PPS+PTFE復合針刺氈濾料的研究及應用

侯俊

摘 要：簡要介紹了PPS纖維、PTFE纖維的特性，闡述了PPS+PTFE復合針刺氈的制作方法及其特點，以期為日后的相關(guān)提供參考。目前，該濾料已被廣泛應用于國內(nèi)各大電力集團，具有廣闊的應用前景。

關(guān)鍵詞：PPS+PTFE復合針刺氈；濾料；電力除塵；技術(shù)指標

中圖分類號：TS176+.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.105

1 PPS纖維特性介紹

聚苯硫醚的全稱是聚亞苯基硫醚，英文名“Polyphenylene Sulfide”，也就是我們常說的“PPS”。PPS分子結(jié)構(gòu)簡單，主鏈是由苯環(huán)和硫原子交替排列而成。其中，PPS的剛性主要是通過大量的苯環(huán)實現(xiàn)的，而它的柔順性則通過大量的硫醚鍵實現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)使PPS分子能夠保持一定的對稱性，共同主導它的分子特性。PPS纖維具有易結(jié)晶、無極性、電性能好和不吸水等特點。它是一種高性能特種纖維原料，不僅有較強的耐化學性和耐高溫的熱穩(wěn)定性，還有抗惡劣環(huán)境、阻燃、絕緣和防輻射等能力，所以，被廣泛應用于高溫、有可能被化學物質(zhì)腐蝕的環(huán)境中。

2 PTFE纖維特性介紹

聚四氟乙烯（PTFE）纖維是一種含氟高分子材料，它具有特殊屬性，是由碳原子組成的飽和氟原子。氟原子包圍一個碳原子，以一種規(guī)則的、密集的方式屏蔽骨架碳原子，再加上C-F鍵的鍵能非常高，所以，聚四氟乙烯具有一定的化學惰性。氟原子和碳原子的連接非常緊密，而且分子鏈的高度固定，能使聚四氟乙烯的分子鏈高度結(jié)晶，因此，PTFE纖維具有良好的耐熱性和高熔點特性。PTFE纖維是一種非線性結(jié)晶聚合物，分子量為5×105～2×106，密度為2.28 g/cm3（23 ℃），熔點為327 ℃，分解溫度在327 ℃以上。

3 PPS+PTFE復合針刺氈濾料的制作工藝

PPS纖維和PTFE纖維開松混合，經(jīng)過針刺可制成耐高溫的復合針刺氈濾料，而且經(jīng)過相關(guān)的化學處理，可以進一步改善其物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。這種復合濾料的過濾效果良好，是一種新型的、高性能的耐高溫復合針刺毛氈濾料，它在高溫環(huán)境中的使用壽命較長。但是，PTFE纖維的導電性差、耐磨性不好，容易產(chǎn)生靜電，增加生產(chǎn)加工的難度。同時，在生產(chǎn)過程中，它還容易出現(xiàn)梳理困難、纖維破洞、針布纏毛、有毛粒等問題，所以，生產(chǎn)PPS+PTFE復合針刺毛氈濾料是非常困難的。特別是100%的 PTFE纖維針刺氈濾料的生產(chǎn)和處理，只有少數(shù)專業(yè)過濾器制造商可以生產(chǎn)出來。PPS+PTFE復合針刺氈濾料與普通合成纖維過濾氈的生產(chǎn)流程不同。經(jīng)過相關(guān)的設(shè)備改造和技術(shù)創(chuàng)新，我公司開發(fā)了抗靜電劑，它成功地解決了PTFE纖維密度大、容易產(chǎn)生靜電、易結(jié)塊、卷曲度低等生產(chǎn)過程中常見的問題。要想有效解決上述問題，就要在生產(chǎn)物料中添加抗靜劑進行反靜態(tài)處理，消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲，減少對PTFE纖維的傷害。

4 PPS+PTFE復合針刺氈濾料的特點

PPS+PTFE復合針刺毛氈濾料是由無紡布和耐高溫的過濾材料制成的，而且所用的濾料耐腐蝕、耐高溫、高阻、耐磨、耐用、不吸水、過濾效率高、尺寸穩(wěn)定、粉塵剝離性能好、強度高。采用相關(guān)技術(shù)處理后，這種濾料可以實現(xiàn)更高和更新的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，從而滿足高溫過濾行業(yè)的使用需要。另外，這種濾料也可以用于凈化工業(yè)粉塵，處理高溫度、高濕度、高黏度的灰塵和酸堿性、腐蝕性的化學氣體等。PPS+PTFE復合針刺氈濾料主要有以下幾個特點。

4.1 化學穩(wěn)定性好

PPS+PTFE復合針刺氈濾料基本不受任何化學腐蝕的影響，它對大部分有機物和酸堿性物質(zhì)有很好的抵抗性。這種濾料對酸堿腐蝕性氣體的抵抗性要優(yōu)于普通濾料。

4.2 耐高溫性能優(yōu)異

PTFE纖維在短時間內(nèi)能夠承受280 ℃以上的溫度，并且可在 240～260 ℃間連續(xù)使用，而PPS纖維的運行溫度為160～200 ℃。由此可見，PPS+PTFE復合針刺氈濾料具有良好的耐熱性和耐低溫性，瞬間最高溫度達190 ℃，可以在170 ℃以下長期運行，熱穩(wěn)定性良好。

4.3 耐磨性良好，抗疲勞

在高載荷環(huán)境下，這種濾料具有優(yōu)異的耐磨性和抗附著力的雙重優(yōu)勢。它的耐磨性和抗疲勞性要優(yōu)于普通濾料。

4.4 耐濕性和疏水性良好

因為濾料具有良好的耐濕性，所以，灰塵很難黏附在它上面，而且不會出現(xiàn)灰塵糊袋的現(xiàn)象。由此可知，該濾料適用于酸堿性成分、濕度波動較大的煙氣過濾工作中。

4.5 熱穩(wěn)定性良好

該濾料適用于190 ℃的環(huán)境中，熱收縮率為1%.此特點決定了它在高溫下的使用安全。

4.6 過濾風速高

PTFE的摩擦系數(shù)比較低，僅為0.05～0.15，幾乎所有的材料都不會與它黏合。此外，該濾料還具有較強的耐摩擦性和抗疲勞性。這些特點決定了它的過濾速度，也決定了它的清灰方式——脈沖除灰、反吹風除灰、旋轉(zhuǎn)反向吹灰和機械振動除灰等。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕