近年来,随着可生物降解且环保的纤维性能逐渐超越合成聚合物,全球聚酰亚胺纤维市场展现出新的增长势头。过去几年,聚合物及先进材料行业的巨头们面临各类产品完整性挑战,这一因素推动了天然纤维在各行业的应用趋势。聚酰亚胺纤维凭借卓越特性,被公认为最广泛认可的环保型聚合物之一:其分解温度高达 560℃,具备不可燃、抗紫外线及抗辐射能力,且相较于芳纶纤维,其火灾损害程度更低。
在科研领域,多项科学评估日益凸显聚酰亚胺纤维的影响力,有望推动工业发展。得益于其芳香族结构,该纤维具有低可燃性和优异的耐化学性,同时重量极轻,使其成为化学行业中极具吸引力的商业机遇。
聚酰亚胺纤维市场 | 在化学工业中的应用
近年来,化工行业已成为聚酰亚胺纤维应用的主要领域之一。究其原因,该产品广泛用于涉及高温气体的过滤场景。由于聚酰亚胺(PI)纤维具备极高的耐化学性,可作为传统过滤器的绝佳替代品;后者在化工领域易受严重降解,从而导致运营效率降低。
事实上,使用聚酰亚胺纤维不仅优化了极端工艺的性能,还提升了化工厂的整体生产力。鉴于此,各大化工巨头正积极开发适用于化工及其他领域的多种类型聚酰亚胺纤维。
2019 年底,主要化工企业赢创(Evonik)宣布推出新型聚酰亚胺纤维 P84 HT,以满足各行业的巨大需求。该产品因在高工作温度下仍能保持稳定的机械性能和灵活性而备受赞誉。凭借上述特性,P84 HT 纤维被设计用于广泛的应用场景,涵盖从高温过滤介质到隔热材料及防护服等领域。
COVID-19 与聚酰亚胺纤维
鉴于聚酰亚胺纤维大量用于防护服制造,其近期趋势与 COVID-19 疫情爆发紧密相连。这场源自中国湖北的冠状病毒大流行已造成逾百万人死亡,致使众多企业陷入停滞。COVID-19 作为一种传染性极强的新型呼吸道传染病,亟需口罩和个人防护装备(PPE)等适当设备以遏制传播。在此背景下,能阻挡约 80% 气溶胶颗粒的 N95 口罩被视为广泛使用的防护设备。
尽管 N95 口罩效果显著,研究人员正探索开发一种可高效过滤 SARS-CoV-2 大小颗粒、且近乎可每次更换的膜。据《ACS Nano》报道,一组研究人员设计了一种可附着于 N95 口罩并在事后移除的膜,以防止微小颗粒进入呼吸道。研究中,团队首先通过光刻和化学蚀刻工艺开发了基于硅的多孔模板,并将其置于聚酰亚胺薄膜上,作为阻挡超纳米颗粒的屏障。
此外,香港城市大学研究团队最近成功设计出石墨烯口罩,其抗菌效率高达 80%,在阳光下暴露 10 分钟后效率可接近 100%。值得注意的是,此类口罩亦可利用聚酰亚胺薄膜生产。据报道,使用商用二氧化碳红外激光系统在含碳聚酰亚胺薄膜上进行直写,可生成具有类石墨烯特性的 3D 多孔石墨烯。
综上所述,虽然聚酰亚胺纤维或薄膜不直接作为对抗 COVID-19 的防护剂,但它们对于提升包括口罩在内的个人防护装备(PPE)效率至关重要。

