰亞胺纖維的應用前景進行解析。

　　聚酰亞胺纖維具有高強高模、熱穩定性好的特性

　　聚酰亞胺纖維是高性能纖維的重要品種之一，它具有高強高模的特性，其拉伸強度超過了Kevlar29 和Kevlar49纖維，初始模量與PBO纖維相當，采用干噴濕法紡絲工藝路線生產的聯苯型聚酰亞胺纖維與其他纖維的性能對比見表1。

表1 聯苯型聚酰亞胺纖維與其他纖維的性能對比

(來源：精細化工原料及中間體)

　　另外，聚酰亞胺纖維具有良好的熱穩定性，全芳香型聚酰亞胺纖維開始分解溫度在500℃左右;它同時具有很高的耐輻照性能，10¹⁰rad快電子照射后其強度保持率仍為90%，其他纖維材料無法比擬;其極限氧指數在35～75，發煙率低。聚酰亞胺纖維與Kevlar49纖維纖維性能比較如表2。

表2 聚酰亞胺纖維與Kevlar49纖維性能

(來源：精細化工原料及中間體)

　　高溫除塵是聚酰亞胺纖維最重要的應用領域但國外壟斷相關技術

　　聚酰亞胺纖維在特種紡絲工藝中可獲得不規則的三葉形截面結構，這種結構具有很高的表面系數，比圓形截面增加了大概80%的纖維表面積，對過濾效率有很好的提高作用。再加上聚酰亞胺良好的耐酸堿性和耐熱性，高溫除塵成為聚酰亞胺纖維絕佳的應用領域。

　　有業內專家指出：奧地利贏創壟斷了聚酰亞胺纖維過濾材料的全球市場，正是因為其采用特殊工藝生產出不規則三葉形截面結構。該公司年產1200噸產品，價格昂貴，但在全球市場仍然供不應求，每年奧地利贏創配額的200噸產品也無法滿足巨大的國內市場需求，目前急需研究開發可做進口替代的聚酰亞胺纖維，來填補國內空白。

　　燃煤鍋爐強制性減排措施將拉動聚酰亞胺纖維需求的大幅上漲

　　隨著環保法規對燃煤鍋爐排放要求的日益嚴格，必將帶來除塵設備及產品的結構升級，原來的除塵設備及產品因為價格的問題，大多為低檔產品，使用壽命低，除塵效率低。據估計，原來我國每年袋式除塵設備銷售額為300多億元，需要過濾材料1億平米左右。而近些年，市場規模增長趨勢非常明顯，所以不論從產品迭代還是市場規模擴大的角度來看，聚酰亞胺纖維的需求量會大幅上漲。

　　例如，火電廠的燃煤鍋爐煙氣一般采用的是電除塵，但是因為環保排放標準的日趨嚴格，袋式除塵的應用將會迅速增加。保守估計每年濾料用量將達1750萬平米，纖維用量達到8800噸，如果除去聚苯硫醚的混紡部分，火電廠對聚酰亞胺纖維的年需求量在1000噸左右。

　　水泥、鋼鐵、冶金行業的袋式除塵材料缺口巨大

　　水泥行業目前普遍采用電除塵和玻纖覆膜濾料除塵，而水泥爐窖的煙氣溫度為250℃左右，煙塵排放濃度在20mg/m³，玻纖具有脆性，它很有可能會被聚酰亞胺纖維取代。專家估計，水泥行業對聚酰亞胺纖維的年需求量在3000噸以上。

　　鋼鐵行業的袋式除塵材料用量最大，并且技術相對成熟，目前，大型高爐煤氣袋式除塵發展迅猛，用干法凈化高爐煤氣采用袋式除塵技術進行傳統方法的替代，即節能減排又可循環回收大量寶貴資源。另外，聚酰亞胺纖維能夠滿足鋼鐵行業超高溫的環境，所以聚酰亞胺纖維在鋼鐵行業的需求看漲。

　　有色冶金同樣需要大量袋式除塵設備及濾料，電解鋁行業采用煙氣凈化技術，處理100～300萬立方米風量的除塵器的應用會變多，銅、鉛、鋅等冶煉爐窯的煙氣凈化采用袋式除塵對高溫濾料的需求也在變大。

　　聚酰亞胺纖維是高溫防護服的理想材料

　　因為性能優異，由聚酰亞胺纖維作成無紡布，制成高溫防護服隔熱效果好，永久阻燃，穿著舒適，尺寸穩定，安全性好，壽命長，是制作防護服的最理想材料。我國冶金部門每年需要阻燃防護服5萬套，核工業、石化、水電等部門每年需要防護服30萬套，估計每年需要高溫阻燃特種防護服用纖維300 噸左右。

　　結語

　　聚酰亞胺纖維具有高強高模、熱穩定性好等特性，被認為是高性能纖維的重要品種之一。隨著環保法規對燃煤鍋爐排放要求的日益嚴格，燃煤鍋爐強制性減排措施將拉動聚酰亞胺纖維需求的大幅上漲，水泥、鋼鐵、冶金行業的袋式除塵材料缺口巨大。另外，由聚酰亞胺纖維制成高溫防護服，被廣泛的應用于石化、核工業、冶金等工業領域。