袋式除尘滤料由于加工方法不同，可为纺织布或为非织造物，但其基本材料是纤维。纤维对过滤材料性能具有决定性影响，所以对纤维的选择是极其重要的。选择纤维时，必须考虑因烟气的温度而要求的耐热性，因烟气的化学成分而要求的抗化学侵蚀性，因粉尘与骨架间的机械摩擦而要求的耐磨性以及抗拉强度、抗折强度等物理和力学性能。另外，就影响除尘效率和过滤阻力及清灰效果等因素来说，与过滤材料的充填率、孔径有关的纤维纤度、断面形状、收缩率也是不可忽视的。
1.纤维分类
纤维的分类如图3-1所示。
图3-1 纤维的分类
袋式除尘滤料主要采用合成纤维和无机纤维制作。
合成纤维是化学纤维中的一个大类，它是以石油、煤、天然气以及农产品等为原料，经化学反应，制得线型成纤高分子物后，再经纺丝和后处理等加工过程制成的一类化学纤维的总称。其特点是强度较高，吸湿性小，可制成有某种特定性能的织物。合成纤维品种繁多：如按其成纤高分子物的结构，可分为“杂链类纤维”和“碳链类纤维”两大类，前者如聚酯纤维、聚酰胺纤维等，后者如聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、含氟纤维等；如按其性能，可分为普通合成纤维、高性能合成纤维、功能性合成纤维等；如按所制得纤维产品的外观形状，又可分为长丝、短纤维和丝束等。
制备合成纤维的纺丝方法很多，主要有“湿纺法”、“干纺法”和“熔融纺丝法”三种。在此基础上，结合品种的开发，如通过只是改变喷丝板的结构和供送纺丝液的方法，又开发出了异形纺丝法、复合纺丝法、海岛纺丝法以及共混纺丝法等。随着合成纤维新品种的不断涌现和纺丝技术的发展，新的合成纤维纺丝方法也不断被创造出来，如液晶纺丝法、干湿纺丝法、乳液纺丝法、凝胶纺丝法、相分离纺丝法、喷射纺丝法、闪蒸纺丝法及反应纺丝法等。
2.纤维的主要理化性能
（1）纤维长度 纤维长度是指纤维在不受外力影响下，伸直时测得的两端间距离，计量单位为毫米（mm）。对合成纤维和金属纤维，纤维长度可根据需要切断，一般被切成棉型、中长型和毛型三种，其纤维长度范围分别是：33～38mm、51～76mm和76～102mm。
（2）细度 细度（或称纤度）是表示纤维粗细的程度，是影响滤料成品质量的重要因素。纤维越细，则纤维在成纱、成网、进而成织物或针刺毡会更均匀，成品的变形小，尺寸稳定性好。细度在我国的法定计量单位中称“线密度”，单位名称为“特[克斯]”，单位符号为“tex”，1000m长的纤维重为1g时称为1tex。表示纤维粗细程度的其他单位制还有英制支数制、公制支数制和旦尼尔（Denier）制（简称旦制）等，见表3-1，其相互之间换算见表3-2。
表3-1 纤维细度定义及计算公式
注：L表示纤维长度（m）；G表示纤维质量（g）。
表3-2 纤维细度换算
（3）断裂强度和断裂伸长率 断裂强度是用来衡量纤维品质的主要指标之一。在很多情况下，提高纤维的断裂强度可以直接改善滤料成品的使用性能。纤维的断裂强度通常有下列几种表示方法：
1）绝对强力P：即纤维在连续加负荷条件下拉伸，直至断裂时所能承受的最大负荷，单位为牛（N）。
2）强度极限σ：纤维受断裂负荷的作用而断裂时，单位面积上所承受的力称为强度极限，单位为N/mm2。强度极限σ可按下列公式计算：
式中 P——纤维的绝对强力（N）；
A——负荷作用前纤维的横截面积（mm2）。
3）相对强度PT：纤维的绝对强力和细度之比称为相对强度，单位为牛/特（N/tex）。
4）断裂伸长率：纤维的断裂伸长是指纤维在连续增加负荷作用下产生伸长变形并直至断裂时所具有的长度，一般用断裂伸长率来表示，即纤维在拉伸负荷作用下至断裂时所伸长部分同纤维原来长度之比。其计算式为
式中 εa——断裂伸长率（%）；
L——纤维被拉伸至断裂时总长度（mm）；
L0——纤维原有长度（mm）。
（4）纤维初始弹性模量 纤维在外力作用下被拉伸时，其应力和应变同时发生，用横坐标表示伸长率ε（%）、纵坐标表示拉伸应力σ，组成拉伸曲线，即应力-应变曲线，如图3-2所示。
图中a为断裂点，相对应的拉伸应力σa就是断裂应力，相对应的伸长率εa就是断裂伸长率。曲线上b点叫屈服点，相对应的拉伸应力叫屈服应力。在物理学和工程学中，应力与相对应的应变之比称为弹性模量（模数）。对于纤维，弹性模量是其抵抗外力作用下形变能力的量度。纤维的初始弹性模量即为纤维被拉伸而当伸长为原长的1%时所需的应力，即应力-应变曲线起始段直线部分的斜率（tan α），单位为mN/tex，其计算式如下：
图3-2 纤维应力-应变曲线
纤维的初始弹性模量越大，表示施加同样大小的外力时，它越不易产生应变。对于合成纤维，初始弹性模量取决于高聚物的化学结构以及分子间相互作用力。
（5）纤维的耐折性 耐折性是衡量纤维在横向力作用下弯曲变形直至折断的一个指标，可用纤维断裂的弯曲半径r表示，即
式中 E——纤维弹性模量（mN/tex）；
d——纤维直径（μm）；
T——纤维抗折强度（N/tex）。
无机纤维材质较脆，耐折性能较差。另外，纤维越细，其断裂弯曲半径越小，就越不易折断。表3-3为不同直径玻璃纤维在同一试验条件下的耐折次数。
（6）纤维回弹率 纤维在外力作用下，发生三部分形变：普弹形变、高弹形变和塑性形变。当外力去掉后，可恢复的普弹形变和松弛时间较短的那一部分高弹形变（又称急回弹形变）将很快回缩，并留下一部分形变，即剩余形变，其中包括松弛时间长的高弹形变（又称缓回弹形变）和不可恢复的塑性形变（见图3-3）。剩余形变值越小，纤维的回弹性越好。回弹率E1是衡量纤维回弹性好坏的指标，它表示纤维可回复的弹性伸长和总伸长之比，计算公式为
式中 Y弹——可回复的弹性伸长；
Y塑——不能回复的塑性伸长或剩余伸长；
Y总——总伸长。
表3-3 玻璃纤维直径对耐折次数的影响
图3-3 形变时纤维的弹性和塑性伸长
一般回弹性较好的纤维，其耐疲劳性能也较高，纤维愈细，其耐疲劳性也愈好。
（7）吸湿性 纤维的吸湿性是指在标准温湿度条件下（温度20℃、相对湿度65%）纤维的吸水率，一般用回潮率W或含水率M来表示。其计算式如下：
式中 G——纤维湿重；
G0——纤维干重。
各种纤维的吸湿性有很大差异，同一种纤维，其吸湿性也因环境温湿度的不同而不同。
纤维的吸湿性决定各种纤维的应用范围，纤维良好的吸湿性有利于防止在其加工或使用其制成品过程中产生静电。表3-4列出了常用纤维原料的回潮率。
表3-4 常用纤维原料的回潮率
（8）耐热性 纤维的耐热性表示它在同一时间内不同温度条件下，或者在同一温度下不同时间内理化力学性能的保持程度。对大多数纤维原料来说，随着温度的升高，分子链间的作用力逐渐减小，分子的运动方式和物理机械状态也随之发生变化，最后熔融或分解。在加热速率相同的条件下，比热容越小的纤维，温度升高越快。对大多数合成纤维来说，在高温作用下，首先软化，然后熔融。一般把低于熔点20～40℃的温度叫软化温度。纤维素纤维和蛋白质纤维熔点高于分解点，故在高温作用下，不熔融而直接分解或碳化。有些合成纤维在低于某一温度Tx时，分子间作用力很大，分子运动困难，表现为纤维变形能力小和比较硬的玻璃状态，一般称为玻璃态。反之，当温度高于某一温度Tx时，随着温度升高，引起纤维内部结晶部分的消减和无定形部分的增加，分子间作用力减小，分子运动加强，表现为纤维变得柔软、易伸长和有弹性，并在外力作用下，出现高度变形，合纤的这种状态叫高弹态。由玻璃态转变成高弹态的温度Tx称为纤维的玻璃化温度。常用纤维的耐热性质见表3-5。
表3-5 纤维的耐热性质
（9）阻燃性 纤维的燃烧性能与其耐热性有密切关系。一般可分为易燃性、可燃性、阻燃性和不燃性4类。
易燃性：指纤维遇到明火易燃烧且燃烧速度快，这类纤维有丙纶、腈纶等。
可燃性：指其遇到明火能发烟燃烧，但较难着火，燃烧速度慢，这类纤维有涤纶、锦纶、维纶等。
阻燃性：指其在接触火焰时发烟燃烧，离开火焰就自灭，这类纤维有氟纶、芳纶和改性腈纶等。
不燃性：指遇到明火不着火、不燃烧，这类纤维有玻璃纤维、金属纤维、石棉和含硼纤维等。
极限氧指数简称“LOI”，是表征纤维燃烧特性的一个指标。所谓极限氧指数，是指着了火的纤维离开火源仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率，具体计算式：
式中 φ（O2）——混合气体中氧气的体积分数（%）；
φ（N2）——混合气体中氮气的体积分数（%）。
LOI越大，阻燃性越好。在空气中，氧的体积分数φ（O2）为21%，故若纤维的LOI＜21%，就意味着能在空气中继续燃烧。表3-6列出了常用纤维的极限氧指数（LOI值）。
表3-6 纤维的极限氧指数
（10）耐腐蚀性 一般来说，酸、碱和有机溶剂对纤维及其制品均会发生腐蚀作用，使其强度降低，但腐蚀程度要视酸碱种类、浓度、温度和接触时间长短而变化。表3-7列出了部分纤维对酸、碱和溶剂等耐腐蚀程度。
表3-7 纤维对酸、碱和溶剂等的耐腐蚀程度
注：A代表耐腐蚀优良；B代表耐腐蚀良好；C代表耐腐蚀中等；D代表耐腐蚀较差；E代表耐腐蚀很差。
（11）纤维的电学性能 纤维的电学性能包括纤维的电阻和纤维的静电等。纤维发生带电现象（荷电），从本质上是由于电荷产生的速度大于其消失的速度所造成。增加纤维的导电性能，即减小纤维的电阻，是防止发生静电的有效措施。
纤维的导电性用电阻率ρ表示。
式中 ρ——电阻率，也称比电阻（Ω·cm）。
R——导体的电阻（Ω）；
L——导体的长度（cm）；
S——导体的截面积（cm2）。
一般来说，纯净的、不含杂质的、不经油剂处理的充分干燥的纤维的电阻率均大于1012Ω·cm。当纤维的电阻率大于108Ω·cm时，纺织加工就比较困难。并且在加工过程中，在纤维和纤维之间、纤维和金属机件之间将因摩擦而产生电荷，当电荷大量积聚又不能很快散逸时，便产生静电。静电的存在会使纤维及其制品易吸灰、易沾污，同时增加纺织加工过程的困难。当静电现象严重时，静电压将高达几千伏，并因放电而产生火花，严重时将引起火灾。纤维所带静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）材料的带电量（库仑或静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是较相近的，而静电散逸速度却差异很大。决定静电散逸速度的主要因素是纤维材料的电阻率。而半衰期
，则表示纤维制品（包括滤料）的静电衰减到原始数值的一半所需要的时间。各种纤维制品的电荷半衰期
随着电阻率（ρs）的增加而增加，相互间成对数线性关系，如图3-4所示。
一般说来，当纤维制品电阻率降低到109～1011Ω·cm时，静电现象就可以防止，见表3-8。
图3-4 电阻率与电荷半衰期的对数关系
表3-8 表面电阻率与抗静电作用关系
为防止纤维在加工过程中产生静电，一般采取提高车间温湿度和在纤维中喷洒抗静电油剂等方法。如加工涤纶纤维时，当车间湿度提高到不小于70%，温度不小于20℃时，静电就可防止；同样，在涤纶短纤维中喷洒E-502A等油剂，也可以防止静电。为了使纤维制品具有耐久的消静电性能（对生产滤料尤为重要），可在被加工纤维（如涤纶）中均匀混入少量消静电纤维或导电纤维。
消静电纤维是指在标准状态下电阻率小于1010Ω·cm或静电荷逸散半衰期小于60s，在纺织加工和其制品的使用过程中能够降低静电电位或使之消失的纤维，有暂时性和永久性两种。其品种有涤纶、锦纶和腈纶消静电纤维等。
消静电纤维制法有：
1）共聚法：在疏水性合成纤维大分子上引入亲水性或导电性成分；
2）共混法：在聚合或纺丝时，将高聚物或其切片与消静电成分（如消静电剂）混合纺丝；
3）复合纺丝法：以聚乙二醇与聚酯的嵌段共聚物为芯，聚酯为皮制成的皮芯型复合消静电纤维；采用炭黑为导电材料制成的皮芯型复合消静电纤维等；
4）接枝共聚法：对纤维进行接枝改性。
导电纤维由各种金属纤维、碳素纤维、本征型电聚合物纤维、各种高聚物+导电材料（炭黑、金属、金属化合物等）组成。除各种纤维本身的物化性能外，其电阻率小于107Ω·cm，如果屏蔽电磁波，电阻率需小于10～10-3Ω·cm。部分导电纤维的制造方法及性能特点见表3-9。
表3-9 导电纤维
（12）纤维的水解性 水解是化合物与水反应而起的分解作用。由于水分子的加入，使原来的分子分裂成两部分，如下式：
式中，母分子的一部分（1）从水分子中获得氢离子（H+），另一部分（2）则从水分子中获得剩下的羟基（OH-）。
下列条件将加速水解的反应速度：①温度上升，根据瑞典化学家Arrhenius发现的规律，每升高10℃，反应速度加倍；②水蒸气含量增加；③存在碱或酸的催化（来自烟气中的酸和低于露点时溶解的粉尘组分）。
水解是缩合的逆反应。缩合是两个分子互相反应而失去水的化学作用。有许多聚合物是利用缩合反应制造出来的，其中包括合成纤维中的涤纶、诺梅克斯、P84，这些聚合物都是容易水解的。
涤纶的水解见下式：
诺梅克斯的水解见下式：
水解对这些纤维的作用是水分子将纤维聚合物的分子链分割成较小的两段（见上两式），从而使相对分子质量减小，抗拉强度减弱。德拉伦T和水的反应发生在氰基上，分子链不受影响，也就是不破坏主干而只影响分子结构。由于聚合物分子的内聚力减小，机械强度也会下降。反应见下式：
对于容易水解的纤维聚合物，如果能控制温度和湿度，可以减慢其反应速度。图3-5是三种纤维的水解与烟气温度及水汽含量的关系，图中各条曲线右侧是产生严重水解的区域。
（13）纤维的氧化性 氧化是在特定条件下，化合物与氧发生反应而引起的分解作用，由于氧分子或某些侵蚀性氧化剂的加入，使原化合物分子结构遭受破坏。
空气中含有21%的氧，在常温下，对很多纤维体的氧化反应十分微弱，几乎无破坏作用，但在高温状态，对某些纤维的氧化分解作用急速加剧，而使其遭受破坏。聚苯硫醚（PPS）就是属于在高温条件下易氧化的纤维。PPS的耐温性能和O2含量的关系如图3-6所示。
图3-5 温湿度与水解
图3-6 PPS能承受的O2含量与温度的关系
燃料燃烧时，空气中的氮和燃料中的氮化物会氧化生成NO2，其中主要为NO，约占95%，也有NO2。NO2属于侵蚀性氧化剂，对PPS等易氧化纤维体分子具有破坏作用，其氧化反应式如下。温度越高，氧化破坏作用越大。
丙纶对氧化更敏感，在温度稍高时就会受到空气中所含氧的破坏，所以应添加抗氧化剂。
3.常用纤维及特性
（1）聚酯纤维（涤纶，polyester） 聚酯纤维是以多种二元醇和芳香族二羧酸缩聚反应合成的聚酯为原料，经熔融纺丝所制成的一类合成纤维的总称。由于在其成纤高分子的分子结构中含有酯基（-COO-），故统称为聚酯纤维，属“杂链类合成纤维”的一种。其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（PET，涤纶）的产量为最大。
结构式：
(www.xing528.com)
理化性能：该纤维的强度很好，初始弹性模量也很高，故制品的尺寸稳定性良好，不缩水，耐热性优于其他普通合成纤维。该纤维的吸湿较差，在加工和使用中极易积聚静电荷。该纤维制品在室温下对稀的酸、碱液是稳定的，但随着温度提高，其稳定性趋于下降。
聚酯纤维耐水解性较差，在较高湿度及温度条件下，特别是在一定酸、碱时，会发生水解，从而滤料强力快速下降。聚酯正常使用寿命与温、湿度关系如图3-7所示。
图3-7 聚酯寿命与温、湿度（水解）的关系
聚酯纤维有棉型纤维、中长纤维、工业长丝等品种。
高强低伸中长型纤维的纤度一般为1.56～2.11dtex，物化性能与棉型纤维基本相似，但其强度要大于5.0cN/dtex，断裂伸长率约为24%。可纺性较普通棉型聚酯短纤维好，但相应的染色性稍差。
涤纶工业长丝：涤纶工业长丝的基本物化性能与民用聚酯纤维类同，只是该纤维的断裂强度高（≥5.50cN/dtex）、断裂伸长率低（≤17%）和初始弹性模量大（≥100cN/dtex），主要用作织造滤布、针刺毡基布和滤袋缝纫线等。
（2）聚丙烯纤维（丙纶，polyplopylene） 聚丙烯纤维是以石油裂解产物中的丙烯为起始原料，通过特种催化剂的催化引发，经加聚反应制成等规聚丙烯（isotacticpolypropylene）成纤高聚物，用它进行熔融纺丝，即得聚丙烯纤维。由于在其成纤维高分子主链结构中所包含的全为碳原子[-CH2-CH（CH3）-]，故它属“碳链类合成纤维”。在我国的商品名叫丙纶。
结构式：
理化性能：聚丙烯纤维的密度在所有化学纤维中是最轻的，其强度与聚酯纤维相近，有良好的耐腐蚀性，耐无机酸及碱的作用，其耐磨性也很好，有“穷人的聚四氟乙烯”之称。该纤维的结晶度较高，制品的尺寸稳定性和弹性好。由于该纤维的吸湿性很差，在加工和使用过程中极易积聚静电荷。
（3）聚丙烯腈系纤维（腈纶，acrylic fiber） 聚丙烯腈系纤维是一种以丙烯腈为主要组分的共聚物为原料，经用“干纺法”或“湿纺法”制成的一类合成纤维的总称。由于构成其成纤高聚物大分子主链的全为碳原子[-CH2-CH（CN）-]，故它属“碳链类合成纤维”。
用于生产丙烯腈系纤维的成纤高聚物均为共聚物。因为均聚的聚丙烯腈其大分子间的内聚力过大，使所得纤维的刚性过强、柔性不足，反映在纤维的性能上为脆性太大，且不易染色。
结构式：
理化性能：聚丙烯腈纤维因其生产所用共聚物的组成不同，以及所选用溶剂及纺丝方法不同，其产品的性能具有较大差异。聚丙烯腈纤维的某些力学性能与羊毛相似，如其卷曲、蓬松、柔软和保暖性好等，因此具有“人造羊毛”的美誉。聚丙烯腈纤维耐酸，不耐碱，对氧化剂及有机溶剂较稳定。一般说该纤维只具有准晶结构，故对热处理反应比较敏感，纤维分子中含有腈基，具有较好的耐光性和耐气候性。
（4）芳香族聚酰胺纤维（芳纶，m-Aramid） 芳香族聚酰胺纤维是一种由芳香族聚酰胺大分子构成的纤维，其中酰胺键至少有85%直接附在两个芳基环上，按聚合物主链的差异分为对位型和间位型，除尘滤料大都采用间位型芳香族聚酰胺。
1）聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（别名间位芳酰胺纤维、间位芳纶、芳纶1313）
结构式：
理化性能：间位芳纶产品以短纤维为主，其物理性能与涤纶相似，易于加工织造。
间位芳纶的突出特点是具有良好的耐热性，可在260℃温度下持续使用1000h，在200℃条件下使用20000h，强度仍保持原始值的90%。它还有很好的阻燃性，在空气中不延燃。还能耐大多数酸的腐蚀，对漂白剂、还原剂、有机溶剂等的稳定性也良好。也有很好的抗辐射性能，尺寸稳定性也好。间位芳纶具有优良的物理力学性能，强度比棉花稍大，伸长也较大，手感柔软，耐磨牢度好。
美国杜邦公司生产的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维商品名NOMEX®。
NOMEX®的耐温特性如图3-8所示，在177～200℃的操作温度下，其时间可达20000h而仍维持90%左右的强度，强力及模数更优于涤纶及尼龙，可在204℃的高温下连续操作（瞬间温度240℃）。图3-9表示NOMEX®在不同温度下的收缩率。在204℃的连续操作温度下收缩率小于1%，在285℃时（靠近玻璃化温度Tg）收缩率仍小于2.5%。
图3-8 NOMEX®在热空气中的强度保持率
注：图3-8～图3-11资料取自杜邦公司。
图3-9 NOMEX®在不同温度下的热收缩率
NOMEX®具有很高的抗氧化性。对于弱酸及弱碱及大部分的有机物如酮及醇类，具有非常好的抵抗性。在高温烟气中，对于含硫氧化物的抵抗性，优于涤纶及尼龙。NOMEX®耐水解性能较差，如图3-10所示。图3-11为其水解与温度、湿度等因素的相关性图示。在含湿量10%（体积）的弱酸或中性环境下，芳纶滤料适用于190℃的操作温度，使用寿命可达2年。
图3-10 芳纶滤料的水解与湿度、温度关系
图3-11 芳纶滤料水解与SO2的关系
2）芳香族聚砜酰胺纤维（简称芳砜纶、PSA）
芳香族聚砜酰胺纤维是一种在高分子主链上含有砜基（-SO2-）的芳香族聚酰胺纤维，由我国自行研制。
结构式：
理化性能：国产芳砜纶纤维具有良好的耐热性和电气绝缘性。其主要理化性能与国外芳纶纤维基本相似，在耐温性、耐酸腐蚀、耐辐射、阻燃与尺寸稳定性方面稍优于芳纶1313。
（5）聚苯硫醚纤维（PPS，polyphenylene suiphide） 结构式：
理化性能：聚苯硫醚纤维呈淡黄色。聚苯硫醚纤维的主要特点是耐化学腐蚀性能优异，仅次于聚四氟乙烯纤维，对各种有机溶剂也很稳定；耐热性好，可在190℃的温度下长期使用；阻燃性优良，在空气中不会燃烧。此种纤维也有良好的纺纱和织造加工性能。
聚苯硫醚纤维滤料主要用于高温烟气、腐蚀性介质、化学药品和油剂溶剂的过滤，可长期暴露于酸性介质之中。聚苯硫醚纤维还可用作高温和腐蚀性环境中使用的缝纫线，也可作为腐蚀性条件下的填充和增强材料。
PPS纤维在不同温度下的强度伸长率曲线如图3-12所示，耐干热性能如图3-13所示，耐湿热性能如图3-14所示。
图3-12 PPS纤维在各温度下的强度与伸长率曲线
图3-13 PPS纤维耐干热性
图3-14 PPS纤维耐湿热性（条件：蒸压器160℃，6.5kg·m2）
PPS纤维耐腐蚀性能见表3-10，耐酸性能如图3-15所示。
表3-10 PPS纤维耐腐蚀性
注：资料取自东丽公司，插图同。
图3-15 PPS纤维耐酸性能
PPS纤维会因氧化而降解，以致变色发脆，严重时，滤料的纤网会破碎脱离基布。PPS纤维在不同O2和NO2作用下的耐温性能如图3-16所示。
因为PPS容易氧化，所以要确保PPS滤料的使用寿命不低于24个月，就应当使之在烟气温度不超过150℃、氧含量不超过8%、NO2含量不超过15mg/m3（该值是以标准状态为准计算的）的条件下使用。如温度有波动，要控制达到170℃的温度每次不超过1h，每年累计不得超过400h；达到190℃的温度每次不超过10min，每年累计不得超过50h。
图3-16 PPS滤料的氧化性
（6）聚酰亚胺纤维（P84，poly-imide） 别名：酮酐类酰亚胺共聚纤维、P84纤维。
结构式：
理化性能：P84纤维在300℃下100h，强度保持率为50%，伸长率降低5%～10%；在275℃下尺寸稳定性优良，在250℃热空气中10min，收缩率＜1%，分解时只放出非常少的有害气体；在-195～260℃工况下可长期使用。P84纤维绝缘性、绝热性、隔音性良好。
图3-17为P84在不同温度下重量损失随时间变化的曲线。最上面一条曲线表明：在350℃温度下重量损失小于3%，而这个数与纤维的含湿量为3%相符合。
P84纤维为异型截面，如图3-18所示，纤维之间抱合性能好，孔隙小，比表面积大，具有比圆型截面纤维更高的过滤效率。
图3-17 P84纤维重量损失随时间变化曲线
图3-18 P84纤维外观
P84纤维耐氧化性优于PPS纤维，如图3-19所示。
P84纤维耐水解性及其与其他纤维的比较，如图3-5所示。
（7）聚四氟乙烯纤维（特氟纶、PTFE、polytetrafluoro ethylene）结构式：
理化性能：聚四氟乙烯纤维具有独特的综合性能，以及非常优异的化学稳定性。能耐氢氟酸、王水、发烟硫酸、浓碱、过氧化氢等强腐蚀性试剂的作用，是迄今为止最耐腐蚀的“纤维之王”。同时，又具有良好的耐气候性，在室外暴露15年，其力学性能不发生明显的变化。这种纤维既能在较高的温度下使用，也能在很低的温度下使用，其使用温度的范围为-180～260℃，耐温性如图3-20所示。聚四氟乙烯纤维也是最难燃烧的有机纤维之一，还具有良好的电气绝缘性能和抗辐射性能，其摩擦系数在现有的合成纤维中最小（0.01～0.06），而且在广泛的温度和载荷范围内保持不变。
图3-19 PPS和P84能承受的NO2浓度与温度的关系
图3-20 PTFF纤维的耐温性
原纤维一般为茶褐色，高温处理后为银灰色，王水处理后为白色。白色丝的电绝缘性好，电阻率为1017Ω·cm，褐色丝差一些。聚四氟乙烯纤维无任何毒性，但在200℃以上使用时，可能有氟化氢释放出来，因而应该采取必要的劳动保护措施。国产聚四氟乙烯纤维的主要性能参数见表3-11。
表3-11 国产聚四氟乙烯纤维规格性能
注：摘自凌桥环保公司样本资料。
（8）玻璃纤维（Spun glass） 玻璃纤维是将氧化硅与氧化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物熔融后，经过喷丝孔拉制而成。
构成玻璃纤维的主要成分是SiO2，其次还有Al2O3、MgO、CaO、Na2O、B2O3和TiO2等，见表3-12，玻璃纤维密度为2.5～2.7g/cm3。按其化学组成分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维和特种玻璃纤维。制造过滤材料基本上使用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维。
表3-12 玻璃纤维成分（质量分数）[21]（%）
1）无碱玻璃纤维是指化学组成中碱金属氧化物（R2O）含量为0%～1%的铝硼硅酸盐体系的玻璃纤维，又称E玻纤。无碱玻璃纤维熔化温度在1580℃以上，软化点840℃，析晶上限温度随玻璃纤维成分而变动，在1080～1180℃之间。有良好的耐水性，属一级水解级。新生态单丝强度达3.5GPa，弹性模量为72GPa。
2）中碱玻璃纤维是指化学组成中碱金属氧化物含量为8%～12%左右的钠钙硅酸盐体系的玻璃纤维，又称C玻纤。中碱玻璃纤维熔化温度在1530℃左右，软化点770℃，析晶上限温度为1140℃，属二级水解级，耐酸性能好。新生态单丝强度为2.7GPa，弹性模量为66GPa。
玻璃纤维拉伸强度很高，直径越细的纤维，强度越高。其耐热性高达280℃，与合纤相比，在高温条件下，玻璃纤维只会软化和熔化，不会燃烧或冒烟。玻璃纤维吸湿性比合成纤维要小，而且在湿润情况下也不会膨胀或收缩。玻璃纤维除了与氢氟酸和热磷酸发生作用，不受油类、大部分酸类和腐蚀性蒸气的影响。只是弱碱的热溶液和强碱的冷溶液会对玻璃纤维有腐蚀作用。
目前，国内用无碱12.5tex玻纤和中碱22tex玻纤制作过滤材料，在实际应用中，无碱玻纤滤料在耐温、耐湿性方面更具优势。
（9）碳纤维（Carbon fibre） 碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维。目前，长丝型碳纤维的制造均是通过高分子有机纤维的固相碳化来得到的。
碳纤维按原料来源分为：纤维素基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维。
制造工艺：首先制备高纯度、高强度、高取向的聚丙烯腈原丝，然后对原丝进行预氧化，使线型分子链转化为耐热的梯型结构，将预氧丝在惰性气体保护下，在800～1500℃范围内进行碳化或进一步在2500～3000℃进行石墨化处理，就得到聚丙烯腈基碳纤维。
聚丙烯腈基碳纤维呈黑色，含碳量95%～99%，密度1.75～1.78g/cm3，含碳量大于98%者称石墨纤维，又称高弹性模量碳纤维。
沥青基碳纤维性能随纺丝方法不同而异，熔融纺丝制得的碳纤维拉伸强度为800～950MPa，拉伸弹性模量为35～45GPa，断裂伸长率为2.0%～2.1%。
碳纤维是高强度、高弹性模量纤维，具有耐化学腐蚀性、耐疲劳、导电性，在无氧条件下具有极好的耐温性，主要用于制造防静电滤料。表3-13是我国生产的碳纤维性能参数。
表3-13 碳纤维性能参数
①1K等于1000根纤维。
②CV（%）为均方差不均率，表示离散程度的一种指标。
（10）玄武岩纤维（basalt fibre） 玄武岩纤维是采用玄武岩、辉绿岩与角闪岩类火成岩熔融后，经过喷丝孔拉制而成的。
玄武岩纤维成分见表3-14。
表3-14 玄武岩纤维成分
玄武岩纤维成纤温度在1300～1450℃。由于玄武岩玻璃化速度比玻璃更快，相比玻璃纤维生产较难控制。
玄武岩纤维耐热性高达700℃，弹性模量达78～90GPa，在耐温、弹性模量方面优于玻璃纤维，织造性能良好。玄武岩纤维耐化学性能良好，其耐酸与抗蒸气稳定性方面优于玻璃纤维，属一级水解。
（11）陶瓷纤维（ceramic fibre） 陶瓷纤维主要有氧化铝纤维、莫来石纤维、茧青石纤维、碳化硅纤维等。
陶瓷纤维制造方法有两条技术路线：一是将陶瓷材料在玻璃态高温熔融、纺丝、冷却固化而成，或通过纺丝助剂的作用纺成纤维经高温烧结而成；二是利用含有目标元素裂解可得到目标陶瓷的先驱体，经干法或湿法纺得纤维高温裂解而成。应用前一条路线制备陶瓷纤维的有熔融拉丝法、超细微粉挤出纺丝法和基体纤维溶液浸渣法，而采用后一种路线制备陶瓷纤维的有溶胶一凝胶法和有机聚合物转化法。这两条技术路线的工艺流程如图3-21所示。
图3-21 陶瓷纤维制造工艺流程
a）超细微粉挤出纺丝法 b）基体纤维溶液浸渍法
采用上述方法制造出Al2O3、SiC等纤维基的典型特性见表3-15。
表3-15 部分连续陶瓷纤维的典型特性
（12）不锈钢纤维（Stainless steel fibre） 不锈钢纤维是金属纤维中应用最广泛的一种，它具有在氧化气氛中稳定性好的特点，具有良好的导电性、导热性，高强度、高弹性，耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性。
不锈钢纤维主要通过线材拉伸法和熔融纺丝法制备，现已制得2～7μm不锈钢纤维。不锈钢纤维目前主要应用于制造高温滤料和防静电滤料。
除尘滤料常用纤维性能见表3-16。
表3-16 除尘滤料常用纤维性能一览表
（续）
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