探析水刺玻纤复合滤料性能

　　摘要：玻璃纤维滤料基材是中碱连续玻璃纤维斜纹组织，厚度为0.3～0.35mm，用反应型有机硅、聚四氟乙烯悬浮液等组分进行后处理。文章发表在《中国环境科学》上，是高级工程师论文发表范文，供同行参考。
　　关键词：水刺玻纤,复合滤料,滤料性能
　　AmerKleen M80 是一种可弃式玻璃纤维滤料。这种滤料是由一种从进风面到出风面玻璃纤维直径越来越小，越来越紧密的玻璃纤维组成。
　　1引言
　　水泥行业是粉尘排放的大户之一，在“十二五”期间将面临着更加严格的排放标准的考验。袋式除尘器作为最高效的除尘设备之一，将发挥重要作用，而滤料则是影响除尘器性能的核心因素。一直以来，针刺玻纤复合滤料、玻纤覆膜滤料在水泥窑头、窑尾袋式除尘器中的应用十分广泛，但普遍存在寿命短、压差高等问题。
　　因此其刚性刺针的上下往复运动与柔性纤网的连续水平运动的组合必然会对纤维造成一定程度的损伤并在布面留下针痕，特别对于脆性较大的玻璃纤维的加工，纤维损伤大，因此导致最终产品强度较低，毡层密实度差，大大影响寿命和过滤性能。水刺工艺技术原理则是以“水”为主要的加工工具，利用高压高密的“水针”使纤维互相进行柔性缠结，因此，在纤维的损伤程度上和密实度上得到了极大的改善，有助于延长使用寿命和提高过滤效率。
　　2实验部分
　　2.1实验样品
　　2m水刺玻纤复合滤料(代号GL—S);2m针刺玻纤复合滤料(代号GL—Z)。
　　2.2主要仪器
　　YG026C型电子织物强力机;YG032D织物爆破仪，1一AT型VDI滤料模拟测试装置，扫描电镜(SEM，上海田京)。
　　2.3实验方法
　　织物标重、强力、透气性分别按GB/T4669、GB/T3923.1、GB/T5453等标准测试。
　　3结果与讨论
　　3.1样品常规性能的对比
　　从表中可以明显看出，GL—S机械性能明显优于GL—Z，特别是在厚度和透气性方面的差异，可以说明，GL—S的密实度高;在断裂强度方面，GL—S近乎是GL—Z的2倍，这说明了水刺工艺对玻纤的损伤较小，成毡的机械性能大大提高。
　　3.2样品爆破强度随脉冲喷吹次数的变化
　　为了进一步说明水刺工艺对纤维损伤小且有利于玻纤直接更好地柔性缠结，形成密实的抱合效果，进一步考察了两种样品的爆破强度随脉冲喷吹次数的变化。实验结果如图l所示。
　　由图1可以明显看出，GL—S在受到2万次喷吹后，强度依然保持良好，而GL—Z在喷吹过程中，爆破强度呈线性下降，特别是在1.3万次以后，强度的衰减速度更快(曲线的斜率更大)。图2为脉冲喷吹2万次后对样品进行的微观形貌观察，从图2可以明显看出，GL—S经喷吹后，纤维互相缠结良好，且没有“破脆”现象;而GL—z则可明显看出微观破洞，且纤维脆裂，这也进一步说明了GL—Z爆破强度衰减速度较快的原因。
　　3.3样品过滤性能测试(VDI测试)
　　3.3.1粉饼形成能力及阻力损失VDI测试中，老化阶段是一个很重要的过程，即模拟“粉饼”形成的过程，采用间隔5s喷吹，共喷吹5000次。在老化过程中，比较各样品形成“粉饼”的能力及阻力特性。由图3可知，GL—Z阻力曲线上升趋势明显，表明该滤料清灰性能较差，粉尘容易渗入滤料深层，导致阻力上升速度较快;GL—S表面密实、平整，粉尘不易渗透，且不易黏灰，阻力曲线上升平缓，显示了低阻特性。
　　3.3.2老化后综合过滤性能的对比老化后，样品定压综合过滤性能的比较。在定压1000Pa下2种样品进行30次过滤与清灰过程试验，由图4、图5可知，GL—S残留阻力明显低于CL—Z，而清灰周期也近乎是GL—z的2倍，凸显了GL—S高效低阻特性。
　　4结论
　　上述实验结果表明，水刺玻纤复合滤料与针刺玻纤复合滤料在机械性能、过滤性能上具有不可比拟的优势，机械性能的提升可以保证滤料更长的使用寿命，过滤性能的改善可以满足更加严格的排放要求，运行阻力更低，真正实现“高效低阻长寿命”，将是新一代高性能滤料的发展方向，值得推广应用。
　　建筑核心期刊发表：《中国环境科学》是中国环境科学学会主办的国内外公开发行的综合性学术期刊，于1981年创刊，开本为16开，2008年起由双月刊改为月刊。在国内外公开发行，目前国内主要通过邮局发行，国外通过中国出版对外贸易总公司、中国国际图书贸易总公司发行。