常用工业滤布材料的分类及性能总结

常用工业滤布材料的分类及性能总结

1滤布材料选择的影响因素过滤材料是过滤分离设备的“心脏”。这是决定分离效果的重要组成部分，在化工、医药、冶金等行业发挥着非常重要的作用。但是由于不同行业的工作物料性质差别大,滤布的使用环境复杂,这就决定了不同条件下滤布材料选择的不确定性和复杂性。其中,工作物料的化学性质和温度条件,这两个环境条件决定了滤布的取材问题,直接影响到滤布的使用寿命。因此,本文在前人研究的基础上,对常用工业滤布进行了分类及性能总结。拟通过测定各种滤布的物理性能(包括断裂强力、断裂伸长率、耐磨性能和使用温度等)、化学性能(主要指耐腐蚀性)、过滤性能(过滤精度等),为滤布材料的选择提供可靠的性能参数,具有十分重要的实际意义。2在微胶囊中的应用目前用于过滤材料的纤维从适用的连续使用温度上讲,主要有两类,一类的适用温度小于150℃,称为低温滤料,这类纤维常用的有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)和聚酰胺(PA)等;另一类适用温度高于170℃,属耐高温纤维,如芳族聚酰胺(如Nomex)、PEEK、PPS、PTFE、PBT、E-CTFE、以及玻璃纤维等2.1聚乙烯等聚合物工业用常规低温滤布材料如尼龙PA、涤纶PET、丙纶PP、聚乙烯PE等。此类材料的长纤维短纤维产品已广泛应用于制药,食品,化工,冶金、橡胶、陶瓷等各个行业。2.1.1硫酸钠和苯甲酚涤纶(学名聚酯)耐强酸和弱碱,不溶于有机酸,在低温下对于低浓度的无机酸性能很稳定,但溶于浓硫酸和加热的苯甲酚,在强碱中易水解。此外,耐腐蚀性、回复性很好,导电性能很差。过滤性能:涤纶长纤滤布表面光滑、耐磨性好、强力高、通过拼捻后,强度更高,耐磨性更好,从而织物透气性能好,漏水性快,清洗方便。涤纶滤布主要用途:制药,食品,化工,冶金,工业压滤机,离心机滤布等。2.1.2弹性差,一般在织物上整理工艺,主要有维纶(学名聚乙烯醇)强度比涤纶要低,强度仅为5.32~5.72Cndtex。断裂伸长率12%~25%。弹性差,织物保持形性差,耐磨性较好,耐用性是纯棉的1~2倍。但有一个最大的优点就是能够经受强碱的作用,并且吸湿性好,容易与橡胶结合在一起,是橡胶行业中配用的好材料,它的缺点是耐温较低,温度达100℃就有收缩,不耐酸性。一般用于碱性较强的厂家和橡胶行业。2.1.3xdtex锦纶(学名聚酰胺纤维)俗名尼龙,结晶性塑料,白色至淡黄色的不透明固体。锦纶纤维强力高,强度为4~5.3Cndtex,伸长率为18%~45%,在10%伸长时弹性回复率在90%以上,锦纶强力在纤维中最强,据测定,锦纶纤维的耐磨性为棉纤维的10倍,粘胶的50倍。耐磨性居多种纤维之首,所以与橡胶压在一起是制造汽车轮胎的理想材料。锦纶纤维耐强碱、弱酸;锦纶不耐光。主要用途:橡胶、陶瓷、制药、食品、冶金等。2.1.4滤布材料的选择丙纶(学名聚丙烯)滤布耐强酸、强碱。除氯磺酸、浓硝酸外,耐酸性良好。丙纶使用温度不超过100℃,超过100℃强度下降并收缩。短纤维可与棉花混纺,可作细布、床单、手套、毛毯等。长纤维比重小,耐磨、耐腐蚀、可做绳索、渔网等。工业用途可做帆布、水龙带、包装材料、过滤布、工作服等。由上述材料编织的滤布耐热性较差,在较高温度下不能长期使用,寿命很短,在超过180℃高温环境下基本不可用由滤布材料性能表及参考资料可知:耐腐蚀性:在碱性环境下,维伦、丙纶和锦纶的适用范围明显比涤纶大,并且耐碱性较好;而在酸性环境下,涤纶和丙纶的适用范围则比另外两种大,耐酸性也较强。强度:由强度值及断裂伸长率可知,涤纶、锦纶、丙纶、维纶强度依次降低,涤纶强度高,耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。如若滤布材料对强度有较高要求,则应该选择涤纶和锦纶,甚至是伸长性更好的材料。耐磨性:锦纶的耐磨性最好,涤纶耐磨性仅次于锦纶,比其他天然纤维和合成纤维都好。耐温性:由软化点可以看出涤纶、维纶、锦纶、丙纶的耐温性依次降低。综上所述,我们不难看出,任何一种滤布材料都有其优点和缺点,也正是这些优点和缺点造成了滤布材料的选择由于其适用环境的不同而具有极大的不确定性和复杂性。因此,深入研究和测定各种滤布材料的使用性能对滤布材料的选择具有非常重要的意义。2.2聚丙烯酸盐材料金属纤维烧结毡过滤材料是采用不锈钢纤维,利用纤维杂乱交织烧结碾压而成,具有无数不规则孔隙,主要用来拦截液流中的污染物。该材料具有无脱落、高过滤精度、高纳污容量、耐高温、高压、耐有机溶剂和可焊接等特点。不足之处是耐腐蚀能力不强2.3高分子可燃化纤维目前开发并得到广泛应用的耐高温纤维有聚四氟乙烯(E-CTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、芳族聚酰胺(如Nomex)、聚苯撑硫醚(PPS)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)以及聚丙烯腈预氧化纤维(PANOF)等。PEEK是一种半晶体高分子材料,可在200℃~260℃长期使用,问世后曾一度被称为超耐热高分子材料。其分子结构中含有芳香环和柔性的醚键,使得纤维具有超高的热稳定性和化学稳定性,纤维的熔点为334℃,在200℃下24h的强度保持率为100%,并且在火焰中放出的毒气极低。纤维几乎能耐除浓硫酸外的其他大部分化学试剂,此外纤维还具有很低的收缩率和良好的电绝缘性聚四氟乙烯(E-CTFE)是氟碳线性直链分子所构成的一种合成纤维。PTFE单丝具有优异的耐热性,使用温度可达260℃,瞬时可耐1000℃以上的高温火焰;耐酸、碱及其他化学试剂,除金属钠外,几乎不受其他物质侵蚀;最难以燃烧,极限氧指数高达95%。这种纤维耐磨损且摩擦系数低,粉尘及滤渣易抖落,所以过滤效率高,使用寿命特别长。聚丙烯腈预氧化纤维(PANOF)是90年代开发出来的一种新型耐高温纤维,这种纤维具有不熔、不软化、不收缩、在300℃高温下性能稳定等特点,极限氧指数高达55%。此类耐高温过滤材料,适用于过滤环境极其苛刻高温,腐蚀性强,可燃性介质等的过滤,随着科技的不断进步,高温滤材已被广泛应用于冶金、钢铁、发电、垃圾焚烧等行业高温烟尘的过滤。3聚丙烯的复合材料通过对国内几家大型滤布生产厂家的实地考察,收集到了几种聚酯产品CXW60188-1、CXW31204-3,耐高温新型材料E-CTFE、PEEK及几种烧结毡作60K2A3、30K2A3为实验样品。3.1复合滤布的性能测试按照国家标准GB/T3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,对聚酯滤布、烧结毡样品进行了丝径、根密度、断裂强力、鼓泡孔径、透气性和透水性等性能测试,结果如表2。聚酯是常用工业滤布材料中耐温性,耐腐蚀性,强度及回复性等性能较其他材料的同类型滤布性能较好的。测试数据可为此类滤布选择提供参考依据。此外,两种烧结毡样品测试数据也具有一定的相对参考价值。3.2k的各项性能本文在对各种具有代表性并且应用广泛的单丝滤布样品进行调研的基础上,按照国家标准GB/T3923.1-1997,测定了两种高温滤布材料E-CTFE和PEEK的各项性能,结果如表3。由性能试验测试结果可知:1)E-CTFE材料可在小于150℃的高温下连续使用,耐强酸强碱腐蚀。透气性方面要比PEEK强,但是断裂强度低,抗磨损能力弱,过滤性能与PEEK相当。2)PEEK材料可在高于180℃高温、具有腐蚀性的过滤介质中使用,高温下收缩变形、收缩率较小,使用后对滤布其他性能影响不大,与滤料本身的耐温性相符,因此滤料可以用于180℃左右高温的工况下连续运行,并能保证机械性