以往常见的滤料有编织袋及针刺呢袋等。它们的气布比(m³/ m²•min)分别为0.5~0.9和1.7~2.3。压降标准为1.5~2.5kPa,效率为99.95%。根据滤料所要承受待处理气体的温度,聚脂纤维袋的运行温度最高为150 ℃,尼龙纤维袋为230℃,玻璃纤维袋能达280 ℃。
越来越高的收尘标准对滤料提出了越来越高的挑战。以玻璃纤维机制布为基材,以小孔径、高强度的PTFE微孔薄膜为滤膜,经过高温热压复合而成的新型覆膜滤料应运而生,它的发展在国际上已有十余年历史。
一、高性能玻纤覆膜滤料的过滤机理
1、玻纤覆膜滤料的特点
作为一种滤料,玻纤覆膜滤料同样具有筛滤、拦截、惯性碰撞、扩散及静电等五种效应,但它将传统滤料的深层过滤改为表面过滤,基布只起骨架作用,覆膜则起透气及过滤功能,即依靠聚四氟乙烯微孔膜(ePTFE薄膜)过滤粉尘。通过筛滤作用去除大量1μm以上的微粒,通过拦截、碰撞作用去除更小微粒;又由于膜的表面非常光滑,灰尘很难驻足。所以,覆膜滤料的最大特点就是:
⑴ 既不会、也不靠表面形成粉尘层后才能有好的过滤效果。其过滤阻力不会逐渐增大,清灰所需压力可以变小,次数可以减少。
⑵ 清灰前后的过滤效果、风阻几乎为恒定,使袋式除尘器的工作状态稳定。
⑶ 由于覆膜耐磨损、表面光洁、强度高、柔韧性好、延伸率大,除尘效率高、清灰次数少、风阻低、能耗小、烟尘处理量大、滤袋使用寿命长。
⑷ 由于PTFE微孔滤膜孔隙率高,过滤风速高。采用高温将覆膜热压到基料上,覆膜滤料的透气率已近损失一半,一般控制在2~6cm/s。
玻纤覆膜滤料是玻纤滤料的升级换代产品,它能够在脉冲袋收尘器上获得良好效果。对于已有的收尘器,如果生产工艺上需要降低系统阻力提高产量,只需将原玻纤滤料改为玻纤覆膜滤料,阻力就可减少40%~75%,使通风量至少提高15%。
2、玻璃纤维覆膜滤料和关键技术
⑴ 独特的玻纤织物组织结构,织纹稳定、透气率高、经纬纱高低错落有致;
⑵ 耐折、耐腐蚀、抗结露、易覆膜表面处理配方及工艺;
⑶ 小孔径、高强度、韧性好、耐磨损、大孔隙率PTFE微孔滤膜;
⑷ 独创的覆膜设备与工艺。
二、滤袋的高性能标准
1、透气性好,关键在于高透气率不是能靠增大孔径的途径,而是在缩小孔径的同时,还能增大孔隙率。这样才能形成阻力小的优势,而不只是依靠材料的透气率。
2、表面光滑、灰尘不易粘结,易清灰的程度达到具有自清洁性,风阻小且近似常数,清灰次数少,节省能源;
3、过滤风速高,目前最好滤料的最大允许过滤风速是1.2米/秒。任何强调过滤风速过高会威胁滤袋寿命的说法,是建立在滤料自身质量无法提高的认识上,都是以牺牲袋子数量及收尘器体积增加为代价。
4、滤袋寿命长,不但材质强度高,韧性好,耐磨损、耐高温老化、
高性能覆膜滤料所具有的以下特点,说明它是当今最符合上述高性能标准的滤料:
⑴ 机制布组织结构址纹稳定不滑移变形,经纬纱不位于同一平面内,滤膜与基材接触点少,透气高;
⑵ 特殊的玻璃纤维机制布表面处理配方,使基材防水、防酸碱、耐高温、与PTFE微孔滤膜结合牢度高;
⑶ PTFE微孔薄膜孔径小,大于1μm的颗粒都被阻隔掉,可以超过国家高标准要求的排放;
⑷ 薄膜的强度高、韧性好,有较大的延伸率,耐摩擦,具有较高使用寿命;
⑸ PTFE薄膜表面非常光洁;
⑹ 独具特色的覆膜工艺,使膜与基材的热粘合点也有很小的微孔,再加上PTFE微孔滤膜孔隙率高达80~90%,过滤效率高、能耗低。
三、推荐优秀滤袋供应商
中材科技股份有限公司过滤材料事业部(南京玻纤院)
1. 基布质量高。
该院研制的玻璃纤维素布的有特定组织结构,经、纬纱支数及膨化度要有较大差异、控制经、纬纱的张力及打纬力度;采用异构四枚缎组织结构。
2.薄膜质量好。
自行研制的微孔薄膜具有孔径小、孔隙率大、强度高、断裂伸长率大、透气高、过滤效率高、损耗低、使用寿命长等优异性能。为此,所采取的主要措施是:
⑴ 高质原材料,优化配方以及相应配料方法,确保粉料均匀紧致排列,润滑剂要能短时间充分浸润PTFE的每个小颗粒;
⑵ 加工中力求做到PTFE粉料受力受热均匀,在形变过程中尽可能多的形成连接纤维,降低结点比例,使薄膜趋向于小结点、多纤维、密集网状分布三维立体结构。
⑶ 通过配方的核心技术,助剂的选购与混合,减小PTFE膜的孔径,并加强工艺调整。提高薄膜的强度、延展率、柔韧性、耐磨损、孔隙率和表面光洁易清灰,
上述措施确保薄膜的质量已经达到国外同等水平。

从图中看出,中材科技的膜拉伸比、压延带厚度达到了最佳组合,才出现了近似正方形的纹路结构;整个膜片平整,有别于GE公司、GORE公司膜片的波浪状和层叠状;纵横向延伸率几乎相等,各项力学性能都比GE公司的高,比日东电工的膜孔径小。
3.先进的覆膜工艺。
覆膜工艺及设备有如下特点:加热方式需避开玻璃纤维、聚四氟乙烯不吸收微波的特性,才能达到最好的加热效果;压力的选取要控制既能让膜与基布牢固结合,又只与纬纱或经纱结合。撤压后,凸起的纱点立即恢复原状;速度控制着膜与基布的接触时间,保持粘结点不是死板一块,尚有诸多微孔;整条覆膜机组需要恒张力控制,在基布与膜的喂入过程中,设备与操作保证不出现褶皱现象。
用户使用报告
辽阳千山水泥股份有限公司的4000t/d新型干法水泥生产线窑尾除尘系统中进行了批量使用。此生产线窑尾原采用电除尘方式,后由河南中材环保有限公司设计并更改建为“前电后袋”组合式除尘系统,并选用中材科技股份有限公司生产的玻纤覆膜滤袋。该生产线于08年9月重新投入运行,相关数据参数如下:

自生产线投产以来,袋式除尘器运行正常,目前无滤袋破损现象,系统运行阻力在1000Pa左右,滤袋承诺使用寿命为三年,至今质量稳定。本项目的成功应用,将为今后水泥行业电除尘器的改造提供依据。希望中材科技进一步提高产品性能,使国产高温滤料在水泥行业得到广泛应用,为广大业主节约成本,为环保事业作出应有贡献。