理论教育 滤布的织造和整理工艺

滤布的织造和整理工艺

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:斜纹滤布由两根以上的经线和纬线交错编织而成。其除尘效率及阻力损失介于平纹滤布与缎纹滤布之间。图1-55 针刺滤料生产流程3.合成纤维织物的后处理合成纤维织物滤料和毡滤料制成后,还需要进行后整理,以稳定尺寸,改善性能,提高质量,从而扩大其应用范围。

滤布的织造和整理工艺

1.机织滤料

机织滤料编织方法主要有平纹织法、斜纹织法、缎纹织法等,如图1-54所示。

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图1-54 滤布编织方法

a)平纹滤布 b)斜纹滤布 c)缎纹滤布

(1)平纹滤布

由经纬纱上下交错编织而成。滤布无方向性,结构紧密。除尘效率高,阻力损失大。

(2)斜纹滤布

由两根以上的经线和纬线交错编织而成。滤布表面呈斜纹状,故称斜纹滤布。其除尘效率及阻力损失介于平纹滤布与缎纹滤布之间。

(3)缎纹滤布

由一根纬线和五根以上的经线交错编织而成。其特点是阻力损失小,透气性好,但除尘效率低。

玻璃纤维和729滤料均属机织滤料。

2.针刺滤料

针刺滤料有多种原料、多种用途、多种规格的针剌滤料。针刺毡滤料具有以下特点:

1)针刺毡滤料中的纤维三维结构,这种结构有利于形成粉尘层,捕尘效果稳定,因而捕尘效率高于一般织物滤料。

2)针刺滤料,孔隙率高达70%~80%,为一般织造滤料的1.6~2.0倍,因而自身的透气性好、阻力低。

3)生产流程简单(见图1-55),便于监控和保证产品质量的稳定性。

脉冲除尘器多用针刺滤料。

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图1-55 针刺滤料生产流程

3.合成纤维织物的后处理

合成纤维织物滤料和毡滤料制成后,还需要进行后整理,以稳定尺寸,改善性能,提高质量,从而扩大其应用范围。后整理主要有以下几种,可根据需要选用:

(1)热定型处理

目的是消除滤料加工过程中残存的应力,使滤料获得稳定的尺寸和平整的表面。因为滤料尺寸如不稳定,则滤袋在使用中就会发生变形,从而增加滤袋与框架的磨损或使滤袋框架难以抽出,还可能导致内滤式滤袋下部弯曲积尘。热定型一般在烘燥机中进行。确定热定型温度有两个原则:一是高于滤料所用纤维的玻璃化温度,但要低于其软化点温度;二是略高于滤料能在几分钟之内耐受的最高温度。

(2)热轧光处理

在针刺毡的后整理中,热轧光机应用越来越多,通过热轧可使针刺毡滤料表面光滑、平整、厚度均匀。热轧机有钢—棉两辊和钢—棉—钢三辊轧机两种。三辊机工作面在上钢辊与棉辊之间,下钢辊仅对棉辊起平整作用。因为工作一定时间后,棉辊上会有轧痕出现,需要用钢辊连续地将棉辊表面轧平。如系两辊轧机,轧机运转一定时间后,为消除棉轧表面的轧痕,应让轧机在不进步的情况下空车运转一段时间。采取深度的热轧技术可制成表面极为光滑且透气均匀的针刺毡,这种滤料的初阻力虽略有增加,但粉尘不易进入滤料深层,因而容易清灰,有助于降低袋式除尘器的工作阻力和提高滤袋的寿命。

(3)烧毛处理

滤料的烧毛工艺与普通纺织品的烧毛工艺一样,燃料都是利用煤气。通过烧毛可将悬浮于滤料表面的纤毛烧掉,改善表面结构,有助于滤料的清灰。但是,表面部分纤维的不均匀熔融有可能形成熔结斑块反而不利滤尘。由于热轧光等技术同样可使滤料表面光滑且比较均匀,因此,除特殊情况(如对耐高温滤料或无热压设备时)外,不一定都需要进行烧毛整理。

(4)抗静电处理

目前,国内外有很多用以解决滤料静电吸附性的途径,归纳起来大致有两大类:

①使用改性涤纶。通过一定的化学处理,涤纶改变它的疏水性,使之产生离子,将积聚的静电荷泄漏,使纤维及其织物具有耐久的抗静电性能。

其抗静电机理为:在纺丝过程中,经混炼形成的抗静电剂和涤纶(PET)混炼物均匀地分散,抗静电剂中的一组分子的微纤状态沿着纤维轴间分布,且因微纤之间有连结,便在纤维内形成由里向外的吸湿、导电通道,且易与另一组亲水性基因相结合,将积聚于纤维上的静电荷泄放而达到抗静电的目的。

②纺入金属纤维。滤料用不锈钢纤维同化学纤维混纺合成的纱为原料。由于不锈钢纤维具有良好的导电性能,与化学纤维混纺后具有永久的抗静电性能。

不锈钢金属纤维(4~20μm)具有良好的导电性能,且容易和其他纤维进行混纺,它具有挠性好、力学性能、导电性能好、耐酸碱及其他化学腐蚀、耐高温等特点。

不锈钢金属纤维主要技术性能:

容重(g/cm3):7.96~8.02;(www.daowen.com)

纤维束根数(根/束):10000~25000;

纤维束不匀率(%):≤3;

单纤维室温电阻(Ω/cm):220~50;

初始模量(kg/cm2):10000~11000;

断裂伸长率(%):0.8~1.8;

耐热熔点(℃):1400~1500。

(5)拒水拒油处理

拒水拒油就是指在一定程度上滤料不被水或油润湿。理论上讲,液体B是否能够润湿固体A是由液体表面张力和固体临界表面张力决定的。如果液体表面张力大于固体临界表面张力,则液体不能浸润固体。反之液体表面张力小于固体临界表面张力,则能浸润固体。

根据上述分析,若想让滤料具有拒水防油性,必须要使它的表面张力降低,降到小于水和油的表面张力,才能达到预期目的。拒水拒油整理有两种方法:一种是涂敷层,即是用涂层的方法来防止滤料被水或油浸湿;另一种是反应型,即使防水防油剂与纤维大分子结构中的某些基因起反应,形成大分子链,改变纤维与水油的亲和性能,变成拒水拒油型。前者方法一般会使产品丧失透气性能,后者只是在纤维表面产生拒水拒油性,纤维间的空隙并没有被堵塞,不影响透气性能,这正是过滤材料所要求的。因此一般采用反应型整理方法。

需要指出的是,拒水和防水是完全不同的两个概念。拒水整理是使织物产生防止被水润湿的效果,整理后的织物存在敞开的孔隙,允许水和空气通过,故又称透气的防水整理;而防水整理则是在织物表面涂上一层不透水、不溶水的涂层薄膜,织物上的孔隙全被填塞,即使在较高的静水压力下也不能透过,故又称不透气的防水整理。

(6)涂层处理

通过涂层可改变非织造物的单面、双面或整体的外观、手感和内在质量,也可使产品性能满足某些特定的(如使针刺毡变挺可折叠成波浪型做滤筒用)要求。

4.玻璃纤维织物的后处理

玻纤针刺毡是专为处理高温气体的脉冲喷吹袋式除尘器设计的,制造过程中使用了比例相当高的树脂、粘合剂。因为在高温下树脂软化,毡子就容易弯曲,于是滤袋便具有清灰所需的柔软性;如温度低于90℃,则此种柔软性就会消失。因为在常温下玻纤针刺毡比较硬,所以在制作、包装和安装时要注意防止产生裂缝或小孔。

为使玻璃纤维滤料在酸性或碱性环境中,其强度、耐折、耐磨等性能不受影响;改善玻璃纤维的曲挠性,使其满足袋式除尘器反吹风清灰或脉冲清灰工作的要求,提高滤料表面的疏水性,使其具备抗结露能力,采用玻纤织物表面处理技术。

表面处理技术属于软技术,可分为以硅油为主,以硅油、石墨、聚四氟乙烯为主,以耐酸耐碱为主等,见表1-12。

表1-12 玻璃纤维表面处理的种类及性能

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缝制玻纤滤袋的玻璃纤维缝纫线也需经特殊的表面化学处理。

5.滤料覆膜

覆膜滤料是在织造滤料或非织造滤料表面覆盖一层聚四氟乙烯薄膜而成的。覆膜的目的是形成表面过滤,只让气体通过滤料,而把气体中含有的粉尘留在滤料表面。

覆膜滤料性能优异,其过滤方法是膜表面过滤,近100%截留被滤物。覆膜滤布成为粉尘与物料过滤和收集以及精密过滤方面不可缺少的新材料,其优点是:

(1)表面过滤效率高

通常工业用滤材是依赖在滤材表面先建立一次粉尘层进行有效过滤,建立有效过滤时间长(约需整个滤程的10%),阻力大,效率低,截留不完全,损耗也大,过滤和反吹压力高,清灰频繁,能耗较高,使用寿命不长,设备占地面积大。

使用覆膜滤布,粉尘不能透入滤料,只是表面过滤,无论是粗、细粉尘,全部沉积在滤料表面,即靠膜本身孔径截留被滤物,无初滤期,开始就是有效过滤,近百分之百的时间处于有效过滤。

(2)低压、高通量连续工作

传统的深层过滤的滤料,一旦投入使用,粉尘穿透,建立一次粉尘层,透气性便迅速下降。过滤时,内部堆积的粉尘造成阻塞现象,从而增加了除尘设备的阻力。

覆膜滤料以微细孔径及其不黏性,使粉尘穿透率近于零,投入使用后提供极佳的过滤效率,当沉积在薄膜滤料表面的粉尘达到一定厚度时,就会自动脱落,易清灰,使过滤压力始终保持在很低的水平,空气流量始终保持在较高水平,可连续工作。

(3)容易清灰

任何一种滤料的操作压力损失直接取决于清灰后残留在滤料表面上、下的粉尘量。覆膜滤料清灰容易,具有非常优越的清灰特性,每次清灰都能彻底除去尘层,滤料内部不会产生堵塞,不会改变孔隙率和质密度,能经常维持于低压损工作状态。

(4)寿命长

覆膜滤料无论采用什么清灰机制,都可以发挥其优越的特性,是一种将除尘器设计机能完全过滤作用的过滤材料,因而成本低廉。覆膜滤料是一种强韧而柔软的纤维结构,与坚强的基材复合而成,所以有足够的机械强度,加之有卓越的脱灰性,降低了清灰强度,在低而稳的压力损失下,能长期使用,延长了滤袋寿命。

目前,复合方法有胶复合和热复合两种方式:一是胶复合,这是较初级的复合方式,复合强度低,易脱膜,寿命短,由于胶渗透,导致透气性差,不宜清灰,削弱了PTFE的优越性能;另一种是热复合,这是一种最先进的复合方式,能完整地保持PTFE的优越性能,但对热复合技术要求严格。

应当特别指出的是:对琢磨性特别强的粉尘不适宜用覆膜滤料,如炭粉、氧化铝粉铁矿烧结粉尘等。因为这些琢磨性强的粉尘会在短时间内把膜磨破,使其失去原有性能。

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