纖維多尺度、多層級(jí)以及除塵器等的合理設(shè)計(jì), 結(jié)合微通道的精密布置 , 可以有效提高纖維過(guò)濾材料的綜合除塵性能。
1常用纖維過(guò)濾材料的性能
1)石棉纖維制成的針刺氈可以承受350 ℃ 的高溫, 但由于其致癌性已不再使用。
2)金屬纖維和耐高溫陶瓷纖維作為過(guò)濾材料 , 具有優(yōu)越的性能 , 但價(jià)格太昂貴 , 僅使用于特種行業(yè)。
3)玻璃纖維具有獨(dú)特的性能, 其強(qiáng)力、韌性和耐化學(xué)腐蝕性能好 , 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 , 不吸濕 , 不會(huì)產(chǎn)生膨脹 , 可耐 260 ℃ 的高溫, 具有良好的熱穩(wěn)定性能 , 在高溫條件下具有良好的過(guò)濾效果 , 沒(méi)有火災(zāi)的危險(xiǎn)。同已使用多年的石墨纖維和硅纖維一樣 , 玻璃纖維在進(jìn)行編織時(shí)具有較高的摩擦性 , 同時(shí)要有涂層。玻璃纖維不燃燒 , 在 500 ℃ ~700 ℃ 時(shí)會(huì)發(fā)生軟化, 其化學(xué)穩(wěn)定性好。
對(duì)玻璃纖維進(jìn)行拉絲工藝, 可以得到不同直徑的玻璃纖維 , 能針對(duì)不同微米級(jí)的顆粒進(jìn)行有效清除。玻璃纖維可以制成織物、網(wǎng)狀、墊狀、氈狀、濾紙狀、膜狀和其他形式的過(guò)濾材料。每一種過(guò)濾材料都有較高的空隙率和較大的容塵空間。幾種常用纖維過(guò)濾材料的機(jī)械性能、化學(xué)性能和熱學(xué)性能見(jiàn)表 1 。
2.過(guò)濾織物的選擇
機(jī)織物過(guò)濾材料可以分為三類: 即單絲織物、復(fù)絲織物和短纖紗織物。單絲織物可以采用聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氯乙烯和 Kevlar 等直徑在 0. 003 mm~3 mm 的單絲制成過(guò)濾材料。平紋織物過(guò)濾材料的孔徑可為 5μm ~25μm; 如果要使孔徑小于 5μm, 可采用斜紋織物 ; 緞紋會(huì)使微通道開口變得狹長(zhǎng)。機(jī)織長(zhǎng)絲織物主要用于濕式過(guò)濾。復(fù)絲織物具有可壓縮性 , 因此可以形成孔徑較小的織物 , 該織物對(duì)小顆粒具有很好的攔截作用。復(fù)絲平紋和斜紋織物一般采用較粗的紗線 , 生產(chǎn)耐力較強(qiáng)的織物。由于復(fù)絲紗線與粉塵層有更大的接觸表面 , 因此 , 除塵效果不如單絲織物理想。短纖紗織物制成的過(guò)濾材料對(duì)顆粒有良好的截留作用 , 紗線和纖維的內(nèi)部空間均能起到過(guò)濾作用 , 一般短纖平紋和斜紋織物采用較高的密度。短纖紗織物作為過(guò)濾材料的最大優(yōu)點(diǎn)是其表面粗糙多毛 , 這種織物的表面對(duì)粉塵具有較強(qiáng)的捕集作用。采用松散的紗線結(jié)構(gòu)可使纖維表面的毛羽對(duì)不同量級(jí)的顆粒形成有效的滯留作用 , 多毛表面也有利于提高抗?jié)B透性。常見(jiàn)的過(guò)濾材料有 : 美塔斯 (Metamax) 過(guò)濾材料、 P84( 聚酰亞胺 ) 過(guò)濾針刺氈、常溫過(guò)濾針刺氈、復(fù)合針刺氈、玻璃纖維膨體紗過(guò)濾布、玻璃纖維機(jī)織布、玻璃纖維針刺氈等