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耐高溫空氣過濾材料的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)耐高溫空氣過濾材料的研究受到了國內(nèi)外研究人員的關(guān)注，目前耐高溫空氣過濾材料已被**地應(yīng)用于汽車行業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)保業(yè)、核工業(yè)及**領(lǐng)域等。非織造耐高溫空氣過濾材料作為一種新型的過濾材料，較機(jī)織和針織過濾材料有更良的過濾性能，并具有高產(chǎn)量、低成本、易在生產(chǎn)線上進(jìn)行深加工處理且能與

其他過濾材料復(fù)合等優(yōu)勢，因此在各行各業(yè)得到了**應(yīng)用。

耐高溫空氣過濾材料概況

2009年我國提出了紡織工業(yè)調(diào)整和振興計(jì) 劃，重點(diǎn)提到了加快產(chǎn)業(yè)用紡織品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)

化，加快推進(jìn)針刺、水刺、紡粘等先進(jìn)工藝和高性能纖維在環(huán)保過濾用紡織材料生產(chǎn)上的應(yīng)用，新材料比重由20%提高到50%。現(xiàn)階段，空氣過濾材料 約占過濾材料市場的三分之一，是過濾材料領(lǐng) 域中增長速度*快的產(chǎn)品之一，其中一些非織造空 氣過濾材料具耐高溫和高效過濾的性能，**應(yīng) 用于高溫?zé)煔膺^濾領(lǐng)域。 國外從20世紀(jì)70～80年代開始就已經(jīng)致力 于耐高溫空氣過濾材料的研究，研制出一些性能優(yōu)

如美國Gore公司生產(chǎn)的Gore-Tex聚四氟乙烯(PTFE)覆膜過濾材料，能非

常高效地收集亞微米級(jí)粒子。90年代初，美國杜 邦公司對(duì)PTFE纖維與玻璃纖維復(fù)合針刺氈進(jìn)行 研究，成功地開發(fā)出商品名為Tefaire的復(fù)合針刺 氈［4］。美國唐納森公司研發(fā)的褶皺過濾材料，過 濾面積比普通過濾材料大許多倍，是這一時(shí)期空氣 過濾材料發(fā)展的又一項(xiàng)重要成果。而后，Gore［5］對(duì) 褶皺過濾材料進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，生產(chǎn)出了寬褶

距覆膜褶皺過濾材料，**降低了粒子的附著率。近年來國外高效空氣過濾材料的研究發(fā)展迅速。德國科德寶公司推出了三維非織造表面微孔類過濾材料，該材料具有創(chuàng)新性的三維結(jié)構(gòu)、類似透氣薄膜微孔的表面和較高的過濾效率。杜邦公司推出的Teflon纖維過濾材料以其較好的耐高溫、耐 酸堿、抗老化、防日曬和耐磨性得到了用戶的好評(píng)。

日本東麗公司的聚苯硫醚(PPS)纖維具有耐酸、耐 高溫、耐熱濕分解的特點(diǎn)，用其制成的過濾塵袋特 別適用于含有化學(xué)腐蝕性煙塵的過濾，使用壽命相 當(dāng)長。BASF公司開發(fā)的耐高溫纖維Basoilf是嘧 胺樹脂系耐燃高熱穩(wěn)定性的有機(jī)纖維，有突出的耐 化學(xué)藥品性和耐高溫性。2004年俄羅斯研制出的 新型耐高溫非織造布采用進(jìn)口含氟制劑噴灑和含 氟制劑涂覆兩種方法，將產(chǎn)品的使用壽命從循環(huán)3. 5萬次提高到6. 5萬次［8］。2009年在德國世界 過濾與分離技術(shù)設(shè)備工業(yè)展覽會(huì)上，德國Kermel公 司推出了Kermel纖維過濾材料［9］，該纖維具有芳

產(chǎn)業(yè)用紡織品

綜述香族聚酰胺結(jié)構(gòu)，其制成的過濾材料可以承受220℃以上的連續(xù)高溫，耐溫**可達(dá)240℃，可以用于鋼鐵和水泥等行業(yè)。 我國對(duì)耐高溫空氣過濾材料的研究起步較晚，20世紀(jì)60～70年代主要以引進(jìn)國外技術(shù)為主，80年代后期開始自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以 后，空氣過濾技術(shù)發(fā)展迅速，開發(fā)出許多耐高溫空 氣過濾材料，如PPS纖維［10］ 和芳綸過濾材料。我 國耐高溫過濾材料用纖維過去主要是從日本、歐洲 和美國等地進(jìn)口現(xiàn)在已開始生產(chǎn)。中國煙臺(tái)氨綸 集團(tuán)于2004年實(shí)現(xiàn)間位芳綸的工業(yè)化生產(chǎn)，目前 年生產(chǎn)能力達(dá)到4 300 t，位居全球第二，僅次于美 國杜邦公司。上海市紡織科學(xué)研究院和上海市合

成纖維研究所共同開發(fā)的芳砜綸［11］ 目前已實(shí)現(xiàn)了 年產(chǎn)1 000 t的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，該纖維具有良好的耐 熱性、抗熱氧老化的穩(wěn)定性和耐酸性，非常適用于 制作耐高溫過濾材料。遼寧撫順市工業(yè)用布廠與 營口玻璃纖維有限公司在玻璃纖維氈的基礎(chǔ)上研 制并開 發(fā) 了 聚 乙 烯( PE)與 玻 璃 纖 維 的 復(fù) 合 產(chǎn) 品［12］，可以承受260℃ 的高溫。中國還開發(fā)了兩 種新的過濾材料。一種是用連續(xù)束狀玻璃纖維和 束狀PTFE纖維混合織造的復(fù)合過濾材料［13］，具 有耐高溫、耐腐蝕、使用壽命長等特點(diǎn);另一種是用 短切無堿玻璃纖維與聚酰亞胺(P84)、PPS纖維混 合的復(fù)合針刺過濾材料［14］，具有三維微孔結(jié)構(gòu)，在 高溫的同時(shí)拉伸性能尤為突出，該過濾材料是高 爐煤氣凈化中使用量比較大的一個(gè)品種。21世紀(jì)亞洲非織造過濾材料市場擴(kuò)展迅速。 加入WTO后，我國非織造布行業(yè)與世界非織造布行業(yè)聯(lián)系更加緊密，也迎來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前歐 洲**的過濾材料生產(chǎn)廠德國BWF公司已經(jīng)進(jìn)駐 中國市場，美國的一些公司也準(zhǔn)備在我國建立獨(dú)資 或合資的過濾材料生產(chǎn)企業(yè)，中國已成為世界過濾 材料商*看好的國家之一。因此，我國的耐高溫空 氣過濾材料業(yè)迫切需要提高生產(chǎn)技術(shù)水平，提升產(chǎn)品的綜合實(shí)力，以促進(jìn)行業(yè)迅速發(fā)展。

耐高溫空氣過濾材料特點(diǎn)目前高溫?zé)煔膺^濾采取先冷卻再除塵的方式，一般高溫?zé)煔饨?jīng)空氣冷卻器冷卻至250℃ 以下，但仍屬于高溫?zé)煔猓?5］，需使用耐高溫的過濾材料，且對(duì)非織造過濾材料的要求較高。出于成本和使用壽命上的考慮，要求耐高溫過濾材料的耐溫范圍在200℃以上，還要求具有持續(xù)耐高溫的性能。

機(jī)械強(qiáng)度高過濾材料在高溫條件下需具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，以利于提高過濾材料在生產(chǎn)和使用上的穩(wěn)定性。一般工業(yè)高溫?zé)煔膺^濾材料用纖維的斷裂強(qiáng)度較高，至少不小于0. 5 N/tex。高強(qiáng)度的過濾材料經(jīng)折疊后所制作的過濾器材具有較強(qiáng)的抗沖擊 力，增加了有效過濾面積，從而提高其過濾性能，具有很大的實(shí)際意義。

具有功能性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化水平的不斷提高，許多特定行業(yè)和領(lǐng)域?qū)δ透邷乜諝膺^濾材料的功能性也提出了很高的要求。多功能、高效的耐高溫空氣過濾材料具有很強(qiáng)的針對(duì)性，例如對(duì)于不同的使用場合要求具有耐腐蝕、抗靜電、阻燃、**等功能中的一種或幾種功能。隨著需求量的不斷增加和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，耐高溫空氣過濾材料具有多種不同功能是今后一個(gè)重要的發(fā)展方向。

工藝適用性好，空氣過濾材料用于空氣過濾器時(shí)，有的需被折疊成具有曲折表面的褶皺過濾材料。褶皺過濾材料的透氣性好，過濾面積和容塵量大，且抗拉伸和抗斷裂能力強(qiáng)。目前的褶皺過濾材料大多采用表面處理纖維過濾材料和覆膜過濾材料。耐高溫過濾材料用于褶皺過濾材料可發(fā)揮其本身的優(yōu)勢，且可提高過濾器的綜合性能。

各類耐高溫空氣過濾材料的發(fā)展隨著人們對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量的要求逐漸提高，對(duì)過濾材料用維的要求也相應(yīng)提高，國際高效空氣過濾材料市場出現(xiàn)了許多性能和適用性都很好的材料，表列出了幾種空氣過濾材料用纖維及其性能。玻璃纖維過濾材料，玻璃纖維及其復(fù)合材料一直被認(rèn)為是**的耐高溫、防腐過濾材料。

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