非織造耐高溫過(guò)濾材料的研究進(jìn)展

曾月寧，趙曉明

(天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)部，天津 300387)

?

非織造耐高溫過(guò)濾材料的研究進(jìn)展

曾月寧，趙曉明

(天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)部，天津 300387)

因非織造材料本身具有特殊的多向立體微細(xì)彎曲孔道和高孔隙率結(jié)構(gòu)非常適合加工制備濾料。對(duì)耐高溫濾料中芳綸、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、玄武巖、芳砜綸、聚噁二唑、聚酰亞胺和玻璃纖維等八種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)介紹和分析了針刺和水刺兩種濾料加工工藝。

耐高溫濾料針刺水刺濾料加工方式

0　前言

過(guò)濾就是分離、捕集分散于氣體或液體中的顆粒狀物質(zhì)的一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。過(guò)濾材料因其具有較大的內(nèi)表面和適當(dāng)?shù)目障叮怪心芰Σ东@和吸附固體顆粒，并將其從混合物中分離出來(lái)[1]。非織造材料一般是應(yīng)用于過(guò)濾材料的較好選擇，其主體是由纖維與纖維間互相構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因纖維彎曲使其具有彎曲孔道。同時(shí)，纖維與纖維交叉使其有較高的孔隙率。通過(guò)纖維原料的選擇和加工方式的不同及后整理可以獲得不同孔隙率和孔徑的材料，這些是制備過(guò)濾材料的較理想方法。

過(guò)濾材料按其使用溫度分有常溫過(guò)濾材料、高溫過(guò)濾材料和超高溫過(guò)濾材料。常溫過(guò)濾材料多見(jiàn)于天然纖維或合成纖維，超高溫過(guò)濾材料多采用無(wú)機(jī)纖維[2]，研究比較多的耐高溫纖維，包括芳綸、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纖維、聚酰亞胺(P84)、芳砜綸和玄武巖纖維等[3-6]。

1　耐高溫過(guò)濾材料用纖維

PTFE纖維，由由PTFE樹(shù)脂為原料經(jīng)紡絲或制成薄膜后切割制得的或原纖化后而制得的一種合成纖維。其斷裂強(qiáng)度為17.7-18.5 CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25-50%，氟原子體積較氫原子大，氟碳鍵的結(jié)合力強(qiáng)，使纖維具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。PTFE使用溫度很廣泛，為-180℃-260℃，在-260℃的超低溫下仍不會(huì)發(fā)脆。另外，其在高溫下強(qiáng)度保持率高，水解穩(wěn)定性能好，阻燃性好，可耐氧化物及各種酸堿的腐蝕，過(guò)濾效率高，清灰性能良好。PTFE過(guò)濾材料在應(yīng)用于脈沖清灰濾袋中時(shí)，由于長(zhǎng)時(shí)間受到高過(guò)濾風(fēng)速及脈沖力的作用，必須能在長(zhǎng)時(shí)期的工作過(guò)程中保持強(qiáng)力和只發(fā)生很小的蠕變，但是PTFE抗蠕變性能較差[5]，在濾料的制備和使用過(guò)程中應(yīng)注意這一點(diǎn)。

芳綸纖維是芳香族聚酰胺纖維，是一種非常重要的特種纖維。芳綸纖維有兩種，一種是間位芳綸，另一種是對(duì)位芳綸。間位芳綸突出的優(yōu)點(diǎn)是耐熱性好、阻燃和耐腐蝕性。其在260℃溫度下連續(xù)使用1000 h后，強(qiáng)度保持率達(dá)65%；在300℃高溫下，使用170h仍能保持原強(qiáng)度的50%。其在火焰中難以燃燒，離開(kāi)火焰后具有自熄性，能耐大多數(shù)酸的作用，但長(zhǎng)時(shí)間和鹽酸、硝酸或硫酸接觸，強(qiáng)度會(huì)有所降低，除不能與強(qiáng)氧化鈉長(zhǎng)時(shí)間接觸外，對(duì)堿的穩(wěn)定性較好[7]。但是，其高溫尺寸穩(wěn)定性較差，沸水收縮率為3%，在300℃熱空氣中的收縮率高達(dá)8%[8]。另外，其生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外公司壟斷，價(jià)格較高。山東煙臺(tái)泰和新材料股份有限公司在于2008年通過(guò)芳綸百?lài)嵓?jí)試驗(yàn)項(xiàng)目的鑒定，并在2011年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

PPS纖維是一種特種塑料纖維，由聚苯硫醚樹(shù)脂經(jīng)熔融紡絲制備。其具有較高的穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性和阻燃性，極限氧指數(shù)值為34-35，熔點(diǎn)為280℃，可在200-240℃溫度下連續(xù)使用。其短纖維斷裂強(qiáng)度為2.65-3.08CN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為25-35%，其針刺氈制品擁有優(yōu)良的性能，被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、水泥、垃圾焚燒、鋼鐵冶煉和化工行業(yè)的除塵過(guò)濾中[9]。

聚酰亞胺醚類(lèi)均聚纖維強(qiáng)度4～5cN/dtex，伸長(zhǎng)率5%～7%，模量10～12GPa，在300℃經(jīng)100h后強(qiáng)度保持率為50%～70%，極限氧指數(shù)44，耐射線(xiàn)好；酮類(lèi)共聚纖維具有近似中空的異形斷面，強(qiáng)度3.8cN/dtex，伸長(zhǎng)率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收縮率各小于0.5%和1%。 國(guó)產(chǎn)聚酰亞胺已具有量產(chǎn)及工業(yè)化的前景和能力，其中廈門(mén)傲藍(lán)環(huán)保設(shè)備有限公司的聚酰亞胺濾袋具有優(yōu)良的耐熱、阻燃、抗腐蝕等性能，被廣泛應(yīng)用于瀝青攪拌、水泥窯爐、烘干、燃燒煤爐及垃圾焚燒等高溫過(guò)濾除塵行業(yè)[9]。

玄武巖是通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維，強(qiáng)度與高強(qiáng)度S玻璃纖維相當(dāng)，顏色似金色，外觀(guān)呈光滑的圓柱體，界面呈完整的圓形。其密度和硬度很高，具有優(yōu)異的耐磨、抗拉性能(拉伸強(qiáng)度是普通鋼材的10-15倍)，耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，抗氧化性強(qiáng)。其使用溫度一般在-269℃-700℃，在700℃以下的環(huán)境工作對(duì)于玄武巖纖維及其制品是可以保證使用性能的[4, 10]。然而，玄武巖纖維無(wú)卷曲、比重大和脆性的特點(diǎn)決定其不能單獨(dú)在普通的梳理機(jī)上梳理成網(wǎng)，在制備耐高溫濾料時(shí)，一般將其與各耐高溫纖維混紡。王萍等人研究發(fā)現(xiàn)，玄武巖纖維與其他耐高溫纖維1:1混合，采用氣流成網(wǎng)法制備的濾料性能較好[11]。

芳砜綸(聚苯砜對(duì)苯二甲酰胺)屬于對(duì)位芳綸系列，具有很強(qiáng)的的物理機(jī)械性能和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。芳砜綸在50℃和300℃熱空氣中處理100h后強(qiáng)度保持率分別為90%和80%，在300℃熱空氣中的收縮率僅為2%，極限氧指數(shù)為33，芳砜綸纖維在火焰中燃燒，不熔融，離開(kāi)火焰后自熄，纖維基本上不收縮，少有陰燃或余燃現(xiàn)象。芳砜綸耐酸、抗氧化性能較好，經(jīng)85℃、30%硫酸處理2h及經(jīng)200℃高溫處理200h后用質(zhì)量濃度17%次氯酸鈣溶液處理2h的PSA濾料總體斷裂強(qiáng)力保持率在90%以上[3]，芳砜綸分別經(jīng)80℃、30%濃度的硫酸、鹽酸或者硝酸處理后，在硝酸溶液中，纖維強(qiáng)力稍有下降，其余均無(wú)顯著影響，但經(jīng)相同條件下的NaOH水溶液處理后，強(qiáng)力有較大損失。由于其優(yōu)異的性能，芳砜綸是制作濾袋的優(yōu)良材料，其優(yōu)良的抗熱氧老化的穩(wěn)定性，在270℃內(nèi)，能保持良好的尺寸穩(wěn)定性，以及良好的抗酸性等，使其在焚燒爐過(guò)濾中的應(yīng)用前景非常廣闊[8]。

芳香族聚噁二唑(POD)是一種芳雜環(huán)(含噁二唑環(huán))結(jié)構(gòu)的耐高溫特種高分子材料，具有良好的阻燃、耐腐蝕、熱穩(wěn)定、電絕緣等性能[13]。以聚噁二唑纖維為原料經(jīng)以針刺加工制成的聚噁二唑?yàn)V料具有很好的耐高溫性，可連續(xù)在250℃以下溫度使用。聚噁二唑?yàn)V材在使用過(guò)程中，粉塵逐漸附著，形成濾餅，使聚噁二唑?yàn)V材的平均孔徑變小，過(guò)濾效果提高，一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

聚酰亞胺(P84)纖維纖維強(qiáng)度為4～5cN/dtex，伸長(zhǎng)率5%～7%，模量10～12GPa，在300℃經(jīng)100h后強(qiáng)度保持率為50%～70%，極限氧指數(shù)44，耐射線(xiàn)好；酮類(lèi)共聚纖維具有近似中空的異形斷面，強(qiáng)度3.8cN/dtex，伸長(zhǎng)率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收縮率各小于0.5%和1%。聚酰亞胺纖維具有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性、優(yōu)異的阻燃性和良好的過(guò)濾性能，其還具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能[26]，是耐高溫濾料的一個(gè)不錯(cuò)選擇。由江蘇連云港奧神新材料股份有限公司生產(chǎn)的聚酰亞胺纖維已經(jīng)在實(shí)際中得到應(yīng)用，其聯(lián)合東華大學(xué)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品均勻性好。

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，種類(lèi)繁多，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆，耐磨性較差。玻璃纖維濾料主要有機(jī)織布和針刺氈兩大類(lèi)。玻璃纖維濾料能抵抗大部分酸，但不耐氫氟酸的腐蝕，室溫下的強(qiáng)堿及高溫下的中等堿性亦將侵蝕玻璃。玻璃纖維具有耐磨性和耐折性差等缺點(diǎn)，在使用過(guò)程中需要頻繁清灰而影響其使用壽命。國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家及企業(yè)開(kāi)發(fā)出了玻璃纖維與其他耐高溫纖維復(fù)合的針刺濾料，這些濾料大大提高了玻璃纖維本身的過(guò)濾性能，但生產(chǎn)成本略有增加。國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)研制出了超細(xì)玻璃纖維濾料，但其耐腐蝕性能、過(guò)濾效率有待進(jìn)一步研究。

2　耐高溫濾料加工方式

2.1針刺

針刺是加固纖維網(wǎng)的一種常用機(jī)械方式，將通過(guò)梳理成網(wǎng)或氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)(或在纖維網(wǎng)的中間加基布以提高強(qiáng)力)，經(jīng)過(guò)針刺形成上下勾連、具有三維結(jié)構(gòu)的濾料。由針刺制得的纖維氈為三維立體結(jié)構(gòu)，所以具有較高的過(guò)濾效率和透氣性。同時(shí)，因纖維氈阻力低，過(guò)濾過(guò)程中阻力就增長(zhǎng)緩慢。經(jīng)過(guò)一定后整理后，纖維氈具有更高的捕集效率。同時(shí)，清灰能力也得到提高，得以廣泛應(yīng)用，成為目前袋式除塵器濾料的主流[12]。

張?jiān)倥d等人將平紋機(jī)織布基層夾在纖維網(wǎng)中間，經(jīng)針刺加固制備聚噁二唑耐高溫濾料。并對(duì)其熱性能、受熱形變性能、耐腐蝕性能以及孔徑分布和過(guò)濾性能進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，制備的濾料具有很高的拉伸強(qiáng)度，經(jīng)熱處理后，纖維表面不變形，在濾材中，纖維分布集中[13]。李兵濤等人將以PI機(jī)織布為中間層，兩側(cè)為PI纖維網(wǎng)經(jīng)針刺加固制得的濾料為基體，經(jīng)以聚四氟乙烯乳液與環(huán)氧樹(shù)脂為主的耐高溫水解整理液進(jìn)行整理，再經(jīng)預(yù)烘焙后，制得耐高溫水解的PI過(guò)濾材料。整理后的濾料強(qiáng)度有所提高，但是不太明顯。經(jīng)過(guò)后整理的PI 過(guò)濾材料，纖維表面形成了一層含氟整理劑，形成保護(hù)層可以保護(hù)PI纖維，使PI纖維在高溫高濕下不易水解，并使過(guò)濾材料具有拒水拒油的性能[14]。

王錦等人將芳砜綸經(jīng)梳理、鋪網(wǎng)和針刺工藝制備成纖維氈過(guò)濾材料，并注重研究了其尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械性能。芳砜綸纖維氈經(jīng)過(guò)200h、250℃高溫處理后，縱向收縮率不超過(guò)0.25%，橫向收縮不超過(guò)0.32%，且其縱橫向清理功能都有明顯提高，隨著斷裂強(qiáng)力的提高，斷裂伸長(zhǎng)率總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)[15]。

余鵬程對(duì)玄武巖/PPS針刺熱軋復(fù)合濾料各項(xiàng)基本性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明：1)通過(guò)添加PPS纖維，經(jīng)由共混制備的復(fù)合濾料中，纖維與纖維和纖維與基材間的纏結(jié)增加。濾料的縱橫向斷裂強(qiáng)力有明顯提高。2)隨著PPS在共混纖維中的重量百分比增加，玄武巖/PPS針刺復(fù)合濾料的孔隙率降低，孔徑分布趨于集中、均勻，從而使復(fù)合濾料的透氣量呈明顯下降趨勢(shì)。3)通過(guò)添加PPS纖維，針刺復(fù)合濾料對(duì)多種孔徑的顆粒過(guò)濾效率都得到有效提高，對(duì)粒徑10.0微米以上的顆粒過(guò)濾效率可達(dá)到93.47%[4]。

王玉欣分析了耐高溫針刺過(guò)濾材料玻璃纖維基布損傷機(jī)理，發(fā)現(xiàn)：隨著針刺深度和針刺密度的增加，基布清理?yè)p傷就越來(lái)越嚴(yán)重，前道針刺試樣透氣率與基布的結(jié)構(gòu)的稀疏有很大關(guān)系。針刺道數(shù)變多時(shí)，針刺對(duì)表層纖維網(wǎng)影響較大，表層纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越緊密，試樣的透氣率基本不受基布的影響。當(dāng)刺針針刺排列方向與布進(jìn)方向的夾角為45°或者150°時(shí)，材料強(qiáng)力保持率最高。且該夾角對(duì)針刺材料的橫向強(qiáng)力影響較大，對(duì)縱向基布清理保持率影響較小，經(jīng)過(guò)正反二道針刺后，基布強(qiáng)力保持在73%左右[16]。

針刺較適合于厚度較大、面密度為200g/m2的非織造布的加固。為了使制品的纖維間結(jié)合緊密、牢度高，目前都是采用針刺方式應(yīng)用于濾料制造領(lǐng)域。但是，由于針刺機(jī)上帶鉤的磁針會(huì)帶動(dòng)纖維網(wǎng)進(jìn)行纏結(jié)，大量切斷的纖維和長(zhǎng)絲，對(duì)基布形成不可避免的損傷，使濾料機(jī)械強(qiáng)度下降，從而使濾袋壽命下降。

2.2水刺

由于存在針刺對(duì)濾料損傷較嚴(yán)重的不足，研究人員開(kāi)始研究水刺工藝制備濾料，與針刺相比，水針對(duì)纖維和基布損傷較小。采用水刺工藝加工過(guò)濾材料，水針穿透纖維網(wǎng)和基布后，在轉(zhuǎn)鼓表面形成反彈，在水針直接作用和反射水針的雙重作用下，表面更致密，能提升過(guò)濾效果[17, 18]。

王萍選擇玄武巖纖維與芳綸1313混紡比為50/50，采用氣流成網(wǎng)，水刺加固的方式制備耐高溫濾料。發(fā)現(xiàn)，因水刺壓強(qiáng)的增大，纖維與纖維纏結(jié)就越緊密，造成纖維網(wǎng)的透氣性、孔隙率降低。使孔徑變小，過(guò)濾效果提高。然而，隨著水壓的繼續(xù)增大，纖維會(huì)發(fā)生斷裂及解纏現(xiàn)象，出現(xiàn)較大孔隙，透氣率增大[17]。張強(qiáng)以PTFE平紋織物為基布，與PPS纖維網(wǎng)進(jìn)行復(fù)合，經(jīng)水刺加固制備耐高溫濾料。研究發(fā)現(xiàn)：在一定范圍內(nèi)，濾料的體積密度隨著水剌壓力的增加而增加；濾料的透氣率、平均孔徑隨面密度的增加而下降，隨水刺壓力的增加而下降；濾料的斷裂強(qiáng)力隨面密度的增加而增加，與PTFE基布復(fù)合的濾料隨水剌壓力的增加而下降，相同條件下不與基布復(fù)合的濾料斷裂強(qiáng)力更高[19]。

翁美玲將PPS/PTFE纖網(wǎng)用水刺工藝覆蓋在經(jīng)過(guò)預(yù)針刺“夾心層”結(jié)構(gòu)的PPS纖網(wǎng)上，制得復(fù)合水刺濾料。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出該新型濾料對(duì)粒徑為10微米以下的顆粒物過(guò)濾效率達(dá)到了90%以上，除塵效率較高。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，PPS/PTFE復(fù)合平均孔徑為8.08微米，最大孔徑為8.14微米，且孔徑分布均勻、密集，是一種優(yōu)良的過(guò)濾材料[18]。

王璐研究和分析了芳綸水刺布在高溫條件下和酸堿腐蝕條件下的纖維網(wǎng)表觀(guān)結(jié)構(gòu)、尺寸穩(wěn)定、孔隙特征、力學(xué)性能等方面。發(fā)現(xiàn)：高溫處理后芳綸水刺非織造布表面略顯疏松，但并無(wú)纖維結(jié)構(gòu)變化；酸堿溶液濃度低時(shí)，表觀(guān)結(jié)構(gòu)變化不大，隨著濃度的增加，試樣纖維開(kāi)始出現(xiàn)裂痕，纖維分布不再均勻[20]。

與針刺工藝相比，水刺工藝對(duì)纖維損傷相對(duì)較小，制得的纖維氈表面沒(méi)有針孔，且表面致密光滑，過(guò)濾效果好。然而，水刺一般適用于厚度和面密度不大的非織造布，而耐高溫濾料單位面積質(zhì)量一般較大，纖維層較厚，若直接進(jìn)行水刺加工，加固性能不佳，容易分層，造成水源和能源的浪費(fèi)，一般做法是在水刺前先預(yù)針刺。在經(jīng)過(guò)多道水刺及后整理，以獲得較好的非織造纖維氈。目前通過(guò)水刺工藝制備耐高溫濾料還處在起始階段，還不能通過(guò)單一的水刺工藝制備耐高溫濾料。

2.3其他加工方式

鮑穩(wěn)采用紡粘法制備PPS過(guò)濾材料，利用毛細(xì)管流動(dòng)孔隙測(cè)量?jī)x和濾料綜合性能測(cè)試儀對(duì)不同計(jì)量泵轉(zhuǎn)數(shù)、牽伸氣流強(qiáng)度和鋪網(wǎng)速度下制備的試樣過(guò)濾性能研究結(jié)果表明：隨計(jì)量泵轉(zhuǎn)速的增加，過(guò)濾效率和平均孔徑無(wú)變化規(guī)律；隨氣流牽伸強(qiáng)度的增加，過(guò)濾效率增加，平均孔徑呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)；隨著鋪網(wǎng)速度的增加，對(duì)5μm以下微粒的過(guò)濾效率減小，對(duì)10μm以上微粒的過(guò)濾效率均比較高，但無(wú)變化規(guī)律，平均孔徑呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)[21]。紡粘法僅適合可熔融的聚合物制備耐高溫濾料，而對(duì)于如玄武巖纖維和玻璃纖維等的加工不適合。

劉華等人以芳砜綸為原料，在芳砜綸機(jī)織格柵上復(fù)合靜電紡芳砜綸納米纖維，獲得增強(qiáng)三維復(fù)合過(guò)濾材料。所制備的復(fù)合濾料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其孔隙的平均直徑為1164±242nm，對(duì)直徑0.5μm一下的粒子達(dá)到85%以上的過(guò)濾效率[22]。王成等人以N，N-二甲基乙酰胺/氯化鋰( DMAc /LiCl) 為溶劑溶解間位芳綸纖維，使用高壓靜電紡絲技術(shù)制備出直徑范圍為100-500 nm 的芳綸納米纖維氈，與聚苯硫醚( PPS) 針刺非織造材料復(fù)合后形成高溫超過(guò)濾材料。芳綸納米纖維氈具有良好的強(qiáng)度和耐高溫性能，復(fù)合纖維濾料對(duì)粒徑在0. 1- 0. 6 μm之間的超微粒子的過(guò)濾效率達(dá)到99. 9%，明顯高于普通PPS 非織造濾料的過(guò)濾效率( 70%) ，但PPS/納米芳綸復(fù)合高溫超過(guò)濾非織造布的壓降會(huì)隨著芳綸納米纖維膜厚度的增加而迅速下降，這是由于芳綸納米纖維膜中纖維尺寸和孔徑較小，才導(dǎo)致過(guò)濾時(shí)阻力明顯增加[2]。靜電紡法制備的納米纖維膜過(guò)濾效率確實(shí)很高，但是目前受靜電紡絲技術(shù)發(fā)展的限制還不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，距實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。

3　耐高溫濾料后整理

后整理是制備耐高溫過(guò)濾材料工藝中非常重要的一環(huán)，它包括軋光、熱定型、乳液浸漬、燒毛、涂層等工藝。后整理技術(shù)可以保護(hù)濾料布免于遭受氣體的污染、粉塵和機(jī)械磨損，對(duì)過(guò)濾效率的提高有很大的幫助，還可以改善清灰性能。

黃學(xué)亮為了提高針刺濾料的空氣過(guò)濾效率，在其表面涂覆一層含有PTFE乳液和有機(jī)硅改性丙烯酸酯等構(gòu)成的泡沫涂層，進(jìn)行精細(xì)化處理。與普通濾料和覆膜濾料相比，泡沫涂層濾料的過(guò)濾效率優(yōu)于普通濾料，過(guò)濾阻力小于覆膜濾料，在保證一定過(guò)濾精度的同時(shí)也降低濾料過(guò)濾阻力，實(shí)現(xiàn)了空氣過(guò)濾性能的優(yōu)化[23]。

在高溫?zé)焿m凈化方面，耐高溫濾料在一些工況下會(huì)發(fā)生水汽冷凝現(xiàn)象，在一些工況中還存在油性物質(zhì)。無(wú)論是水還是油性物質(zhì)會(huì)引起濾料板結(jié)，造成清灰困難。所以有必要對(duì)濾料進(jìn)行拒水拒油處理。金平良選用P84、芳香族聚酰胺、PPS纖維，通過(guò)預(yù)針刺的纏結(jié)和水刺加固工藝將原料纖維加工成多孔高強(qiáng)低伸長(zhǎng)的耐高溫濾料，水刺加固工藝中產(chǎn)生的褶皺有利于拒水拒油整理后產(chǎn)生荷葉效應(yīng)；而后經(jīng)PTFE乳液浸軋整理，得到拒水等級(jí)8級(jí)、拒油等級(jí)7級(jí)和淋水等級(jí)4級(jí)的濾料[24]。

余琴等人將納米SiO2/PTFE復(fù)合整理液應(yīng)用于PPS 非織造材料后整理，能有效改善PPS 非織造材料的耐磨性，減小其孔徑，并提高過(guò)濾效率。可以通過(guò)調(diào)節(jié)二氧化硅含量來(lái)控制濾料的耐磨性和孔徑的變化[25]。

4　結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)和工業(yè)不斷發(fā)展過(guò)程中，傳統(tǒng)耐高溫濾料已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，因此需要廣大科技工作者在現(xiàn)有材料的性能改善、新材料的研發(fā)和新的加工技術(shù)開(kāi)發(fā)方面做出不斷的努力。

[1]殷保璞,吳海波,靳向煜,等.非織造過(guò)濾材料的孔隙結(jié)構(gòu)與透氣性能研究[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2007(05):20-23.

[2]王成,姚理榮,陳宇岳.芳綸納米纖維氈/聚苯硫醚高溫超過(guò)濾材料的制備及其性能[J].紡織學(xué)報(bào),2013,34(7):1-4,14.

[3]任加榮,王錦,俞鎮(zhèn)慌.芳砜綸高溫?zé)煔獬龎m過(guò)濾應(yīng)用性能的試驗(yàn)研究[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2008(5):6-9.

[4]余鵬程.玄武巖/PPS針刺復(fù)合濾料的制備及性能研究[D].杭州：浙江理工大學(xué),2013.

[5]王偉莎,吳海波.PTFE針刺非織造過(guò)濾材料蠕變模型的建立與驗(yàn)證[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2014(1):9-13.

[6]劉延波,王振,張澤茹,等.耐高溫針刺過(guò)濾材料性能的研究[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2012(7):16-20.

[7]李茂銀.芳綸纖維性能研究[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué), 2013.

[8]汪曉峰,張玉華.芳砜綸的性能及其應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報(bào), 2005(1):18-20.

[9]蔣吉眾,張如全,張愛(ài)軍.高溫過(guò)濾材料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].輕工科技,2014(8):37-38.

[10]王峣舜.玄武巖纖維性能與用途探討[J].紡織科技進(jìn)展,2010(1):40-42.

[11]王萍,吳海波,靳向煜.玄武巖纖維過(guò)濾材料的研究[J].非織造布,2010(3):19-22.

[12]吳善淦.中國(guó)高溫過(guò)濾材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J].紡織導(dǎo)報(bào),2010(10):57-59.

[13]張?jiān)倥d,李文濤,李永蘭,等.聚噁二唑耐高溫濾材的制備及其應(yīng)用性能研究[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2012(12):33-41.

[14]李兵濤,金平良,柯勤飛.一種耐高溫水解的聚酰亞胺過(guò)濾材料的制備及其性能研究[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品,2013(1):40-43.

[15]王錦,任加榮,俞鎮(zhèn)慌.芳砜綸針刺非織造布在高溫條件下的性能研究[J].合成纖維, 2008(1):39-41.

[16]王玉欣.耐高溫針刺過(guò)濾材料基布損傷機(jī)理分析[D].上海:東華大學(xué),2012.

[17]王萍.玄武巖纖維復(fù)合過(guò)濾材料水刺工藝及性能研究[D].上海：東華大學(xué),2011.

[18]翁美玲,龍海如,張孝南.PPS/PTFE纖維復(fù)合水刺耐高溫過(guò)濾材料的制備與性能研究[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2012(03):16-20.

[19]張強(qiáng).PPS與膜裂PTFE水刺耐高溫過(guò)濾材料的制備與性能研究[D].上海：東華大學(xué),2014.

[20]王璐.芳綸水刺非織造布的結(jié)構(gòu)及性能研究[D].杭州:浙江理工大學(xué),2011.

[21]鮑穩(wěn).聚苯硫醚紡粘非織造材料的制備與過(guò)濾性能研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué),2012.

[22]劉華,瞿才新,王曙東.基于機(jī)織格柵的三維復(fù)合耐高溫過(guò)濾材料的開(kāi)發(fā)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2011(10):7-12.

[23]黃學(xué)亮,張華鵬,朱海霖,等.針刺過(guò)濾材料的表面精細(xì)化處理[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,29(5):646-649, 667.

[24]金平良.水刺耐高溫過(guò)濾材料后整理研究[D].無(wú)錫：東華大學(xué),2012.

[25]余琴,鄧炳耀,劉慶生,等. 納米SiO_2/PTFE乳液整理對(duì)聚苯硫醚濾料性能的影響[J]. 紡織學(xué)報(bào), 2013(11):77-81.

1008-5580(2016)03-0136-05

2015-05-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51206122)

曾月寧(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：非織造耐高溫過(guò)濾材料的制備。

趙曉明(1963-)男，博士，天津市特聘教授，博士生導(dǎo)師。

TS102

A