過濾材料(liao)的生產、技術創新及其應用(yong)
中國工程院院士(shi)姚穆:重視(shi)新型(xing)耐高(gao)溫纖維基(ji)礎研發(fa)
我國耐高(gao)溫(wen)纖(xian)(xian)維(wei)經過(guo)30多年來的(de)潛心研究和近10年來的(de)協力攻(gong)關,特別是(shi)在(zai)發改(gai)委、科(ke)技部(bu)、工信(xin)部(bu)的(de)支持下(xia),實現“政(zheng)、產、學(xue)、研、用”相結合,取(qu)得(de)了重(zhong)大(da)進展。如間位芳香(xiang)聚(ju)酰胺、對(dui)位芳香(xiang)聚(ju)酰胺、芳砜(feng)綸、聚(ju)苯(ben)硫(liu)醚等(deng)耐高(gao)溫(wen)纖(xian)(xian)維(wei)均取(qu)得(de)突破,實現產業(ye)化(hua)(hua);聚(ju)酰亞(ya)(ya)胺、聚(ju)四氟乙烯(xi)、聚(ju)對(dui)亞(ya)(ya)苯(ben)基苯(ben)并二(er)咪唑、聚(ju)間亞(ya)(ya)苯(ben)基苯(ben)并二(er)噻(sai)唑及(ji)聚(ju)對(dui)苯(ben)基苯(ben)并二(er)噁唑等(deng)耐高(gao)溫(wen)纖(xian)(xian)維(wei)也有了較大(da)的(de)提升。特別是(shi)幾種(zhong)高(gao)性能(neng)纖(xian)(xian)維(wei)產業(ye)化(hua)(hua)的(de)原料、加工工藝、專用設(she)備、溶劑及(ji)廢料回(hui)收利(li)用等(deng)關鍵技術在(zai)國內有了重(zhong)大(da)突破,為濾袋產業(ye)準(zhun)備了充(chong)分的(de)基礎過(guo)濾材(cai)料。
在耐高(gao)溫非織造加工(gong)關(guan)鍵技(ji)術(shu)與(yu)設(she)備(bei)、耐高(gao)溫高(gao)性(xing)能纖維縫(feng)制(zhi)技(ji)術(shu)、縫(feng)紉(ren)專用(yong)(yong)設(she)備(bei)、縫(feng)邊(bian)設(she)計與(yu)縫(feng)線、配件與(yu)制(zhi)造等關(guan)鍵技(ji)術(shu)取(qu)得了實(shi)質性(xing)突破后(hou),我國(guo)濾袋產(chan)(chan)業(ye)化得以實(shi)現,并形成了不同用(yong)(yong)途的系(xi)列產(chan)(chan)品。在過濾系(xi)統(tong)與(yu)工(gong)程設(she)計、懸掛(gua)技(ji)術(shu)、控制(zhi)工(gong)程設(she)計、安裝(zhuang)技(ji)術(shu)、調(diao)試技(ji)術(shu)、過濾效(xiao)果測試技(ji)術(shu)、管理工(gong)程技(ji)術(shu)、濾袋使(shi)用(yong)(yong)壽命考核等一系(xi)列工(gong)作(zuo)中,我們(men)取(qu)得了手(shou)資料,也初步培(pei)養出(chu)一批技(ji)術(shu)人才。由于這(zhe)些(xie)關(guan)鍵技(ji)術(shu)創(chuang)新集成,實(shi)現了我國(guo)目前火力發電廠(chang)、水泥廠(chang)、鍋爐廠(chang)安裝(zhuang)尾氣煙塵控制(zhi)系(xi)統(tong),為環保事業(ye)作(zuo)出(chu)貢(gong)獻。
但是(shi),高(gao)性能纖維(wei)材料(liao)(liao)(liao)不能滿足于當(dang)前的情況,我(wo)們(men)仍然有(you)許多工(gong)作(zuo)要(yao)做。,今后(hou)濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋產業(ye)要(yao)朝(chao)著(zhu)用幾種纖維(wei)混紡或纖維(wei)純紡來制(zhi)(zhi)作(zuo)新(xin)(xin)型過濾(lv)(lv)(lv)(lv)材料(liao)(liao)(liao)的方(fang)向(xiang)發展。第二(er)(er),在(zai)產業(ye)用紡織品(pin)結(jie)構設計(ji)、加(jia)工(gong)技術及后(hou)道濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)(liao)表面(mian)精(jing)細(xi)加(jia)工(gong)技術,設計(ji)系列化及濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋縫制(zhi)(zhi)加(jia)工(gong)設備自動化等方(fang)面(mian)有(you)待進一步提高(gao),創(chuang)新(xin)(xin)和建(jian)立標準化。第三,應建(jian)設一支服務(wu)團隊,做好高(gao)溫尾氣(qi)煙(yan)塵過濾(lv)(lv)(lv)(lv)工(gong)程設計(ji)、施工(gong)、調試(shi)、管理(li)、維(wei)修等后(hou)期(qi)服務(wu)工(gong)作(zuo),為用戶企業(ye)服務(wu),這也是(shi)制(zhi)(zhi)造業(ye)在(zai)新(xin)(xin)時期(qi)服務(wu)化的重要(yao)方(fang)向(xiang)之一。第四(si),隨(sui)著(zhu)環境保護工(gong)作(zuo)要(yao)求(qiu)的不斷(duan)提高(gao),尾氣(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)微塵和氣(qi)溶膠、垃(la)圾焚燒控(kong)制(zhi)(zhi)分解二(er)(er)噁英(ying)等過濾(lv)(lv)(lv)(lv)新(xin)(xin)問題將不斷(duan)擺(bai)到我(wo)們(men)面(mian)前,任務(wu)將日益艱巨。因此(ci),我(wo)們(men)要(yao)加(jia)強基(ji)礎研究(jiu)和科研開發,為實(shi)現“十二(er)(er)五(wu)”規劃提出的各(ge)種要(yao)求(qiu)作(zuo)好準備。
中國工程院院士季國標(biao):協力監控(kong)規范產業(ye)
生(sheng)產的(de)企業要(yao)與下游用戶電廠(chang)(chang)、水泥廠(chang)(chang)保持(chi)聯系溝通,產品要(yao)結合用戶需(xu)求(qiu)一(yi)起考慮,上下游通盤合作,共同(tong)創新。
目(mu)前(qian)環(huan)境保(bao)(bao)護對廢(fei)氣(qi)、尾氣(qi)排放的標(biao)準(zhun)要(yao)求越來越高,因此,環(huan)保(bao)(bao)、低碳(tan)、耐(nai)高溫濾材(cai)呈(cheng)現快速發展(zhan)趨勢,為耐(nai)高溫纖維如芳(fang)綸(lun)1313、芳(fang)砜綸(lun)、PPS、PTFE等(deng)用(yong)于產業(ye)用(yong)紡織品提供了大舞臺。2008年,濾袋等(deng)過濾材(cai)料產值達39億(yi)元(yuan),2009年達到48億(yi)元(yuan),預計到2013年,濾袋行業(ye)產值將達到50億(yi)元(yuan)。
產業(ye)(ye)雖然發(fa)展(zhan)很快,但節能(neng)減排(pai)的(de)(de)(de)(de)目標(biao)任務仍然艱巨(ju)。首先(xian),企(qi)業(ye)(ye)要(yao)嚴格執行(xing)排(pai)放(fang)標(biao)準,為(wei)(wei)此,要(yao)不(bu)斷用(yong)(yong)高性(xing)能(neng)纖(xian)維如納米纖(xian)維等(deng)(deng)減少大氣污(wu)染,達到排(pai)放(fang)標(biao)準。現在,發(fa)電(dian)廠的(de)(de)(de)(de)粉塵污(wu)染占到污(wu)染源的(de)(de)(de)(de)60%,但使用(yong)(yong)袋(dai)(dai)式除塵的(de)(de)(de)(de)電(dian)廠僅占10%,我們(men)應(ying)當呼吁(yu)有(you)關部(bu)門(men)(men)、電(dian)廠,特別(bie)是30萬(wan)千瓦以下的(de)(de)(de)(de)小電(dian)廠都應(ying)當使用(yong)(yong)袋(dai)(dai)式除塵。而對(dui)企(qi)業(ye)(ye)來講,要(yao)重視檢(jian)測和考核,達不(bu)到標(biao)準的(de)(de)(de)(de)企(qi)業(ye)(ye)要(yao)有(you)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)處理辦(ban)法(fa)。如歐盟,政府用(yong)(yong)法(fa)律手段對(dui)環(huan)境、能(neng)源進行(xing)控制,進而對(dui)企(qi)業(ye)(ye)具(ju)有(you)法(fa)律制約。其(qi)次,要(yao)建立協會間的(de)(de)(de)(de)合作(zuo)機(ji)制,產業(ye)(ye)用(yong)(yong)紡(fang)織品協會與電(dian)力(li)、鋼鐵、化工(gong)協會之間要(yao)溝(gou)通、銜(xian)接(jie),共(gong)同(tong)參與濾(lv)袋(dai)(dai)新產品研(yan)發(fa),以市場為(wei)(wei)導(dao)向(xiang)合作(zuo)開發(fa),將產業(ye)(ye)用(yong)(yong)紡(fang)織品的(de)(de)(de)(de)研(yan)發(fa)落腳(jiao)點(dian)放(fang)在市場需求(qiu)上(shang)。第三,我國的(de)(de)(de)(de)企(qi)業(ye)(ye)要(yao)加(jia)強(qiang)(qiang)科研(yan),注意培(pei)育科技人才,加(jia)強(qiang)(qiang)產學研(yan)合作(zuo),著(zhu)力(li)培(pei)育一批(pi)有(you)國際競爭力(li)的(de)(de)(de)(de)骨(gu)干企(qi)業(ye)(ye)。第四,主(zhu)管部(bu)門(men)(men)要(yao)加(jia)強(qiang)(qiang)領導(dao)、監督,環(huan)境保護部(bu)、工(gong)信部(bu)、發(fa)改委等(deng)(deng)部(bu)門(men)(men)要(yao)大力(li)支持濾(lv)袋(dai)(dai)產業(ye)(ye)發(fa)展(zhan),在標(biao)準、政策等(deng)(deng)方面予以大力(li)支持。
中國產業用紡織(zhi)品行(xing)業協會顧問郭秉臣:針刺(ci)氈以小博大降低碳足跡
全球(qiu)正在(zai)利用“碳(tan)足(zu)跡”(Carbon footprint)計算人或團(tuan)體所(suo)排放的CO2量(liang),形成(cheng)標準(zhun)、法(fa)規來制(zhi)約(yue)和控制(zhi)超(chao)量(liang)排放,以實現低(di)碳(tan)目標。非織(zhi)造過濾材(cai)料(liao)(濾袋)在(zai)環保(bao)空氣(qi)凈化過濾中起著(zhu)很大的作(zuo)用。
國內從上世紀50年代(dai)(dai)鞍山(shan)焦耐(nai)設計院開(kai)始獨(du)立設計脈沖除(chu)塵器;70年代(dai)(dai)武漢安全研究所開(kai)發208絨布(bu)作(zuo)為專用濾(lv)料;機織布(bu)729、針刺(ci)氈、特種針刺(ci)氈、功能化濾(lv)料等都在80年代(dai)(dai)相繼出現;90年代(dai)(dai)又出現了(le)覆膜(mo)濾(lv)料。濾(lv)料作(zuo)為袋式除(chu)塵器的一(yi)個(ge)附屬(shu)(shu)性配件,目前被廣泛用于鋼鐵、水泥、化工、電力、有色金屬(shu)(shu)、垃圾焚燒(shao)等領域(yu)。
2005年(nian)(nian),將煙(yan)塵排放標(biao)準從原(yuan)來(lai)的(de)200mg/m3修訂為50mg/m3,并加強了監管力(li)度。袋(dai)式除(chu)塵因透氣性(xing)好、捕集效率(lv)高(gao)、壓力(li)損失小、使用壽(shou)命長(chang)(chang)等(deng)性(xing)能優勢被廣泛采用。有統計(ji)顯示,2005年(nian)(nian)以(yi)來(lai)濾料產量都以(yi)約(yue)20%的(de)年(nian)(nian)增(zeng)長(chang)(chang)率(lv)增(zeng)長(chang)(chang),預計(ji)2015年(nian)(nian)前這(zhe)種(zhong)增(zeng)長(chang)(chang)態(tai)勢不會改變。
目(mu)前,針刺氈占袋(dai)式除(chu)塵(chen)濾(lv)(lv)料份額已達80%以上。針刺非織造(zao)濾(lv)(lv)材(cai)作為新興的過濾(lv)(lv)材(cai)料,以其(qi)獨特的三維立體網(wang)狀(zhuang)結構、空隙分布均(jun)勻、曲經(jing)系統合理,過濾(lv)(lv)性能好、產量(liang)高、成本低等特點,逐步取代了傳統的機織和針織過濾(lv)(lv)材(cai)料,成為袋(dai)式除(chu)塵(chen)器濾(lv)(lv)料的主流。過濾(lv)(lv)過程隨著(zhu)使用時(shi)間的延長,濾(lv)(lv)料積(ji)灰量(liang)增(zeng)加,對氣流的阻力也(ye)會相應增(zeng)加。當形成的塵(chen)埃層也(ye)稱濾(lv)(lv)餅加厚時(shi)反(fan)而會增(zeng)強其(qi)過濾(lv)(lv)效果。當阻力增(zeng)加到(dao)某一規定的值時(shi),濾(lv)(lv)餅太厚時(shi)濾(lv)(lv)效下降(jiang)。此時(shi)需要清灰,直(zhi)至報廢(fei),需要更換濾(lv)(lv)袋(dai)。
無錫嘉(jia)元非織(zhi)造(zao)技(ji)術研究(jiu)所總(zong)工程師馮(feng)學本:將(jiang)開發高性能濾(lv)布作為(wei)技(ji)術支撐
依據2006~2020年中長期科學和技術(shu)發展(zhan)規(gui)劃(hua)綱要(yao)中“將(jiang)制造業領域的基礎原材料優先(xian)”的主題(ti),我們應該把開發高(gao)性能(neng)功(gong)能(neng)化濾布作為技術(shu)支撐。
濾(lv)布研發的(de)(de)關鍵(jian)技(ji)(ji)術包括(kuo)針(zhen)刺(ci)水刺(ci)復合(he)新(xin)工藝、表面拒水防油(you)整(zheng)理(li)(li)及微孔化處(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術、催化功(gong)能整(zheng)理(li)(li)技(ji)(ji)術等。針(zhen)刺(ci)水刺(ci)復合(he)是一種嶄新(xin)的(de)(de)生產(chan)工藝,可以(yi)使(shi)雙(shuang)組分桔瓣纖(xian)維開(kai)纖(xian)率達(da)到80%,并獲(huo)得0.1dtex超細纖(xian)維,使(shi)濾(lv)布纖(xian)維結構(gou)更致密、更雜亂、具有更多的(de)(de)細微空隙(xi),使(shi)煙塵過濾(lv)效果(guo)達(da)到PM2.5以(yi)下(xia)。水刺(ci)法盡管工藝簡單(dan),但(dan)技(ji)(ji)術難度較大。
濾(lv)(lv)料(liao)在某些情況下(xia)(xia)會發生水(shui)(shui)汽冷(leng)凝現象,還可能存在油(you)性(xing)物質,不(bu)管是水(shui)(shui)還是油(you)性(xing)物質都會引起濾(lv)(lv)袋的糊袋和板結問題(ti),導致清灰(hui)困(kun)難、加(jia)大除塵系統的壓差(cha)。在這種情況下(xia)(xia)必須(xu)對濾(lv)(lv)料(liao)進行表面(mian)拒水(shui)(shui)防(fang)油(you)處理(li),使(shi)纖維(wei)的表面(mian)張力降低,使(shi)油(you)滴和水(shui)(shui)滴不(bu)能發生表面(mian)潤濕現象。該技術是在織物表面(mian)施加(jia)一(yi)層整理(li)劑,改變纖維(wei)的表面(mian)性(xing)能,使(shi)織物獲得(de)拒油(you)的性(xing)能后自(zi)然(ran)也有了(le)拒水(shui)(shui)的性(xing)能,仍然(ran)能保持其透氣性(xing)。
涂(tu)(tu)層(ceng)復(fu)合作為一項新技術應用于(yu)過(guo)濾材(cai)料(liao)領域已(yi)引起業界高度重視,我國早把開發新型微(wei)孔(kong)膜(mo)濾布列(lie)入(ru)到創新計劃(hua)中,也成(cheng)功研究(jiu)出一些工藝方法,例如壓發、凝固涂(tu)(tu)層(ceng)和(he)間(jian)接涂(tu)(tu)層(ceng)。表面(mian)微(wei)孔(kong)化(hua)處理技術的開發成(cheng)功,解決了(le)深層(ceng)過(guo)濾中長期難以(yi)解決的粉層(ceng)粘附(fu)、阻塞(sai)和(he)微(wei)細粉層(ceng)鉆隙問題,實現(xian)了(le)由(you)深層(ceng)過(guo)濾到表面(mian)過(guo)濾的轉(zhuan)變。
隨著人們對大氣環境和室內空氣質量的日益重視,一系列法規的頒布實施,使得空氣過濾材料在空氣環境治理中擔當著日益重要的角色。所謂功能性空氣過濾材料是指能滿足特定行業和領域對空氣過濾材料特殊功能需求的濾料,是近年來興起的一個熱點。
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