《袋式除尘用滤料技术要求》编制说明

《袋式除尘用滤料技术要求》（征求意见稿）编制说明《袋式除尘用滤料技术要求 》编制组2019年3月目 次1任务来源.................................................12标准编制的必要性、编制依据、编制原则.....................12.1标准编制的必要性.......................................12.2标准编制依据..........................................12.3标准编制的原则........................................23主要工作过程.............................................24国内外相关标准概况.......................................35袋式除尘用滤料的生产概况.................................36主要技术内容及说明.......................................46.1定义、命名与分类.......................................46.2性能参数..............................................57标准水平评价............................................108标准实施建议............................................11《袋式除尘用滤料技术要求》任务来源本标准根据中国环境保护产业协会关于下达《环保企业环境责任指南》等四项中国环境保护产业协会标准制修订计划项目的通知（中环协〔 2018〕32号）编制。本标准由东北大学、中材科技股份有限公司、厦门三维丝环保股份有限公司、南京际华三五二一环保科技有限公司、抚顺恒益科技滤材有限公司、安徽省元琛环保科技有限公司、抚顺天宇滤材有限公司等单位共同起草。标准编制的必要性、编制依据、编制原则2.1标准编制的必要性工业烟尘排放是影响大气质量、导致雾霾天气频发的最重要原因之一。袋式除尘是控制烟尘、实现超低排放的最有效手段，近年来在燃煤电厂、工业锅炉、水泥炉窑、钢铁烟尘、垃圾焚烧尾气、有色冶金、化工尾气等领域的烟尘控制上应用广泛。过滤材料是袋式除尘的核心，其性能直接影响着袋除尘运行的效果。滤料从上世纪70年代开始，在我国经过多年的发展，已经成为一个 60亿元市场的产业。由于环保压力大、排放要求严、烟气环境苛刻、现场管理粗狂等一系列原因，给滤料行业带来挑战的同时，也促进了滤料技术快速进步，品质更迭、创新不断，我国滤料已经处于国际先进和领先水平。由于行业竞争激烈，再加上国内特殊的市场机制，目前滤料产品质量稳定性尚需提高，且产品参差不齐，急需对滤料市场进行规范。燃煤电力、钢铁、水泥等行业在本世纪开始时的烟尘排放标准为350mg/m。在雾霾与大气污染新形势影响下，于2010年前后将排放标准提高到330mg/m，重点地区333为20mg/m。目前有些地区正在提高到 10mg/m甚至5mg/m。新的环保排放形势，对袋除尘滤料在效率和阻力等过滤性能上提出了更高的要求。本标准的制定对规范市场，促进滤料产业的技术进步和质量提升，都具有重要的意义。2.2标准编制依据本标准编制依据为《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污1染防治法》、《中国环境保护产业协会标准管理办法》以及环保行业、电力行业以及机械行业相关规范。2.3标准编制的原则（1）遵遁“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹推进。（2）充分发挥目前已具备的检测技术水平，尽量采用现有的测试仪器及测试方法，以确保标准实施后，检测专业机构可以迅速开展工作。主要工作过程（1）建立标准起草组该标准由东北大学提出后，于 2018年2月获中国环境保护产业协会立项， 2018年3月成立了由东北大学、中材科技股份有限公司、厦门三维丝环保股份有限公司、南京际华三五二一环保科技有限公司、抚顺恒益科技滤材有限公司、安徽省元琛环保科技有限公司、抚顺天宇滤材有限公司等单位组成的标准起草组。（2）形成标准草案在总结研究国内外大量相关文献资料的基础上，对现有国内外相关标准进行了全面细致的分析，负责起草的工程技术人员深入相关企业和用户进行调查研究，实验室中对各种国内外产品进行测试，并收集相关数据。对标准中涉及的具体细节进行了逐句逐字考究并对标准中有关问题进行多次研讨，以求更具代表性、实用性、全面性及可操作性，于2018年4月形成标准草稿。（3）形成征求意见稿2018年5月，中国环保产业协会组织在北京召开了标准讨论会，在各位专家意见基础上形成了修改稿。中国环保产业协会又把修改稿发给指定专家对进行通稿审查，专家提出了宝贵意见后，又对其进行了修改，形成了征求意见稿。（4）公开征求意见及反馈中国环境保护产业协会拟组织标准化委员会组织向社会公开征求意见，发函到××个单位征求意见，收到××个单位的回函，其中××个单位有意见或建议共××条，征求意见处理采纳其中的××条建议，根据提出的意见和建议，标准起草组进行修改、完善，形成标准“送审稿”及编制说明。2（5）形成送审稿拟于2019年X月X日，中国环境保护产业协会组织在XX市召开了标准审定会，之后根据与会专家的意见，标准起草组对标准“送审稿”作进一步修改、整理和完善，形成标准“报批稿”、编制说明及其附件。国内外相关标准概况目前德国、美国、日本有滤料过滤性能的测试方法标准，另外本标准的起草单位也代表中国与德国、美国、日本、奥地利等国家共同起草制定了滤料过滤性能测试标准的《ISO11057-2011 Airquality —Testmethodforfiltrationcharacterizationofcleanablefiltermedia 空气质量——可清灰滤料过滤性能测试》 和滤料耐久性测试方法标准《ISO16891:2016 Testmethodsforevaluatingdegradationofcharacteristicsofcleanablefiltermedia可清灰滤料性能衰变评价的测试方法》，另外，这些国际标准、国外标准与本标准的测试方法兼容，也为我国滤料产品进入国际市场提供了方便。本标准不仅上述的过滤性能测试方法和耐久性测试方法标准外，还有其它性能例如克重、厚度、透气度、经向和纬向断裂强力、断裂伸长率、疏油疏水、抗静电、阻燃等许多重要项目的测试方法，而且更为重要的是本标准既是方法标准还是产品标准，比国外标准更加完善，且具有市场规范性。国内相关的袋式除尘器用滤料标准有环保产品国家标准和行业标准等。其中国家标准GB/T6719-2009《袋式除尘器技术要求》，行业标准HJ/T324-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料》、HJ/T326-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用覆膜滤料》等。这些标准对袋式除尘器用滤料的分类、命名和部分技术要求等进行了规范，但有些关键的技术参数要求并未能包含在内，比如复合滤料的规范化命名、纤维与基布的结合状态、PTFE滤料的特殊性、PM2.5捕集效率、瞬时测试温度下热收缩率、滤料耐磨性能、滤料耐折性能、滤料材质的检测等，这些特性对袋式除尘器滤料的推广和规范使用都具有重要的作用。另外，这些标准发布实施已经很长时间，目前滤料技术和产品已经有了很大进步，有些指标需要进行修正。因此，本标准的实施将全面、系统的规范袋式除尘器用滤料的技术要求。袋式除尘用滤料的生产概况3袋式除尘是典型的靠政策驱动的行业，在京津冀及周边地区“2+26城”市执行大气污染物特别排放限值的时代背景下，特殊排放和超低排放已常态化，这给袋式除尘行业的发展带来了新机遇，2017年袋式除尘企业生产较为繁忙，滤料骨干生产企业产值增长明显。粗略统计，2017年业内骨干企业共20家，其中主机7家、纤维及滤料10家、配件3家。分布在江苏、浙江、上海、福建、辽宁等省市，全年骨干企业经营情况如下：主要业务袋式除尘器、电袋复合除尘器、袋式除尘用滤料、滤袋以及脉冲阀、袋笼等配件，相关从业人员10万人以上，骨干企业全年营业收入合计约60亿元，利润总额 5亿元，利税总额 7.2亿元、出口合同额 4.2亿元。近几年，我国袋式除尘滤料行业在超细面层滤料、聚四氟乙烯基过滤材料关键技术及产业化、高硅氧（改性）覆膜滤料及其应用等方面具有较大创新和进展，不仅有一批典型的中大规模滤料骨干企业，还形成了辽宁抚顺-营口滤料产业集群、江苏阜宁滤料产业集群、浙江天台产业集群，对中国环保行业起到坚实的支撑作用。相比外资滤料生产企业，国产滤料的性能和质量已有显著提升，目前也涵盖国内滤料市场份额的90%，且滤料和滤袋方面的出口量有所增加，2017年约5亿元。不可回避的是，目前还存在一些问题阻碍了行业的健康持续发展，主要是市场不规范，竞争依然严重，行业的利润偏低，盈利能力不足；同时，市场假冒伪劣现象依然存在，滤料质量良莠不齐，门槛过低，影响袋式除尘行业整体形象和信誉。因此，亟待标准的制定和发布。主要技术内容及说明本标准包括滤料的定义、术语、技术要求、检测方法、检验规则、产品的标志、包装、运输和贮运等内容。标准可以为滤料的标准化生产和检测、保证和提高产品质量创造必要的条件，为监督部门实施产品的检验提供依据，有利于用户方便、正确地选用滤料，提高烟尘控制效果，促进我国烟尘控制技术的发展以及推动滤料产品在国内外的销售。本标准的制定与实施必将取得明显的社会效益、环境效益和经济效益。6.1定义、命名与分类本标准针对袋式除尘与滤料专业领域，定义了袋式除尘、滤料、织造滤料、非织造滤料、复合滤料、覆膜滤料、过滤风速、压力损失、入口粉尘浓度、出口粉尘4浓度、全尘捕集效率、PM2.5捕集效率、清灰、清灰周期、清灰时间、动态除尘效率、残余阻力、清灰阻力、粉尘剥离率、经向定负荷伸长率、覆膜牢度、面层剥离强度等术语。滤料按照原料材质、加工方式、是否覆膜等进行了分类，涵盖了目前业内的各种分类方式。根据目前行业对滤料型号的使用情况，滤料的名称由滤料面层纤维材质、基布材质、加工方法和单位面积质量等四部分的代号组成，以“面层纤维材质—/基布材质—加工方法—单位面积质量”表示。对滤料常用材质类型及代号、加工格式、单位面积质量表示方法等进行了规定。标准不仅包括了对普通单一纤维滤料的命名，而且针对市场常用的复合滤料，进行了规范化命名。对“纤维材质1+纤维材质2+纤维材质3/基布材质”型复合滤料，可以用“M—20%P84+80%AR/GFE—NW—600”来表示20%的P84与80%的芳纶纤维制作的面层、无碱玻璃纤维做基布、非织造结构、克重600g/m2、表面覆膜的滤料。针对单位面积质量代号，用 550表示克重550g/m2至560g/m2之间的滤料。6.2性能参数针对滤料的实际应用，在实验基础上对其技术要求进行了规定，包括：（1）滤料外观：滤料表面、纤维与基布的结合状态；（2）滤料形态特性相关：滤料的单位面积质量、厚度、幅宽。对单位面积质量、厚度、幅宽参数，由于使用场所和条件不同，其绝对数值会不同。但这些参数的偏差表征了制造过程中产品的质量稳定度，因此标准中对此进行了严格规定。（3）透气度是决定滤料初始阻力的参数，其偏差是表征滤料质量稳定性重要参数。透气度用其初阻力表示。如果某部位透气度大，则该部分粉尘负荷大，在阻力过大时容易产生颗粒的穿透。标准对透气度偏差进行了规定。表1给出了滤料克重、厚度、幅宽及透气率参数测试值及其偏差。一些典型样品实验数据的实测值如表 1所示。表1典型样品的实验过程中实测值参数标称值样品1样品2样品3样品4样品5平均值相对偏差CV(%)率(%)克重(g/m2)厚度(mm)

580571.3583.3581.2590.2578.5580.90.161.061.51.521.51.551.521.471.510.801.745幅宽(m)透气率(m3/m2.min)

2.52.532.512.472.462.492.49-0.321.0310.09.310.29.810.49.89.90-1.003.83（4）断裂强力表征滤料的机械强度，是保证滤料结实耐用、不破损，决定滤料寿命的重要参数，是滤料的核心指标，与纤维、克重、加工等参数相关。随着袋除尘在现场应用越来越广，遇到了新问题越来越多，对滤料强力提出了更高要求。另外，随着滤料加工技术的进步，产品本身的性能也在不断提高。因此，对非织造类滤料的经向和纬向断裂强力规定为900N和1200N，经向和纬向断裂伸长率为30%和50%。近年来，由于垃圾焚烧、高硫煤锅炉、脱销中氨逃逸等各种场所中烟气越来越严苛，腐蚀性与破坏性越来越强，为延长使用寿命、保证滤料使用的可靠性，PTFE材质产品应用越来越多。但PTFE滤料在强力性能上有其特殊性，断裂强力低、断裂伸长率大，因此本标准中单独规定了纯PTFE滤料经向、纬向的断裂强力均为800N，经向和纬向的断裂伸长率均为30%。典型滤料样品的断裂强力及断裂伸长率实验数值见表2.表2典型滤料样品的断裂强力及断裂伸长率项目参数样品1样品2样品3样品4样品5平均值经向强力(N)105210411089105610621060PPS纤维纬向强力(N)123512431226125112471240.4/PPS基布经向伸长率(%)15.214.312.314.613.513.98纬向伸长率(%)35.238.636.340.237.337.52经向强力(N)1044998984102810721025PTFE纤维纬向强力(N)825766787820816803/PTFE基布经向伸长率(%)12.412.512.713.712.812.8纬向伸长率(%)17.919.820.117.92019.1（5）过滤性能参数及测试方法修订通过对袋除尘中过滤材料使用过程及原理的研究，对滤料中表征其过滤性能的方法和参数也更加明确。根据滤袋使用原理，并参考相应的国家标准、国际标准，对过滤性能检测装置进行了设计，对测试方法进行了规定，尽可能模拟了滤料在现场从洁净状态至稳定状态的全过程应用。除尘效率指标规定为 99.9%。此外，为迎合当前的大气环保形势，还增加了滤料 PM2.5捕集效率的要求。表3典型样品的过滤参数测试值阻力 初始阻力 Pa 46.8 开始状态6特性残余阻力Pa153.3实验最终阶段除尘除尘效率％99.996实验最终阶段效率PM2.5效率%99.85实验最终阶段淸尘粉尘剥离率％88.8实验最终阶段周期28分15秒第一个周期特性周期—分6秒最后一个周期7（6）滤料耐温考虑最终用户现场实际应用滤料的情况，以及滤料制造企业对其性能的检测的方便，规定了滤料的连续测试温度和瞬时测试温度下经向、纬向断裂断裂强力保持率、热收缩率的值。典型滤料耐温测试数据见表4.表4PPS滤料的耐温性能测试数据项目参数样品1样品2样品3样品4样品5平均值强力保持率(%)经向强力(N)105210411089105610621060原始纬向强力(N)123512431226125112471240.4样品经向伸长率(%)15.214.312.314.613.513.98纬向伸长率(%)35.238.636.340.237.337.52经向强力(N)126112521278126612781267119.5纬向强力(N)124312581283127312891269.2102.3样品经向伸长率(%)14.315.213.814.213.914.28(190℃纬向伸长率(%)35.839.540.136.234.337.1824h经向原长度(mm)3003003003003000.7%(热收处理经向热后长度(mm)298.1297.2298.3296.8298.7缩率)后）纬向原长度(mm)3003003003003000.4%(热收纬向热后长度(mm)299.1298.2298.7299.2299.1缩率)样品经向强力(N)113511671192117311381161109.5(120℃纬向强力(N)123812401203125412731241.6100.1瞬时经向伸长率(%)13.214.713.413.812.513.52耐热纬向伸长率(%)34.337.637.435.334.235.76后）（7）滤料耐磨滤料在使用中受到含尘气流的磨琢，其表面纤维、尤其表层覆膜会在被磨蚀。为评价滤料的抗磨琢性能，规定了滤料的耐磨性。典型滤料耐磨数据见表 5（8）滤料耐折针对玻璃纤维等无机滤料，其弯折疲劳需要考虑，本标准规定了滤料的耐折性7能。典型滤料耐折性见表 5所示。表5典型滤料的耐磨及耐折参数测试值参数 样品1 样品2样品3样品4样品5 平均值耐磨(mg/cm2)3.64.24.84.73.8耐折(次)2436137189286532654325348（9）滤料覆膜牢度

4.228418.8鉴于目前覆膜滤料在现场使用中覆膜脱落、剥离的案例越来越多，为提高覆膜滤料的质量，标准规定了对覆膜滤料覆膜牢度的要求和检测方法。典型覆膜滤料的覆膜牢度见表6。根据测试数据，考虑所取样品厂商的生产水平，本标准规定覆膜牢度在0.10MPa，既保证大多数厂商产品能达到，满足现场的安全使用，又促进了行业产品质量的提高。表6覆膜滤料覆膜牢度测试值单位：MPa测次12345平均值涤纶针刺毡覆膜0.1620.1290.1340.1220.1410.138涤纶针刺毡覆膜0.1230.1100.1120.1160.1100.114涤纶防静电毡覆膜0.0640.0770.0810.0850.0940.080聚酰亚胺毡覆膜0.1770.1650.1630.1830.1640.170聚苯硫醚毡覆膜0.0690.0880.0810.0820.0660.077聚苯硫醚毡覆膜0.0940.1110.1330.1480.0910.115聚苯硫醚毡覆膜0.0790.0720.0770.0750.0500.071芳纶毡覆膜0.1580.1780.1810.1600.1860.172玻纤布覆膜0.0740.0760.0850.0830.0900.081玻纤布覆膜0.0880.0760.0860.0720.0760.080（10）滤料面层剥离强度针对玻璃纤维复合毡滤料，由于玻璃纤维柔性差、与基布抱合欠佳的特点，致使一些玻璃纤维复合毡在现场使用中多次出现面层与基布分离的现象，导致了滤料的过早失效。为保证玻璃纤维针刺毡的质量，本标准规定了滤料面层剥离强度的要求和检测方法。化学纤维毡的面层剥离强度远远大于玻璃纤维针刺毡，因此本数值是针对玻璃纤维复合毡规定的，化学纤维毡完全能够满足要求。典型玻纤纤维复合毡的面层剥离强度见表 7.表7 典型玻纤纤维复合毡的面层剥离强度 单位:N样品 方向 样条1 样条2 样条3 样条4 样条5 平均值玻璃纤维 经向 40.8 58.4 45.6 52.1 40.6 47.58复合毡1纬向44.549.750.350.954.950.1玻璃纤维经向32.134.335.232.831.233.1复合毡2纬向36.637.635.838.936.837.1玻璃纤维经向16.815.614.713.912.614.7复合毡3纬向37.328.932.332.434.433.0（11）滤料专项要求针对滤料在一些特殊的环境下使用，进行了特殊规定，例如具有燃爆危险的粉尘的收集，规定了滤料的抗静电特性和阻燃特性；针对具有酸性、碱性、氧化性场所使用的滤料，规定了其耐酸、耐碱和耐氧化性。对可能有潮湿、油污的场所，规定了其疏水和疏油特性。滤料的抗静电特性、耐酸、耐碱和疏油、疏水性能参考并引用了 GB/T6719。在氧化环境中使用，或材料本身抗氧化性弱的材料，近年来，氧化致使滤料失效的案例越来越多，现场和滤料加工企业都提出了对滤料抗氧化性的测试，本标准中增加了使用硝酸溶液来测试滤料的耐氧化，在实验基础上提出了相应指标。阻燃特性在参考GB/T6719的基础上，考虑材料本身应该具有阻燃性能，规定了材料的极限氧指数。典型滤料的耐热及耐酸、耐碱测试数据见表 8，抗硝酸氧化测试数据见表 9。表8PPS面层/PPS基布滤料耐热及耐酸、碱拉伸断裂参数项目参数样品1样品2样品3样品4样品5平均值强力保持率(%)经向强力(N)105210411089105610621060原始纬向强力(N)123512431226125112471240.4样品经向伸长率(%)15.214.312.314.613.513.98纬向伸长率(%)35.238.636.340.237.337.52样品经向强力(N)106710521063107410831067.8100.7(85℃纬向强力(N)125612631284127512831272.2102.660%硫经向伸长率(%)8.312.311.310.412.310.92酸24h处理后纬向伸长率(%)35.343.847.333.446.741.3样品经向强力(N)106210531037106410751058.299.8(40%Na纬向强力(N)126312351230122612381238.499.8OH,24h经向伸长率(%)9.39.48.510.39.99.48处理后纬向伸长率(%)37.641.941.539.640.340.189表9 PPS面层/PTFE基布滤料经过硝酸处理后拉伸断裂参数（氧化性测试）项目参数样品1样品2样品3样品4样品5平均值强力保持率(%)经向强力(N)912917928850847890.8原始纬向强力(N)859888785791814827.4样品经向伸长率(%)8.28.38.39.29.28.64纬向伸长率(%)68.56665.665.567.566.62样品经向强力(N)890916924923940918.6103.12(10%硝纬向强力(N)797862887810902851.6102.92酸1h处经向伸长率(%)7.57.57.787.47.62理后）纬向伸长率(%)62.965.37064.472.567.02样品经向强力(N)939948950922933938.4105.34(10%硝纬向强力(N)805886849831776829.4100.24酸1h处经向伸长率(%)7.976.77.187.34理后纬向伸长率(%)63.171.365.867.362.465.98样品经向强力(N)905895890920886899.2100.94(30%硝纬向强力(N)805803845835780