工業(yè)過濾布的生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

過濾就是利用一種介質(zhì)對氣固、液固等混合物進(jìn)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(yīng)用領(lǐng)域較廣的材料就是紡織過濾材料-過濾布。過濾布已廣泛應(yīng)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(lǐng)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(dá)到了過濾的目的。以紡織品制成的過濾材料，機(jī)織布主要是由紗線間隙構(gòu)成的孔眼來進(jìn)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(jìn)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(jī)理比較復(fù)雜。在過濾的初期靠濾布自身進(jìn)行過濾，主要是捕獲比過濾布孔徑大的顆粒。隨著過濾的進(jìn)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(jī)理主要有以下幾種原理。

①攔截：當(dāng)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(dāng)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(jī)擴(kuò)散：由于布朗運(yùn)動，流體中的顆粒運(yùn)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(yùn)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(dāng)添加凝聚劑促進(jìn)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(shè)計(jì)性較強(qiáng)，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(jìn)行高溫?zé)煔膺^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(jī)織物、針織物向非織造布、復(fù)合材料發(fā)展。
在發(fā)達(dá)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?zé)煔膺^濾以及供熱、空調(diào)、通風(fēng)等領(lǐng)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(jì)正處于發(fā)展時期，為保護(hù)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(jī)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(diǎn)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(xì)顆粒的過濾。緞紋組織交織點(diǎn)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(jìn)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(jī)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(yīng)用領(lǐng)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(jìn)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(dá)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(lǐng)域。
⑤玻纖空氣濾紙。采用過濾效率高，阻力小，化學(xué)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(fù)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(lǐng)域越來越廣，而紡織過濾材料標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(jì)算溢泡點(diǎn)的微孔尺寸，以微米標(biāo)稱。
⑥物理性能指針
指導(dǎo)過濾材料的密度、厚度、強(qiáng)力、伸長、耐溫性等。
⑦耐化學(xué)性能指針
指過濾材料的耐酸性、耐堿性、耐腐蝕性等。