新型環保濾料的開發研究過濾材料在人們的日常生活中起著非常重要的作用。隨著我國工業生產的發展,環境污染日益嚴重。目前綠色革命的呼聲響遍全球,各國對環保過濾材料的開發和利用越來越重視。
據國內環保部門統計:年全國煙塵和工業粉塵排放量分別為萬噸和萬噸,生態環境保護已為世人所關注。
年我國用于控制環境污染的投資總額為億元,占以上;到年我國環保投資總額達億元,占以上。在環保投資市場需求巨大的情況下,工業除塵濾材產品的開發迎來了極大的發展機遇。
過濾材料為除塵設備和濾液裝置配套,廣泛應用于冶金、化工、建材、機械、石油、醫藥、糧食加工等多種行業的工藝應用、物料回收、空氣凈化、煙塵治理和液體過濾等領域。水泥工業是袋式濾塵應用大戶之一,我國水泥生產能力達。
億噸,居世界第一。
普通過濾材料最早應用毛織物―――呢絨,其抗靜電、透氣性好,但耐磨性差,耐熱范圍受到限制,且成本較高。非織造布濾塵材料以其強力高、耐磨性好替代了呢絨濾塵材料,但也存在著易產生靜電、糊袋、不易清灰等缺點。尤其是與國外同類產品相比,還有較大差距。因此研究開發強力高、耐磨性好、耐高溫、抗腐蝕、阻燃、抗靜電的新型環保節能濾塵材料具有深遠的現實意義和社會意義。
國內外濾材發展動態國內非織造布濾材發展很快,應用領域較廣,部分取代了傳統紡織產品,但產品檔次普遍不高,科技含量較低。據用戶反映,目前我國生產的產品與國外技術先進的同類產品相比,在使用壽命、使用效果等方面存在著一定差距,且產品的加工精度不高。國外濾材的共同特點是:外觀挺括、輕薄,強度卻相當高。國內產品還有待于提高和改進,同時產品的標準化、系列化工作也要與之相配套。
國外高性能濾材近期研究比較成功的有日本東麗公司,選用品名為牌號的纖維,其特性是耐酸、耐高溫、耐熱濕分解。
國內一些用戶選用的杜邦公司的纖維做成的濾材較多,其性能優越,耐溫效果良好,耐酸堿性能較好,具有較強的抗老化、防日曬和良好的耐磨性能。但價格較高。
因此,研究開發在性能上與國外同類產品相當,在價格上卻比國內同類產品低的新型環保節能濾材,具有廣闊的市場前景。
濾材研制開發方案濾材選配濾材選配應當考慮的因素包括:所要過濾物質的體積大小,物理化學性能等。并視具體情況進行選用。
分離捕集粉塵,要達到預定效果,選配濾材要考慮粉塵的粒度、硬度、分散度及其可燃、可爆性。對粒徑小的粉塵考慮選用纖維纖度要細,濾材間隙要小;對粉塵顆粒大的要選用耐磨性能好的纖維做濾材,接觸粉塵的面要光潔;粉塵含濕較大的場合,考慮選用疏水廣西紡織科技年第卷第期性的纖維材料;對易燃、易爆的粉塵,要選用抗靜電性能好的濾材。
根據含塵氣體的溫度來考慮,在常溫下,對原料要求不太嚴格,可選用低廉的毛下腳,普通短纖;對含塵氣體溫度在左右時,選用滌綸比較經濟實用;對含塵氣體溫度在以上時,通常選用芳綸、玻璃纖維等耐高溫材料。
根據含塵氣體的化學性質選配纖維材料。
紡紗方法的選擇采用新型摩擦紡紗技術,選用高強低伸長絲作芯紗,織物強力大大提高。同時對外包纖維長度要求不高,可根據不同工況條件選用短纖維、毛下腳、回絲等,原料成本大大降低,外包纖維可選用復合導電材料,達到抗靜電要求。同時,由于新型紡紗采用短纖紗濾料,其表面突出毛羽,捕集效果好,適宜微粒的捕集。濾渣剝離困難的因素又因后整理因素得到消除。
織物結構的選擇無論機織布還是針織布,其過濾性能除與外部因素如過濾風速、粉塵或微粒特性、纖維原料有關外,還與織物結構有著密切的關系。紗線的捻度、織物緊度的變化對過濾效果有著直接的影響。因此,選擇合理的織造工藝參數十分重要。我們在該研究小試中選用的織物規格為:根物組織為方平。
與非織造布復合,把機織和非織造工藝有機結合采用機織物與針刺無紡復合,保留了針刺濾料纖維良好的捕塵功能,捕塵效果穩定,捕塵效率可達以上。同是,使得濾料孔隙率高達是一般機織濾料的倍,透氣性好,設備運行阻力低,提高了濾塵效率,降低壓損及能耗,提高了設備運行能力,這是新型環保濾材的突出優勢。
創新要點采用包芯紗紡織工藝,織物強力大大提高,濾材成本卻比同類產品低采用機織濾材與非織造布相結合,收塵率可達以上,透氣性好,濾塵效率高,能耗低。
進行阻燃、抗靜電、涂層軋光等后整理,可滿足不同工況條件的需要。
達到的技術經濟指標各項指標織物透氣度:緯向織物耐磨性優于國內同類產品;使用壽命高于國內同類產品;產品成本比國內同類產品低收塵率環保指標:排放濃度低于耐熱性;抗靜電,不掛灰。
產品使用情況從年開始我們與山東水泥廠等企業進行合作,對該項目的前期準備做了大量工作。以研制生產高質量、低成本的新型環保濾材替代國內同類產品為目的,進行了研究開發。該產品小試、中試已經完成,在山東水泥廠號干渣膠帶輸送機型脈沖式收塵器、砂巖庫收塵器等場所進行了兩年的應用試驗,使用效果良好。各項性能指標監測均優于同類產品。
結束語國內尚有不少領域如火力發電、城市采暖等排出的大量煙塵沒有按環保要求嚴格治理,尤其是國內火力發電。國外火電廠早已普及推廣袋式除塵技術,國內尚未推廣,主要是袋式除塵材料使用壽命達不到要求。有關權威人士認為:如國內火力發電廠使用的袋式除塵材料壽命能達三年,則有推廣應用價值。如果我國火力發電按機組推廣袋式除塵器配套濾料,則其用量為萬過濾除塵布的倍,用量相當可觀。
城市垃圾處理市場正在崛起。
世紀我國從環境保護出發,大中城市將興起垃圾焚燒爐,除塵排煙需開發耐高溫過濾材料,上海正在籌建兩組大型垃圾焚燒爐工廠,為耐高溫濾材提供了巨大的潛在市場。
因此,從建材行業入手,開發新型環保濾材,率先產業化。并依此為依托,向工業除塵濾材拓展,結合國情推進新穎、高性能、低廉耐用的新型環保濾材產品在相關領域的應用大有作為。為我國在環境保護,制止粉塵和有害氣體對大氣污染方面作出貢獻。