這些行業(yè)為何選擇PPS、PTFE、聚酰亞胺等材料的濾袋

目前我國工業(yè)污染是PM2.5的來源，其中水泥制造、燃煤電站和鋼鐵冶金更是工業(yè)污染源中的三大殺手，因此治理PM2.5，工業(yè)除塵不可忽視。然而工業(yè)除塵并非易事，這是因?yàn)楣I(yè)煙塵溫度較高，且常常含有酸性、堿性氣體，對(duì)應(yīng)用于工業(yè)除塵的技術(shù)、材料有較高要求。所以濾料的選擇尤為關(guān)鍵。

圖 PM2.5的來源​

目前，國內(nèi)外用于煙氣治理的高溫濾料纖維主要有PPS（聚苯硫醚）、Nomex（芳香族聚酰胺）、P84（聚酰亞胺）、PTFE（聚四氟乙烯）、玻璃纖維及PSA（芳砜綸）纖維等，實(shí)際應(yīng)用中往往采用多種纖維配合。接下來我們就詳細(xì)的介紹這幾種材質(zhì)。

表 耐高溫纖維濾料性能對(duì)比

1. 聚苯硫醚（PPS）

聚苯硫醚纖維，目前應(yīng)用的高溫濾料具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、較高的熔點(diǎn)（285℃）和優(yōu)異的耐熱性，其阻燃性、耐化學(xué)藥品性和穩(wěn)定性也極其出眾，主要用在市政廢物焚燒爐、公用工程鍋爐、燃煤鍋爐、醫(yī)院焚燒爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐上的脈沖袋濾器，是目前應(yīng)用的高溫濾料。

​圖 pps濾袋

​2. 聚酰亞胺纖維（P84）

聚酰亞胺纖維，又稱芳酰亞胺纖維，耐溫等級(jí)的除塵材料是有均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合得到聚酰胺酸預(yù)聚體，再通過溶液紡絲而制得的高性能纖維。由奧地利蘭精公司開發(fā)，商品名“P84”。該壟斷性產(chǎn)品現(xiàn)隸屬于德國贏創(chuàng)，多用在除塵袋之中，素有“黃金絲”稱號(hào)。

聚酰亞胺纖維綜合性能優(yōu)異，具有耐溫等級(jí)高、過濾性好、耐酸堿性等諸多優(yōu)勢(shì)，可用于水泥窯尾、垃圾焚燒、電廠等高溫環(huán)境。

​圖 P84除塵濾袋

另外，對(duì)于聚酰亞胺纖維產(chǎn)品來說，其具有的纖維結(jié)構(gòu)——不規(guī)則葉片狀截面，比一般圓形截面增加了80%的表面積，并帶來兩大優(yōu)點(diǎn)：

• 增強(qiáng)了捕捉粉塵的能力；

   

• 不規(guī)則的纖維截面因其內(nèi)應(yīng)力大小不同，分布不均勻而使纖維自然卷曲，而使纖維具有較強(qiáng)的抱合纏結(jié)力。因此在玻纖復(fù)合針刺氈中加入聚酰亞胺纖維，即使風(fēng)速增大，氈層也不容易脫落。

   

3. 聚四氟乙烯纖維（PTFE）

聚四氟乙烯纖維，國內(nèi)也稱“氟綸”。抗腐蝕性能的除塵材料，由杜邦公司于1953年開發(fā)，1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。聚四氟乙烯纖維是以聚四氟乙烯為原料，經(jīng)紡絲或制成薄膜后切割或原纖化而制得的一種合成纖維。目前聚四氟乙烯纖維的生產(chǎn)方法主要有四種，包括乳液紡絲法、糊料擠出紡絲。

聚四氟乙烯纖維繼承了聚四氟乙烯化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍廣，耐大氣老化，耐輻照，較低的滲透性等諸多優(yōu)點(diǎn)，主要用作高溫粉塵濾袋、耐強(qiáng)腐蝕性的過濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤(rùn)滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強(qiáng)材料以及火箭發(fā)射臺(tái)的苫布等。

​圖 PTFE濾袋

聚四氟乙烯除塵濾袋有兩種形式：一種是聚四氟乙烯纖維覆膜于其他濾料（聚苯硫醚纖維、P84聚酰亞胺纖維、玻纖等）制成的基布上，另一種是覆膜和基布均采用聚四氟乙烯纖維，加工制成針刺氈。99%聚四氟乙烯纖維濾袋的性能更佳。盡管性能，但聚四氟乙烯纖維偏高的價(jià)格是制約其大范圍推廣的障礙。

4. 芳綸纖維

芳綸纖維是一種高性能合成纖維，用途廣泛的除塵材料，由杜邦公司開發(fā)，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸堿、重量輕、耐熱阻燃等優(yōu)良性能，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前市場(chǎng)上已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的芳綸品種包括間位芳綸和對(duì)位芳綸，以及少量的改性產(chǎn)品芳綸II和芳綸III等。

間位芳綸具有耐高溫、阻燃、絕緣性能，主要應(yīng)用于高溫、電絕緣和高溫過濾領(lǐng)域。對(duì)位芳綸的應(yīng)用則主要利用其高強(qiáng)高模特點(diǎn)，應(yīng)用于個(gè)體防護(hù)、裝甲、力學(xué)橡膠制品、高強(qiáng)纜繩、石棉替代品。

圖 芳綸纖維濾袋​

高溫除塵領(lǐng)域是間位芳綸最主要的消費(fèi)市場(chǎng)。由于性價(jià)比與玻纖、PPS相比不占優(yōu)勢(shì)，芳綸纖維目前在高溫過濾行業(yè)的占有率不高。較之其他纖維，芳綸纖維濾袋突出的性能是其在高溫應(yīng)用環(huán)境下極低的收縮率，250°C環(huán)境下使用1000小時(shí)仍能保持1%的收縮率。

5. 芳砜綸簡(jiǎn)介

芳砜綸屬于對(duì)位芳綸系列，學(xué)名為聚苯砜對(duì)苯二甲酰胺纖維，它是一種在高分子主鏈上含有砜基（－SO2－）的芳香族聚酰胺纖維，為三元無規(guī)共聚物。

圖 芳砜綸濾袋​

芳砜綸是制作袋式除塵器配套濾袋的優(yōu)良材料，不僅耐熱性良好，而且還具有優(yōu)良的抗熱氧老化的穩(wěn)定性，熱收縮小，能保持良好的尺寸穩(wěn)定性以及良好的抗酸性能等，可在高溫下長(zhǎng)期使用，非常適用于耐高溫濾料，價(jià)格相對(duì)P84、PPS、Nomex也較便宜。另外，芳砜綸的纖維摩擦系數(shù)小，用其制成的濾袋清灰容易；由于芳砜綸耐溫較高，因此可與PTFE(固化溫度260℃)熱壓粘合制成過濾效果好且穩(wěn)定的覆膜濾料。

6. 玻璃纖維

玻璃纖維是一種傳統(tǒng)的過濾材料，的高溫濾料材料。玻璃纖維按玻璃成分不同，可分為C（中堿）玻璃纖維過濾材料和E（無堿）玻璃纖維過濾材料兩大類。

圖 玻璃纖維濾袋

玻璃纖維耐高溫性能突出，可以在260℃(中堿)/280℃(無堿)的溫度條件下長(zhǎng)期工作。瞬間溫度可達(dá)350℃。強(qiáng)度高、伸縮率小，它的抗拉強(qiáng)度比其他各種天然、合成纖維都要高，優(yōu)良的耐腐蝕性能,能耐大部分酸(*除外)的腐蝕。玻璃纖維表面光滑，過濾阻力小，有利于粉塵剝離。它不燃燒、不變形。經(jīng)過不同表面處理劑處理的玻璃纖維，具有柔軟、順滑、疏水、抗結(jié)露和收縮率低等優(yōu)點(diǎn)。玻璃纖維具有突出的尺寸穩(wěn)定性，拉伸斷裂強(qiáng)度高，,耐腐蝕性強(qiáng)，表面光滑，憎水透氣，容易清灰，化學(xué)穩(wěn)定性好，因其價(jià)廉，當(dāng)用戶要求低時(shí)，除塵設(shè)備制造廠也有采用玻璃纖維做脈沖袋濾器的。

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