纺织滤尘技术的发展及过滤材料的新要求

纺织滤尘技术的发展及过滤材料的新要求仲瑞龙摘要：本文回顾了纺织行业滤尘技术的发展，介绍了各类滤尘设备所采用过滤材料的应用实践，及随着滤尘技术的发展对过滤材料的新要求。

关键词：滤尘；滤尘技术；滤尘设备；过滤材料；滤料引言八十年代初期，随着国外新型滤尘设备及滤尘技术的发展，国内纺机行业积极消化吸收国外先进滤尘技术，从研制第一代外吸式转笼滤尘设备开始，先后又研发了第二代内吸式滤尘设备，第三代有平板槽式和蜂窝袋式滤尘设备，第四代有多鼔内吸式和复合圆笼内外吸式滤尘设备。

每一代滤尘设备各有其特点，都代表了当时国内及国际先进水平。

1 纺织行业滤尘技术的发展第一代外吸式转笼滤尘设备结构简单，制造成本低，过滤阻力小，处理风量大，运行可靠，故障率低，至今仍广泛应用于纺织空调回风过滤系统中。

但其占地面积较大，且需要专用尘室，含尘空气经过尘室，尘室内环境较差。

初期采用的过滤材料有泡沫海绵，锦纶绸，针织绒。

泡沫海绵，锦纶绸过滤效率较低，使用寿命短。

目前采用的过滤材料有针织绒，长毛绒，部分对过滤效率要求不高的场合也有采用不锈钢丝网的。

第二代内吸式滤尘设备改变了转笼式滤尘设备尘室内环境差的问题，含尘空气在滤尘设备内部。

滤料拉紧固定在轮圈上，中间无支承，结构简单。

为此，采用的过滤材料为高强度无纺布，其滤尘效率高，但透气性差，过滤阻力也高，使得滤尘设备占地面积仍然较大，处理风量低于转笼式滤尘设备，滤尘阻力高于其它滤尘设备，目前已很少应用。

第三代有平板槽式滤尘设备改变了滤料的布排形式，将滤料由转笼、内吸的单个圆筒改为纵深折叠分布，充分利用了有效空间。

外壳为密闭的金属箱体，无需专用尘室，占地面积小。

而由上海交通大学研制的高效低阻JM型长毛绒滤料的应用，使平板槽式滤尘设备处理风量大，滤尘阻力低。

但由于其结构及运动、控制方式复杂，对制造、安装的要求很高，常常由于制造、安装达不到要求，造成运行不可靠、故障率高，目前已很少应用。

二十世纪九十年代，随着纺织技术的飞速发展，清钢联技术的推广应用，滤尘设备在纺织行业的重要性已日渐体现，对它的要求也越来越高：(1) 运行可靠性要好，故障率要低。

滤尘设备的好坏直接关系到整个清钢联生产线能否正常运行。

(2) 滤尘效率要高，阻力要低，功耗要小。

这对过滤材料提出了更高的要求。

(3) 处理风量要大，占地面积要小。

在设备结构上要充分利用有限空间，增加过滤面积，减少占地面积。

(4) 结构要简单，维护保养要方便快捷，运转率要高。

(5) 滤尘设备组合机组化，密封性要好，外形要求美观，以方便用户配置在车间等任何场所。

为此，同期在平板槽式滤尘设备之后，同属第三代的蜂窝袋式滤尘设备，在前面滤尘设备的基础上取长补短，革命性地将滤料由内吸式滤尘器的单个滤袋改为多个滤袋蜂窝状分布，充分利用了有效空间。

滤料袋类似内吸式滤尘器被拉紧固定在前后支承圈上，中间无支承，结构简单，更换滤料方便快捷，维护保养方便。

外壳采用密闭的金属箱体，密封性好，并将配套设备组装在一起形成机组，外形美观，占地面积更小，无需专用尘室，可方便用户配置在车间等任何场所。

滤料采用上海交通大学研制的高效低阻JM型长毛绒滤料，使蜂窝袋式滤尘设备处理风量大，滤尘阻力低，过滤效率高，能耗低，其综合技术性能明显优于前二代产品。

蜂窝袋式滤尘器结构及运动、控制方式也比较复杂，对制造、安装的要求也比较高，但由于制造检验控制严格、安装规范，通过精益求精、不断改进，其运行可靠、故障率低，深得用户信赖，目前蜂窝袋式滤尘器仍是纺织行业除尘设备的主力军。

到九十年代末，针对前几代滤尘设备存在的一些缺陷，又开发研制出第四代多鼔内吸式和复合圆笼内外吸式滤尘设备。

它们的共同特点：(1) 滤料呈大小圆筒形内外吸复合套装分布，充分利用了有效空间，占地面积更小。

(2) 滤料采用高效低阻长毛绒滤料，背面采用网板支承结构，滤料包覆在金属网板做成的骨架上，滤料不会在负压作用下而向外鼓起，吸嘴始终贴附于滤料，可有效吸除滤料上的粉尘，滤尘效率高，阻力低。

(3) 传动机构简单实用，多个吸臂只需做单一的旋转运动，而吸嘴吸尘所需的吸风量又很小，能耗低。

（4）全机机械结构简单，又免除了复杂的电气控制，制造成本较低。

(5) 传动机构结构简单，故障率很低，可靠性好，维护保养方便。

(6)清洁周期明显短于其它滤尘设备，因此，其清吸处理能力强。

(7)滤尘设备同样以组合机组形式提供给用户，占地面积更小，无需专用尘室。

整个机组密封性好，外形美观，用户可将其配置在车间、辅房等任何场所。

蜂窝袋式和多鼔内吸式、复合圆笼内外吸式滤尘设备的这些特点符合现代纺织厂对滤尘设备的期望和需求，从推向市场至今，经过大量用户多年的运行考验，受到国内外用户的广泛青睐。

目前仍是国际上最先进的滤尘设备。

它们被广泛应用于纺织厂的清梳和废棉处理滤尘系统，气流纺机的工艺排尘过滤系统，精梳落棉的收集系统，同时也应用于化纤、毛纺、麻纺等行业的空气过滤和纤维收集系统。

2 纺织空调除尘产业的发展壮大和遇到的问题我国纺织空调除尘产业随着纺织行业的迅猛发展而快速壮大，出现了江苏精亚、江阴纺机、常熟鼓风机厂等一大批滤尘设备商，很多产品一度畅销国内外，其国内外市场占有率已从二十世纪80年代前基本由外国垄断发展到现在达90%以上的比例。

产品品种从外吸式转笼、内吸式、平板槽式、蜂窝袋式、圆笼（鼓）式等应有尽有。

不过，若我们冷静的从另一角度看，尽管我们的滤尘产品品种丰富、企业生产规模和效益都与过去不能同日而语，但我们发现由于缺乏不断更新的过滤材料的强有力支持，近十年来纺织滤尘技术的发展遇到了瓶颈，现在的滤尘技术仍然是上世纪九十年代末的水平。

毕竟过滤材料是空调滤尘设备的心脏，是最核心的部件。

3 过滤材料的应用实践回顾我们的纺织滤尘，经过二十多年的发展，纺织过滤材料从第一代滤尘设备采用的泡沫海绵，锦纶绸，针织绒，第二代滤尘设备采用的无纺布，到第三代滤尘设备后至目前采用的长毛绒、不锈钢丝网。

新一代滤尘设备都有新的过滤材料的支持，或者说新的过滤材料促进了滤尘技术的发展。

泡沫海绵，锦纶绸过滤效率较低，不阻燃，不耐磨、使用寿命短。

现在，泡沫海绵已淘汰；锦纶棕丝筛网在第二级过滤粉尘的集中收集器中仍有应用，但由于需要120目以上的筛网和采用机械性的刷除粉尘，对锦纶棕丝筛网的耐磨性、强度、表面光滑不弥粉尘等性能方面都有了更高的要求。

针织绒具有较高的强度和较好的除尘效果，阻力适中，使用寿命约一年以上，现在仍然应用于回转式滤尘器上。

无纺布抗张强度高，滤尘效果好，过滤后排放空气的含尘浓度低，但不阻燃，透气性差，滤尘阻力大，使用寿命较短。

现在仅应用于内吸式滤尘器上。

不锈钢丝网由于具有强度高、耐磨、阻燃、使用寿命长、滤尘效率低等特性，目前被广泛用于第一级预过滤设备过滤纤维短绒类尘杂，也有部分对过滤要求不高的场合采用不锈钢丝网用于第二级滤尘设备过滤纤维短绒类尘杂的。

JM系列长毛绒滤料是在九十年代初由上海交大研制的一种节能型滤料，被广泛用于第二级过滤设备，现已派生出多个品种以应用于不同的工况。

其优点是毛茸长、捕尘能力强，滤尘效果较好，毛茸直立分布整齐，透气性能好，阻力损耗低，不助燃，使用寿命较长；缺点是滤料在处理湿度和含糖份、含油较高的粉尘时易板结。

近年来出现的如FM长毛绒滤料和驻极体空气滤料有抗板结、防水、防油、抗静电等特性的功能性滤料，还没有达到理想的效果，有待进一步研究开发。

目前，化纤、苎麻、亚麻、毛毯、烟草、卫生日用品行业的空调除尘大都做的不理想，有的能耗高，有的环境差不环保，尘体粒径过小，含水、含油、粘附性太强，静电负荷偏高等都是空调除尘系统应用不成功的因素。

改变滤料（包含第一级和第二级过滤材料）的适应性，在保持滤料基本性能的前提下，提高滤料抗板结和防水、防油、抗静电等性能是目前我们为提高纺织空调滤尘设备效能和适应性的关键。

过滤材料的适应性对除尘设备应用领域的扩大影响深远。

我们在这方面已做了大量的应用性研究，取得了一些进步，但与用户的期望和需求还有相当大的差距。

4 滤尘技术的发展对过滤材料的新要求随着现代纺织工业的迅猛发展，使纺织空气工程产业应用而生，且越来越红火。

而随着空气工程产业技术的不断发展和应用领域的不断扩大，特别是人民生活质量的提高和国家环境保护节能减排的要求，人们对自己所工作和生活的环境质量，尤其是空气的品质要求越来越高，纺织行业对滤尘设备空气排放标准的要求也会越来越高。

因此对空气净化过滤的核心——空气过滤材料的要求，无论在品种数量上，还是在品质和性能上也提出了更高的要求。

所以，针对不同应用场所的工况条件，生产开发出高效低阻和具有不同功能特征的空气过滤材料，对提高滤尘技术水平、扩大纺织滤尘设备的应用领域显得尤为重要。

现代纺织过滤材料需要具有以下特点：(1) 透气性能要好，易清灰，滤尘阻力要低。

(2) 滤尘效率要高，过滤后排放的空气含尘浓度要符合国家环保和纺织行业对滤尘设备空气排放标准的更高要求。

(3) 阻燃和抗静电性能必须符合纺织行业滤尘设备阻燃防爆的要求。

(4)特殊工况条件下需要滤料具有防水、防油和抗黏结性能。

这些特性使得过滤材料抗板结，易清灰，使用寿命延长，和扩大了滤料及滤尘设备的应用领域，以适应纺织滤尘设备在棉纺织、化纤纺织、毛纺、麻纺、烟草及卫生日用品等其它不同行业不同工况条件下的应用。

5 结束语综上所述，过滤材料是纺织空调除尘设备的最基本的核心部件，其发展水平直接关系到纺织空调除尘设备的发展和滤尘技术的进步，滤尘技术的进步离不开滤料技术的进步。

因此结合高校、科研院所、滤料生产企业加大对滤料应用的研究，研发高效能滤料和各种功能性滤料，对滤尘技术的进步以及研发新型滤尘设备，节能降排、降低空调滤尘投资成本和使用成本，推进纺织空调除尘产业的发展具有非常重要的现实意义。

参 考 文 献[1]郜霁霞，江宜男．《国内空气过滤材料相关性能》[2]孙熙，王金波．《袋式除尘技术与应用》[3]黄翔．《纺织空调除尘技术手册》[4]黄翔．《功能性过滤材料及其应用》。