工業(yè)過濾布的生產(chǎn)及應用領域

過濾就是利用一種介質(zhì)對氣固、液固等混合物進行分離。氣固分離稱為干式過濾，液固分離稱為濕式過濾，用于過濾的介質(zhì)就被稱為過濾材料。過濾材料的種類很多，常用的有陶瓷、金屬絲網(wǎng)、塑料多孔板、過濾紙、過濾布等。其中發(fā)展較快，應用領域較廣的材料就是紡織過濾材料-過濾布。過濾布已廣泛應用于食品、制糖、制藥、醫(yī)療、化工、冶金、鋼鐵、石油、陶瓷、造紙、降塵、環(huán)保等各個行業(yè)及領域。

過濾材料與浮于流體的顆粒發(fā)生碰撞將流體中的顆粒滯留，這樣在過濾材料捕獲顆粒的同時，流體得到了凈化，達到了過濾的目的。以紡織品制成的過濾材料，機織布主要是由紗線間隙構(gòu)成的孔眼來進行過濾，非織造布則是基于單根纖維之間所構(gòu)成的微小空隙來進行過濾。織物中空隙所占的體積與織物總體積之比稱為孔隙率，孔隙率的大小及孔隙的分布影響過濾布的過濾效率。紡織過濾材料的孔徑一般在10～100um 之間，但卻能捕獲小于 0.1um 的顆粒塵埃，因此過濾布的過濾過程不只是簡單的篩分作用，過濾機理比較復雜。在過濾的初期靠濾布自身進行過濾，主要是捕獲比過濾布孔徑大的顆粒。隨著過濾的進行，在濾布表面形成顆粒層，在濾布內(nèi)部形成吸附沉積，濾布的孔隙率降低。比過濾布孔徑小的顆粒過濾機理主要有以下幾種原理。

①攔截：當顆粒與纖維表面(或纖維上附著的顆粒)的距離小于其半徑時，無法越過纖維表面，與纖維碰撞而截留或沉積。
②慣性沉降：當流體通過濾布的空隙時發(fā)生繞流，顆粒由于慣性作用脫離繞流線，直接與纖維碰撞而被捕獲。顆粒及流速越大，慣性作用也越大。
③隨機擴散：由于布朗運動，流體中的顆粒運動軌跡曲曲折折，容易與纖維發(fā)生碰撞而被捕獲。顆粒越小，流速越低，越容易被捕獲。
④靜電吸附：顆粒在運動中由于摩擦產(chǎn)生靜電，靜電能吸附較小的顆粒。
⑤凝聚作用：微小顆粒發(fā)生凝聚而被截留或沉積。因此在濕式過濾中適當添加凝聚劑促進凝聚作用，提高過濾效率。
2 用于過濾布的紡織材料
紡織過濾材料可設計性較強，選用不同的纖維材料可以得到不同性能的過濾布。如選用陶瓷纖維、金屬纖維、玻璃纖維、聚酰亞胺、聚四氟乙烯等高性能纖維，可使過濾布具有耐高溫性和阻燃性，是進行高溫煙氣過濾的主要紡織過濾材料。丙綸耐酸堿性很好，比重很小，且價格便宜，是化工行業(yè)常用的紡織過濾材料。合理選擇纖維材料，使濾布不僅能完成所需的過濾效率，而且過濾量大，能耗小，濾渣剝離性好，壽命長，價格性能比優(yōu)良。

3 過濾布的生產(chǎn)和主要品種
3.1 國內(nèi)外過濾布的生產(chǎn)情況
我國過濾布的生產(chǎn)和使用在10年前還很不起眼，如今隨著我國加入WTO和對環(huán)境污染的重視，我國正逐步與世界接軌，過濾材料的生產(chǎn)和使用增長很快，過濾材料由過去常用的棉纖維、聚酯纖維，逐步向多元化發(fā)展，尤其是芳香族聚酰胺纖維、聚四氟乙烯纖維、玻璃纖維等多功能、高性能纖維的使用，使過濾布的產(chǎn)品檔次大大的提高。織物類型也由傳統(tǒng)的機織物、針織物向非織造布、復合材料發(fā)展。
在發(fā)達國家用于氣體過濾的袋式除塵器已廣泛滲透到燃煤發(fā)電、垃圾焚化等高溫煙氣過濾以及供熱、空調(diào)、通風等領域；液體過濾主要用于工業(yè)用水處理、血液過濾等方面。
我國的經(jīng)濟正處于發(fā)展時期，為保護環(huán)境，更加重視氣體過濾和液體過濾。袋式除塵濾料正迅速發(fā)展，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車用過濾材料也將快速增長；此外，污水處理過濾材料、血液過濾材料、高溫過濾材料等都有很大的市場潛力。
3.2 過濾布的組織結(jié)構(gòu)
機織過濾布常用的織物組織大多為三原組織，也有重組織、雙層組織、管狀組織。平紋組織交織點多，結(jié)構(gòu)緊密，紗線之間相對位置較穩(wěn)定，一般用于較細顆粒的過濾。緞紋組織交織點少，結(jié)構(gòu)松軟，表面光滑，易于清除濾渣，但捕集性差。對織物進行起絨整理可提高過濾效率。
非織造過濾布大多為針刺氈，具有三維結(jié)構(gòu)，織物厚度較厚，延長了流體的過濾路程，過濾效率高于機織過濾布。非織造過濾布不易堵塞，容易清除濾渣，紗線間沒有滑移，一般用于氣體過濾，也用于食品過濾、血液過濾、血液透析等。
3.3 過濾布的主要品種及應用領域
①食品、制藥用過濾材料。這類過濾材料要無毒、無害，主要采用棉、絲等纖維，也可用滌綸、丙綸等纖維。織物組織采用平紋和斜紋組織。
②粘膠纖維原液用過濾材料。以棉織物為主，采用平布、單面絨、雙面絨、府綢等組合成多層過濾布，進行多道過濾。用于化纖廠。
③高密過濾材料。用于生產(chǎn)氧化鋁時的過濾。在過濾過程中，堿濃度高達20％，溫度在 95-98℃，過濾材料要具有一定的耐堿性和耐熱性，常用的品種為錦綸單絲平紋組織過濾布。

④袋式除塵過濾材料。主要為針刺氈，采用滌綸、錦綸、丙綸等，高溫袋式除塵過濾材料需采用聚四氟乙烯等高性能材料，用于垃圾焚燒煙氣凈化、燃煤發(fā)電煙氣凈化、高爐煙氣凈化等領域。
⑤玻纖空氣濾紙。采用過濾效率高，阻力小，化學穩(wěn)定性好的玻璃纖維，用于空氣潔凈室的過濾。
⑥醫(yī)用過濾材料。主要采用非織造布和復合材料，用于血液透析和血液過濾。
⑦造紙用過濾材料。用于造紙行業(yè)的紙漿過濾成形。
4 過濾布的性能指針及測試
紡織過濾材料的使用領域越來越廣，而紡織過濾材料標準我國目前還不夠完善，這給過濾產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營造成了不便。下面介紹一些常用的紡織過濾材料性能指針。
①透氣率
透氣率是指在一定的壓差下，過濾材料每單位面積在單位時間內(nèi)通過的空氣量。各國在測試時規(guī)定的壓差值不盡相同，日本、美國采用128Pa，德國采用200Pa，我國采用130Pa。透氣率大，過濾阻力小，能耗低。透氣率指針用于氣體過濾時的測試。 
②過濾效率
過濾效率=入口處粉塵濃度-出口處粉塵濃度/入口處粉塵濃度
過濾效率指針用于氣體過濾時的測試。液體過濾時，有時以濾渣為產(chǎn)品，有時以濾液為產(chǎn)品，其過濾效率很高，測試該指針意義不大。
③壓力損失 (壓力降)
壓力降是指過濾前后的靜壓差值。氣體過濾壓力降小，液體過濾壓力降大，濾布的壽命隨壓力降增加而變短。
④容塵量
容塵量是指過濾材料容納污物的*。容塵量大，清灰周期長，可延長使用壽命。
⑤孔徑
過濾材料的孔徑測試方法是將濾材浸泡在試驗液中，在濾材一端施加微壓氣體，用氣體以氣泡形式從濾材另一端溢出時的壓力值計算溢泡點的微孔尺寸，以微米標稱。
⑥物理性能指針
指導過濾材料的密度、厚度、強力、伸長、耐溫性等。
⑦耐化學性能指針
指過濾材料的耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性等。