1、過(guò)濾用紡織品 目錄 第一節(jié) 過(guò)濾的機(jī)理 第二節(jié) 過(guò)濾的形式 第三節(jié) 過(guò)濾材料的性能要求與測(cè)試指標(biāo) 第四節(jié) 過(guò)濾紡織品的應(yīng)用設(shè)計(jì) 第五節(jié) 過(guò)濾用紡織品的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié) 過(guò)濾的機(jī)理 1.1 遷移機(jī)理 1.2 范德華力（分散力) 1.3 壓力降 1.1 遷移機(jī)理 流體中的顆粒大小大于織物的孔眼容易被截留，至于比織物孔眼小的顆粒有六種機(jī)理可獲得分離效果。 （1）攔截機(jī)理 當(dāng)某一顆粒距纖維表面距離小于其半徑時(shí)，它試圖越過(guò)纖維表面，則只能與纖維碰撞而被截留或阻滯。 （2）慣性沉降 當(dāng)流體通過(guò)過(guò)濾器的空隙時(shí)，由于連續(xù)方程效應(yīng)流速加快，假使這時(shí)某一較重顆粒為該流體所攜帶，由于慣性被甩離流線，有可能被其他

2、纖維所抓住。 （3）隨機(jī)擴(kuò)散 由于布朗運(yùn)動(dòng)，可以把流體中的顆粒看作是隨機(jī)振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)，而不是以直線方式通過(guò)過(guò)濾器的空隙，顆粒以曲曲折折的路線前進(jìn)，為纖維材料抓住的機(jī)會(huì)增大。 （4）靜電沉降 亞微米顆粒是很難捕獲的，即使采取多種機(jī)械方法協(xié)同作用也很難奏效；但大家知道纖維的靜電作用力能吸附這些粒子，因此可以使纖維帶永久性電荷，使之吸附小的和中等程度的顆粒。使纖維帶電可提高過(guò)濾效果。 （5）重力作用 顆粒受地心引力的作用而下沉，和纖維碰撞而被抓住。過(guò)濾作用根據(jù)其分離過(guò)程一般可歸類為：顆粒過(guò)濾、微米級(jí)過(guò)濾、超濾、納米級(jí)過(guò)濾和反滲透。 (6) 凝聚機(jī)理 由于微粒之間凝聚而容易被捕集，因此液體過(guò)濾中，有時(shí)可

3、添加凝聚劑以促進(jìn)凝聚作用。 1.2 范德華力（分散力） 定義：在纖維與顆粒距離非常近時(shí)出現(xiàn)的分子引力 對(duì)于極性分子，吸引力是偶極間電子相互作用產(chǎn)生的。在所有的分子中，帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子件都存在振蕩現(xiàn)象，因而所有的分子其形狀就像振蕩的偶極。由偶極振蕩形成的力稱為分散力 。該力是不飽和的，也就是說(shuō)，兩個(gè)分子間互相吸引的同時(shí)不妨礙被第三個(gè)分子吸引。 1.3 壓力降 定義：壓力差，指流體經(jīng)過(guò)某容器或設(shè)備等所損 所損失的壓力。 過(guò)濾過(guò)程中，由于各種復(fù)合捕集效果，顆粒在過(guò)濾材料組織上附著成長(zhǎng)，又因“架橋現(xiàn)象”， 孔目逐漸被堵塞，捕集效果開始隨濾材上的粉塵負(fù)荷增大而上升。當(dāng)顆粒層厚度過(guò)大時(shí)，過(guò)濾阻

4、力也與顆粒層厚度大體成正比而變大，因此泵或送風(fēng)機(jī)額定過(guò)濾量下降，過(guò)濾功能也下降。必須清除濾渣。 然而，流體中的微粒在纖維上的沉積過(guò)程非常復(fù)雜，可能同時(shí)受到所有機(jī)理或大部分機(jī)理的影響。因此，這些機(jī)理在不同的過(guò)濾條件下起不同的作用，一般只有一個(gè)或兩個(gè)沉積機(jī)理起主導(dǎo)作用。第二節(jié) 過(guò)濾的形式 2.1 干式過(guò)濾 2.2 濕式過(guò)濾 2.1 干式過(guò)濾 2.1.1 儲(chǔ)存式過(guò)濾 2.1.2 清潔式過(guò)濾 2.1.3 干式過(guò)濾用紡織品 2.2 濕式過(guò)濾 2.2.1 過(guò)濾機(jī) 2.2.2 液體過(guò)濾用紡織品 2.1 干式過(guò)濾 定義：氣體中的浮游或懸浮固體顆粒、空氣中的塵埃被分離。 2.1.1 儲(chǔ)存式過(guò)濾 應(yīng)用于低密度塵埃

5、的場(chǎng)所，配套在空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)中 的過(guò)濾材料，一般用相當(dāng)蓬松的纖維絮片，其孔隙率在70%99%。由于顆粒的分離只是發(fā)生在纖維層的內(nèi)部，所以這些過(guò)濾材料一旦達(dá)到塵埃飽和狀態(tài)就需要更換，以解決 阻力增加的問題。 2.1.2 清潔式過(guò)濾 應(yīng)用于高密度的塵埃的分離，濃度數(shù)量級(jí)每立方米幾百克的場(chǎng)所。濾材一般為非織造布。材料的孔隙率在70%99%.過(guò)濾的初級(jí)階段是在纖維層內(nèi)部發(fā)生顆粒層分離，很快轉(zhuǎn)為在表面發(fā)生顆粒分離。由于它所形成的塵埃層本身就起著高效的過(guò)濾作用，過(guò)濾效率可大99.9%。但塵埃層的形成會(huì)引起阻力增高，因此對(duì)這種濾材進(jìn)行周期性的清潔，最短的必須每隔幾分鐘清潔一次。常用的清潔氣流速度為18180

6、m/h. 清潔濾材采用抖落的方式，具體有：振動(dòng)抖落、逆流抖落、脈沖噴射抖落和脈沖逆流抖落等。2.1.3 干式過(guò)濾用紡織品 干式過(guò)濾用紡織品的適用場(chǎng)合有：采礦、化工、水泥、砂石加工、公共事業(yè)、初級(jí)非鐵冶煉、石灰、粘土、高嶺土、陶瓷、飼料、谷物加工和食品、木材加工和家具業(yè)、造紙相關(guān)工業(yè)和紡織廠等。過(guò)濾器介質(zhì)材料也用于散裝材料的運(yùn)送，研磨，混合和航運(yùn)中。 纖維和織物 干式過(guò)濾器介質(zhì)中用的最多的纖維原料是聚酯（約占總量的70%），其他有尼龍、聚丙烯、腈綸、芳族聚酰胺和聚四氟乙烯、玻璃纖維和聚苯硫醚。 聚酯纖維優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，相對(duì)耐高溫（最高150度）和成本便宜。 缺點(diǎn)是：耐堿、耐酸、耐蒸汽性能較差， 在

7、一些化工品生產(chǎn)中，溫度高達(dá)130度時(shí)，就要求更適用的織物濾材，這時(shí)采用均聚腈綸。2.2 濕式過(guò)濾 定義：液體中的浮游或懸浮固體顆粒被分離。2.2.1過(guò)濾機(jī) 濕式過(guò)濾機(jī)是靠濾渣層形成濾餅的過(guò)濾機(jī)。按動(dòng)力不同，濕式過(guò)濾機(jī)可劃分為重力過(guò)濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)、壓榨過(guò)濾機(jī)和離心過(guò)濾機(jī)。 重力過(guò)濾機(jī) 有袋式及帶式兩類。帶式過(guò)濾機(jī)中，吸氣托板架支持著一條回轉(zhuǎn)的過(guò)濾布袋。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的吸氣行程和返回行程的循環(huán)，當(dāng)處于吸氣行程時(shí)，在和傳送帶同行的真空托板上方實(shí)現(xiàn)過(guò)濾作用，然后真空消失，織物帶繼續(xù)向前，托板架被拉回到原始位置完成循環(huán)。帶式過(guò)濾機(jī)因磨損強(qiáng)度大，要求配備徑向伸長(zhǎng)小的濾布。 帶式過(guò)濾示意圖

8、 為使濾餅剝離性良好、減少縫合處所，要采用闊幅織物。為使環(huán)帶結(jié)合處不易破損，濾布可選用化纖復(fù)絲紗的薄質(zhì)平紋或斜紋織物。但用于廢水處理時(shí)，應(yīng)選用單絲織物。真空過(guò)濾機(jī) 真空過(guò)濾機(jī)是以真空負(fù)壓為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)固液分離的設(shè)備，有連續(xù)式和間歇式兩種，目前都采用連續(xù)式真空過(guò)濾機(jī)。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)能生產(chǎn)大面積的真空過(guò)濾機(jī)。 加壓過(guò)濾機(jī) 加壓過(guò)濾機(jī)是一種高效、節(jié)能、全自動(dòng)操作的新型脫水設(shè)備。與真空過(guò)濾機(jī)相比具有數(shù)倍過(guò)濾推動(dòng)力，因而不僅具有很大的生產(chǎn)能力，而且具有很低的濾餅水分和清潔的濾液；設(shè)備采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，生產(chǎn)效率高。 壓榨過(guò)濾機(jī) 單機(jī)壓濾機(jī)包括濾布和水壓或螺旋擠壓機(jī)構(gòu)。離心過(guò)濾機(jī) 包括濾布和離心

9、脫水機(jī)，濾布必須有較高的耐磨強(qiáng)度，濾布可選用短纖維復(fù)絲紗的厚質(zhì)斜紋織物。 2.2.2 液體過(guò)濾用紡織品 纖維和織物 聚丙烯纖維由于其抗化學(xué)性能好，廣泛用于液體過(guò)濾的織造布或非織造布，以提高過(guò)濾性能，聚丙烯約占液體過(guò)濾用材的50%，用聚酯纖維制成的織造布或非織造布也用于液體過(guò)濾，粘膠纖維也適用于液體過(guò)濾。 液體過(guò)濾通常使用織造布，用的最多的是平紋、方平和緞紋組織。經(jīng)編織物用于相對(duì)較粗的過(guò)濾場(chǎng)合，液體過(guò)濾采用非織造布正在增多。針刺、粘合劑固結(jié)、浸漬法和熱軋法非織造布都可用于液體過(guò)濾，針刺織物用于平板式和板框式壓濾機(jī)、帶式過(guò)濾器，有時(shí)也用于鼓式和圓盤式過(guò)濾器 紡粘非織造布過(guò)濾介質(zhì)用來(lái)過(guò)濾和凈化工業(yè)流

10、體和油類，該法廣泛用于機(jī)械制造廠。濕法成網(wǎng)非織造布則用于食品過(guò)濾，特別是牛奶等乳制品，非織造布也用于血液過(guò)濾及透析等醫(yī)療行業(yè)。第三節(jié) 過(guò)濾材料的性能要求與測(cè)試指標(biāo) 3.1性能要求 3.2測(cè)試指標(biāo)3.1過(guò)濾材料的性能要求 過(guò)濾效率： 過(guò)濾效率即捕集效率、集塵率、凈化效率，與材料結(jié)構(gòu)有關(guān)，也取決于附著粉塵層的厚度。從濾材結(jié)構(gòu)看，一般短纖維織物濾材較長(zhǎng)絲織物濾材效率高。 容塵量： 容塵量指濾材達(dá)到指定阻力值時(shí)，單位面積存在的粉塵量，以kg/m2計(jì)。過(guò)濾阻力是隨時(shí)間的變化而變化的。 透氣量： 透氣量是指在一定壓差下濾材單位面積通過(guò)的空氣量。透氣量取決于濾材的線密度、布的組織及纖維品種。透氣量與過(guò)濾阻力

11、直接相關(guān)，透氣量大，則過(guò)濾阻力小、能耗低。 清灰： 濾材使用一段時(shí)間后積塵量增加，因此需要清灰，這就要求濾材清灰容易。 耐溫性： 采用耐高溫材料處理煙氣有很多優(yōu)點(diǎn)，例如（炭黑可回收余熱、避免降溫結(jié)露、避免粉塵黏結(jié)糊袋、可減少降溫設(shè)備、可回收價(jià)值較高的顆粒煙氣中的優(yōu)質(zhì)炭黑）。不同的纖維其耐溫性能差異很大。 耐折、耐磨和尺寸穩(wěn)定性： 清灰時(shí)若不能承受一定得機(jī)械外力作用，發(fā)生破損或變形很大，影響進(jìn)一步使用。 吸濕性： 濾材吸濕性以小為宜。若吸濕性大，將引起粉塵粘結(jié)，糊住濾材，影響除塵設(shè)備的運(yùn)行。 耐腐蝕： 一些含塵氣體或具有酸性或堿性，這就要求濾材有一定的抗腐蝕能力。 靜電性： 濾材若靜電性大，將影

12、響清灰效果，或因粉塵靜電集聚產(chǎn)生火花，引起可燃性氣體粉塵爆炸及火災(zāi)，故濾材靜電性以小為宜。 價(jià)格： 濾材要經(jīng)濟(jì)，一般以濾材的價(jià)格與使用年限之比值來(lái)衡量。 3.2 測(cè)試指標(biāo) 過(guò)濾性能的測(cè)試是度量液體過(guò)濾中織物對(duì)懸浮物的過(guò) 濾能力。測(cè)試時(shí)在不同壓力不同液態(tài)懸浮液溫度條件下，確定過(guò)濾器輸出量和過(guò)濾時(shí)間的關(guān)系。市售液體過(guò)濾系統(tǒng)還 應(yīng)考慮其他一些因素：過(guò)濾器堵塞快慢，過(guò)濾布使用壽命， 過(guò)濾后的純凈度以及濾渣清除難易程度。 過(guò)濾效率和顆粒大小直接有關(guān)，對(duì)某一過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，顆粒越大，過(guò)濾效率越高。設(shè)計(jì)纖維材料過(guò)濾時(shí)，如選擇合理的纖維規(guī)格，纖維定向情況和緊密度等，可獲得較高的過(guò)濾效率。 用于過(guò)濾氣流去除塵雜的織

13、物，其主要的測(cè)試性能項(xiàng)目有：透氣率、強(qiáng)度和抗化學(xué)劑性等，這些參數(shù)都要測(cè)試，特別是過(guò)濾織物已出現(xiàn)問題時(shí)。 過(guò)濾布的測(cè)試指標(biāo)： 1.過(guò)濾效率 過(guò)濾效率：被捕集粉塵量與進(jìn)入過(guò)濾器含塵量的比值； 過(guò)濾效率=過(guò)濾捕集粉塵量/進(jìn)入過(guò)濾器含塵量 2.壓力降 通常干、濕兩種過(guò)濾方式均用壓力計(jì)測(cè)定過(guò)濾前后的靜壓，所得差值即為壓力降，壓力降與功率直接成正比，因此壓力降要盡可能小。第四節(jié) 過(guò)濾紡織品的應(yīng)用設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)過(guò)濾用紡織結(jié)構(gòu)材料時(shí)，應(yīng)考慮的因素是流體流速，過(guò)濾系統(tǒng)中的壓力、顆粒大小及濃度和過(guò)濾懸浮物的性質(zhì)及其組成。當(dāng)為某特定用途過(guò)濾器選用纖維時(shí)，務(wù)必要考慮它能否承受嚴(yán)峻的環(huán)境條件，如溫度、磨損、化學(xué)作用等。 在

14、大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中，采用合成纖維材料的比重正在增加，因?yàn)楹铣衫w維具有一些優(yōu)點(diǎn)，如纖維強(qiáng)度高，濾布重量可以減輕；便于拆裝和更換濾布，清除濾渣方便，抗腐爛，過(guò)濾能力較高，耐疲勞，尺寸穩(wěn)定性好、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕和耐化學(xué)劑性能好等。 紡織材料結(jié)構(gòu)的天然隨機(jī)性使纖維抓住顆粒的概率增大，因此，總的來(lái)說(shuō)，非織造布的過(guò)濾效率效果比織造布或針織物的過(guò)濾效率要高一些，可認(rèn)為織造布和針織物是二維結(jié)構(gòu)，而非織造布厚度較厚，具有三維結(jié)構(gòu)，使顆粒的路程延長(zhǎng)，而且非織造布更便于做成梯度過(guò)濾層結(jié)構(gòu)；初過(guò)濾層以較粗的孔徑清除較大的顆粒，當(dāng)流體漸次穿越過(guò)濾器時(shí)，較細(xì)的纖維更小的孔眼可以俘較小的顆粒。 非織造布過(guò)濾介質(zhì)和織造布過(guò)濾介質(zhì)相比，其優(yōu)點(diǎn)有: 透氣率大 過(guò)濾效率較高 不易堵塞 不會(huì)像織造布那樣產(chǎn)生紗線滑移 良好的密封特性 清除濾渣容易第五節(jié) 過(guò)濾用紡織品的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 5.1 現(xiàn)狀 5.2 發(fā)展趨勢(shì)5.1 現(xiàn)狀 目前，過(guò)濾用紡織品已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、冶金等領(lǐng)域。可以說(shuō)，涉及領(lǐng)域?qū)拸V。但是，我國(guó)目前在研發(fā)設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上依然落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。5.2 發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，人們的生存現(xiàn)狀受到了前所未有的挑戰(zhàn)。那么我認(rèn)為解決面臨的環(huán)境問題，將成為未來(lái)過(guò)濾