濾布的基礎(chǔ)知識(shí)
in 技術(shù)知識(shí) by 砳榮環(huán)保
一、濾布的基本類型濾布分為機(jī)織物、非織造布及復(fù)合織物等幾種基本類型。1．機(jī)織物由于機(jī)織物的經(jīng)紗和緯紗可以進(jìn)行各種各樣的排列，從而得到不同的織造組織圖形，再加上可采用不同類型的紗線以及加工工藝，所以實(shí)際上織造布的組織樣式是無(wú)限制的。機(jī)織物是由經(jīng)紗和緯紗按一定規(guī)律上下交錯(cuò)而織成的，上下交錯(cuò)的規(guī)律稱為機(jī)織物的組織。機(jī)織物常用的組織有平紋、斜紋及緞紋三個(gè)基本樣式。平紋織法，是指每一根經(jīng)紗和每一根緯紗相互上下交織的織布法。平紋布最致密，因而過(guò)濾效果最好，剛度最好。斜紋織法，是指一根緯紗在兩根或兩根以上經(jīng)紗的上面和下面同時(shí)通過(guò)，并且從一行向下一行作有規(guī)則的橫向移動(dòng)的織布法。該織法能產(chǎn)生對(duì)角線的斜紋線，通常是沿著布的表面，從左向右朝上運(yùn)動(dòng)。斜紋織法的優(yōu)點(diǎn)是在單位長(zhǎng)度的布上能填塞更多的緯紗線，因而織成的布體積更大。與平紋布相比，斜紋布更柔韌，更易裝到過(guò)濾機(jī)上。緞紋織法，它通過(guò)使用較寬的交織點(diǎn)間距而進(jìn)一步擴(kuò)大了斜紋織法的概念。該織法能織造出表面光滑的布，而無(wú)對(duì)角線的斜紋線的緞紋布最柔軟。這種布除了容易卸除濾餅之外，還降低了粒子在布內(nèi)部被捕捉的可能性。但是，緞紋布的缺點(diǎn)是不耐摩擦。1.1機(jī)織物的精加工機(jī)織物精加工有確保布的穩(wěn)定性、改善布的表面特性、調(diào)節(jié)布的滲透性三個(gè)主要目的。(1)熱定型。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，都有張力作用在濾布上，因而濾布需要有穩(wěn)定性。否則張力去掉后，布的尺寸會(huì)有變化，可能導(dǎo)致壓濾機(jī)上的進(jìn)料孔不與濾布上的孔對(duì)準(zhǔn)。為避免這樣的問(wèn)題發(fā)生，應(yīng)對(duì)布進(jìn)行熱水處理或干燥熱凝處理，溫度和處理持續(xù)的時(shí)間取決于布的聚合物材料。濾布需要有穩(wěn)定性的另一個(gè)原因是，使用中預(yù)先有張力作用在濾布上，例如在帶式過(guò)濾機(jī)上和在立式壓濾機(jī)上，預(yù)先就有張力作用在濾布上。在這種情況下，要仔細(xì)控制溫度對(duì)濾布進(jìn)行拉伸。預(yù)先拉伸除了能降低濾布在使用期間的進(jìn)一步伸長(zhǎng)之外，還能保證濾布在運(yùn)行時(shí)有較好的軌跡，減少跑偏。(2)壓光。壓光是最常用的改善布表面特性的方法。操作時(shí)，讓濾布在熱的加壓輥之間通過(guò)，并根據(jù)不同的布來(lái)選擇溫度、壓力、及通過(guò)輥?zhàn)拥乃俣?。壓光后的濾布，表面光滑，有利于卸除濾餅，而且調(diào)節(jié)了滲透性，提高了過(guò)濾效率。(3)燒毛。燒毛是將短纖維紗織成的布表面上的茸毛微微燒焦的表面處理法。布面上的短纖維茸毛妨礙濾餅的卸除，可采用氣框或者非常熱的金屬窄條以快速與布面接觸而將茸毛燒焦除掉。(4)起絨。起絨是用細(xì)鋼梳在布的一側(cè)或兩側(cè)梳起軟絨。起絨不僅可改善濾布捕捉細(xì)粒子的能力，而且還能提高布的納污能力。起絨法常用來(lái)處理除塵過(guò)濾布。(5)表面涂覆。表面涂覆是特殊的濾布表面處理方法。織造布和非織造布均可進(jìn)行微孔聚合物涂覆，既提高了過(guò)濾精度，又改善了濾餅從布上卸除的條件。例如四氟乙烯三聚物，可在表面上形成非常結(jié)實(shí)的涂覆層，層上有極多的孔，孔徑為5～8μm。2．非織造布制備非織造布，需要經(jīng)過(guò)纖維準(zhǔn)備、成網(wǎng)、黏合加固、烘燥、后整理及卷裝6個(gè)步驟。在這6個(gè)步驟中，以成網(wǎng)和黏合加固最重要。2.1成網(wǎng)成網(wǎng)可分為干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、聚合物擠壓成網(wǎng)。(1)干法成網(wǎng)。干法成網(wǎng)又分為機(jī)械成網(wǎng)和氣流成網(wǎng)。干法成網(wǎng)的纖網(wǎng)經(jīng)過(guò)化學(xué)、機(jī)械、溶劑、或熱黏合處理后，便成了尺寸穩(wěn)定的非織造布。(2)濕法成網(wǎng)。濕法成網(wǎng)是以水為介質(zhì)，使短纖維均勻地懸浮在水中，再借助水流作用，使纖維沉積在透水的簾帶或多孔滾筒上形成濕的纖網(wǎng)。(3)聚合物擠壓成網(wǎng)。聚合物擠壓成網(wǎng)利用了聚合物擠壓的原理和設(shè)備。代表性的紡絲方法有熔融紡絲、干法紡絲及濕法紡絲等成網(wǎng)工藝。2.2加固加固可分為機(jī)械加固、化學(xué)黏合、熱黏合三類。它們可單獨(dú)使用，也可組合使用。2.2.1機(jī)械加固機(jī)械加固既不用黏合劑、溶劑等化學(xué)品，也不用熱熔黏合，而是用機(jī)械方法使纖網(wǎng)中的纖維互相糾纏在一起，或者用線圈狀纖維束或紗線使纖網(wǎng)加固。(1)針刺加固法。在干法非織造布中，以針刺非織造布為最多，用途也愈益廣泛，現(xiàn)已應(yīng)用在土工布、地毯、汽車內(nèi)飾材料、造紙用毛毯、過(guò)濾材料、合成革基布及耐高溫合成材料等方面。用針刺法制成的非織造布，內(nèi)部孔隙多且均勻、無(wú)規(guī)則。因此透氣性好，對(duì)粒子的截留性好也是一大優(yōu)點(diǎn)。但是，粒子進(jìn)入非織造布內(nèi)部后，會(huì)堵塞孔隙，布表面上的毛絨也會(huì)造成濾餅難剝離。解決對(duì)策是對(duì)布燒毛、壓光、表面涂覆樹(shù)脂。經(jīng)過(guò)這樣處理的針刺非織造布，既有良好的粒子截留性，又有良好的濾餅剝離性。如果在上層纖網(wǎng)和下層纖網(wǎng)之間鋪置基布，則制成的非織造布的強(qiáng)力不亞于織造布。(2)水刺加固法。同針刺法相比，水刺對(duì)纖維的作用力要小，因此水刺非織造布的密度也要小一些，也更柔軟。(3)縫編法。在織物外觀和織物特性上都與傳統(tǒng)機(jī)織物或針織物相近。2.2.2化學(xué)黏合加固利用化學(xué)方法加固非織造布，是歷史最長(zhǎng)、應(yīng)用范圍最廣的一種纖網(wǎng)加固法?；瘜W(xué)黏合法有黏合劑黏合法和溶劑黏合法兩種。2.2.3熱黏合加固2.3后整理(1)熱定型整理。熱收縮整理法可以用來(lái)增加非織造布的緊密度，提高強(qiáng)力，提高尺寸穩(wěn)定性。(2)壓光整理。厚度均勻壓光整理，旨在使非織造布的厚度均勻，達(dá)到一定厚度要求。(3)燒毛整理。是用煤氣燒掉非織造布表面凸出的浮面纖維，以便得到表面光潔的非織造布。(4)吸塵整理。吸塵整理的目的是增大非織造布對(duì)粉塵的吸附力。吸塵整理的關(guān)鍵是用抗靜電劑、吸濕劑、石蠟乳液等，對(duì)非織造布進(jìn)行浸漬處理。經(jīng)過(guò)吸塵整理的非織造布過(guò)濾材料的纖維，能在過(guò)濾過(guò)程中吸附粉塵。(5)涂層整理。為了改善非織造布的原有功能，或者賦予其新功能，可在其表面涂上一層化學(xué)材料。通過(guò)采用適當(dāng)?shù)耐繉泳酆衔锱浞侥芨纳破鋸?qiáng)力和其他性能。(6)疊層整理。疊層的原理很簡(jiǎn)單，就是用黏合手段將兩層或多層材料疊合在一起形成復(fù)合材料。3．復(fù)合織物(1)涂層。在織造布或非織造布表面涂覆一層化學(xué)材料，可以提高粒子的截留性、提高濾液的澄清度、提高濾餅的剝離性、提高耐腐蝕性、提高使用壽命。(2)疊層。深層過(guò)濾介質(zhì)，上面的粗層起著預(yù)濾的作用，用來(lái)截留較大粒子，下面細(xì)層用來(lái)截留較小粒子，使介質(zhì)的納污能力實(shí)現(xiàn)最大化。表面過(guò)濾介質(zhì)，利用介質(zhì)的表面細(xì)層或膜層收集粒子，過(guò)濾效率完全取決于介質(zhì)表面上的孔。(3)多層。多層介質(zhì)的上層最細(xì)，用來(lái)過(guò)濾，下面各層較粗，很結(jié)實(shí)，為整個(gè)介質(zhì)提供機(jī)械穩(wěn)定性。 二、濾布的特性1．濾布的滲透性(1)滲透性是決定流體通過(guò)介質(zhì)的初始流速的重要參數(shù)，而初始流速則影響著介質(zhì)近處的濾餅結(jié)構(gòu)。(2)滲透性是直接影響過(guò)濾期間壓力損失的參數(shù)，滲透性高時(shí)，壓力損失就小，過(guò)濾速度快。(3)滲透性是影響濾餅過(guò)濾成功與否的關(guān)鍵。(4)滲透性決定著稀薄濾漿的粒子在介質(zhì)內(nèi)部的捕捉量，當(dāng)然造成了介質(zhì)反沖洗再生的困難。(5)滲透性是決定空氣過(guò)濾站風(fēng)扇尺寸或功率的重要參數(shù)。2．粒子在濾布孔上的架橋?yàn)V布的孔隙比其上面的濾餅的孔隙大。由于濾布的孔隙越大，濾布不易堵塞，便越容易洗滌，所以應(yīng)選用孔隙盡量大的濾布。濾布的堵塞難易與濾布孔上的架橋有關(guān)。首先由大粒子形成拱形橋，接著較小粒子在拱橋上形成濾餅。在濾布的較大孔隙上能過(guò)濾出較小粒子，就歸因于架橋現(xiàn)象。3．濾布的流阻多數(shù)情況下，介質(zhì)經(jīng)過(guò)多次使用之后才會(huì)因磨損和孔隙堵塞等緣故而廢棄。雖然每次使用之后都要清洗介質(zhì)，但是濾布通過(guò)流體的能力仍不可避免有一定降低，降低的幅度與介質(zhì)的流阻有關(guān)。初始過(guò)濾壓和固體粒子的濃度顯著影響著介質(zhì)的初始阻力。采用的過(guò)濾壓若超過(guò)一定的臨界值，那么濾餅過(guò)濾所希望的條件就不會(huì)出現(xiàn)。這是由于在這樣的過(guò)濾壓下，不能形成穩(wěn)定的架橋，架橋失敗的粒子會(huì)堵塞介質(zhì)的孔隙。同樣，如果料漿的濃度低于一定值，也不會(huì)形成架橋。