設為首頁 - 加入收藏
歡迎來到有色專家平臺,請 登錄 | 注冊
當前位置: 主頁 > 科研平臺 > 科研成果 > 材料 >

機織過濾布材料 特性、組織形態與過濾效果分析

2016-05-13 14:41 [材料] 來源于:中國有色設備信息網
導讀: 由于合成纖維在抗拉能力、耐酸堿性、耐磨性等諸多方面能明顯優于傳統的紡織材料,并且具有很大的可挑選余地,所以目前用于機織過濾布的材料,基本采用合成纖維為原料,主要有滌綸纖維......
企業簡介
   浙江隋塔濾料科技有限公司(又名浙江維瑞福工業用布有限公司,是一個企業二塊牌子)是國內知名的過濾材料生產企業,參與了二個國家行業標準的編寫,分別是全國產業用布行業的《機織過濾布》標準(FZ/T 64015)和全國機械行業協會的《固液分離用織造濾布 技術條件》(JB/T 11094),是紡織行業標準《丙綸單絲》(FZ/T  54074)和地方聯盟(浙江天臺地區產業用布行業)的第一編寫人。我們企業現有織機110臺,其中具有國際先進水平的多尼爾織機20臺,有無紡布生產線二條,織物后處理(熱縮定型、布面壓光)生產線一條,合纖復絲拉絲生產線和單絲拉絲生產線各二條,年生產能力為各種規格的機織過濾布計約350萬平米、針刺無紡過濾布約200萬平米和各種液體過濾袋、壓濾袋、除塵袋10萬套,具有一定的產品開發能力,設備也有較廣泛的適應性。
   企業創辦于1984年,經過三十余年在市場里的摸爬滾打,對過濾材料(主要在合纖過濾材料)的特性應用有一定的了解。在產品開發、生產等方面積累了一些經驗與體會,希望通過總結介紹與廣大的應用行業、用戶企業分享,使用戶企業能更好地了解合纖過濾布的有關特性,從而更好地選好、用好過濾布。 
    過濾材料由于應用領域的廣泛性,工況條件的復雜性和各個企業的傳統性,也因為過濾材料生產企業的多樣性,其采用的材質也十分繁多。從其應用范籌來分類,過濾材料分為應用于固氣二相分離和應用于固液二相分離二個大類,其中目前用于固氣二相分離的主要是合纖針刺過濾材料,其按工況條件的不同,針對不同含塵空氣的氣體溫度、酸堿性、含水率、含氧量、阻燃要求等來確定采用什么材質和進行織物的表面后處理方案,據本人了解東北大學對此有更深入且全面的分析研究,恕我不在此作重點分析,本文僅對用于固液分離的機織過濾材料作膚淺的分析,以供參考。
   機織過濾布作為眾多工業企業的一種輔助材料,其應用領域十分廣泛,遍及冶金、化工、化肥、礦山、制糖、制藥、食品、石油等眾多行業,在有色金屬冶煉中的鋅、鋁、銅、鎳、鈷等產品選礦、赤泥分離、鋅渣浸出鉛銀渣、鐵礬渣的脫水過濾、銅電解液的凈化過濾、鈷冶煉中鈷硫粗礦精礦濃密低流洗滌、過濾過程,稀土冶煉過程中的提取以及冶煉企業金屬廢水處理過程都用到大量的不同材質不同型號、規格的過濾布,過濾布的性能適用又各不相同,其應用設備有板框壓濾機、水平帶式真空吸濾機、轉鼓式真空吸濾機、盤式(立盤、平盤)真空吸濾機和離心式過濾機等。 
   由于機織過濾布具有質地輕、強力高、過濾精度可調空間大,產品加工成形容易,用戶選擇余地大,同時由于其過濾機理屬于表面過濾,易于提高再生性能(即可清洗后反復使用)產品具有不可完全替代的特性,多用于板框壓濾、帶式過濾、盤式和轉鼓式真空吸濾設備的固液分離中。無紡針刺過濾布由于有較深的過濾層面,雖然有利于提高過濾精度,并有較好的透氣、透水性能,但容易造成濾孔堵塞,不利于反復使用。在強力方面雖然采用基布作為骨架材料,以增強其強力,但還是存在較大的差距,故除少量用于采用真空吸濾的轉鼓過濾機、立盤過濾機外,多用于煙氣除塵類設備之中。
   我們冶金行業,有大量的工序進行固液分離的工藝過程,也有許多必須對含塵煙氣排放進行除塵的環保要求,為使濾布的直接用戶能較全面和深入的了解機織布過濾的結構特點,在使用過程中達到高效、適應、經濟、耐用的目的。本文對機織過濾布的材料特性、組織形態與過濾效果作分析以供大家參考。
 
一、機織過濾布的材料特性和選用
  由于合成纖維在抗拉能力、耐酸堿性、耐磨性等諸多方面能明顯優于傳統的紡織材料,并且具有很大的可挑選余地,所以目前用于機織過濾布的材料,基本采用合成纖維為原料,主要有滌綸纖維、丙綸纖維、錦綸纖維、其次有維綸、乙綸(聚乙烯)以及金屬纖維(不銹鋼為主)等。受性能、價格、可紡性和市場供應等因素影響,前三種原料目前應用較為廣泛,產品種類規格也十分繁多。 
二、不同纖維結構對過濾效果的影響
   在目前應用的合成纖維材料中,按纖維結構分類分別有短纖紗、長絲復合絲和單絲三個類型。
   三個類型分別有各自的使用特點:短纖紗由于絲條表面有許多纖維絨毛,織物表面也產生相同效果,其有易于形成濾餅,快速提高過濾精度的作用,但有易堵塞不易脫餅的不良效果。長纖復合絲(簡稱為長絲)每根絲線表面光潔,但由于一根絲是由許多細的纖維組成,纖維之間的間隙也會在過濾過程中吸附與沉積細的過濾粒子造成濾孔逐步堵塞而失效。而合纖單絲改變了上述二種原料的不足之處,單絲表面光潔成圓柱狀,絲線內部不存在“溝溝槽槽”,因此過濾粒子在運動過程中因碰撞、吸附、重力沉降等因素使其沉積于濾布內層的機率大大減少。換句話說,只要過濾粒子的粒徑小于濾孔的孔徑,雖絲未在濾餅上沉積下來但也不至于停留在濾布內層,多數均會順利通過而不被截留。只要孔徑設計適宜就可以既保證過濾精度,又可以大大提高過濾效果,同時延長過濾布的使用壽命。濾布生產廠家對單絲過濾布還進行表面壓光處理,使其表面光潔,濾孔變小。在提高過濾精度的同時使過濾液的流速加快,不易沉積,也有利于脫餅,是目前濾料中過濾效果較好的材料。在設計中要根據使用工況、過濾物料的細度構成情況進行。
   機織過濾布的織物組織變化多端,但其基本形態仍是以平紋、斜紋和緞紋三大基本組織為基礎
   為了使過濾布在使用過程中有更好的過濾性能和能承受較大的壓力(特別是加壓過濾一類的過濾設備)在組織結構上還有多種變化組織或雙層結構的組織,使織物更能適應各種不同的要求。
   在三大基本組織中,在紗線纖度和紗線排列密度相同的可比情況下,由于平紋組織的經緯紗線相互交織點之間的距離較短,形成的組織較為緊密,織物的濾孔存在于交點以外的交叉空間中,故在相同條件下,平紋組織濾布其濾孔比斜紋、緞紋組織的濾孔小得多,反映在過濾過程中過濾精度相對較高,但流速則較慢,而斜紋組織和緞紋組織除了與其布面垂直方向(垂直投影面)的濾孔,固其交織點較稀,濾孔相對較大,而且其濾液的流徑途徑更多地反映在其與布面垂直方向的側面濾孔,所以要提高過濾精度,則需調整紗線的排列密度。 
   在實際應用中,織物的組織并不局限于三大基元組織,基于用戶的設計理念與使用習慣,實踐應用的需求,各類變化組織已非常廣泛地應用于機織過濾布中。目前各類過濾布設備趨向于大尺寸、高精度和高效率。為兼顧這三個要求,在設計過濾布結構時就得采用特殊的組織結構,最能說明問題的如本公司生產的雙層單絲過濾布(型號為12870)該產品設計基礎源于單絲材料的特性,單絲材料織物一般透氣、透水性能均較好,但如果需要提高其過濾精度,則必須采用較小絲徑的單絲為原料進行編織,這樣織物密度較高,開孔率較高,但織物單薄,強力較低,不適宜于大尺寸,高壓力的設備使用,反之采用較粗的絲徑,強力增加了,但開孔率較小,密度低,過濾精度無法達到使用要求,因此我們將絲徑不同的兩種原料設計成兩種不同組織相互結合的新穎組織,細徑編織成面層組織,粗徑編織成底層組織,兩種組織之間采用有規律的交織點連接在一起(面層細徑和細緯交織),采用有利于提高經緯密度和有較大透水性的?斜紋,低層(粗徑粗緯交織)采用有利于提高織物強度的斜紋或平紋組織,面底二層之間的經緯密度之比達到3:1之多,再經過對織物表面的壓光處理,其透氣可以達到全部由面層相同絲徑編織的織物透氣量,其斷裂強力則可以達到相同織物的2.5~3倍,這樣的變化組織結構有利于提高過濾布的適用性,優化使用性能,延長使用壽命,是一種設計較為合理、使用性能較為優良的新型過濾材料。也有的過濾織物采用單復絲交織的辦法,其性能處于二者單獨使用的中間狀態。
 
四、織物經緯密度與過濾效果的關系 
    除上述二個因素外,紗線的排列密度無疑也是關系到過濾效果的主要因素之一。很多過濾材料用戶習慣于用“目數”來表示對過濾布的要求,實際上嚴格地說“目數”適用于錦綸篩網、金屬篩網一類方孔網織物。這類產品的經緯交織點之間的孔眼成方孔,并且其縱橫二個方向是一致的孔眼的大小原則
    當相同的絲徑在經緯方向形成不同密度時,其交織點就不會是方孔,也就不能簡單地用“目數”來正確反映其真正的密度。我們一般只能采用“當量孔徑”的概念來表示其有效孔徑和估計其相應的過濾精度,由于影響過濾效果的因素直接表現形式是濾孔大小和所有濾孔面積的總和(即濾孔的有效面積),而絲徑和密度則直接影響到濾孔大小和濾孔的有效面積,為了獲得理想的過濾效果,選擇合適的紗線排列密度(徑、緯密)是十分重要的一關,過密、過稀均無法適應工況和特定過濾物對濾料的要求。過密時,濾液清徹了,但阻力增大,效率降低,濾餅厚度達不到要求,濾餅含水率增加,不易卸餅,更換頻繁增加勞動強度。過稀時使濾液渾濁,漏液跑料,形成濾餅慢,需回收的物料無法回收,廢液排放超標影響環境或增加廢液的處理量,使用廠家均無法正常使用。織物的編織密度是以經、緯二個方向,在單位長度經緯紗線的排列數為計算單位,顯而易見,相同的紗線線密度,經緯方向的編織密度越高,過濾精度也越高,反之則越低,在濾布生產過程中,既要考慮過濾效果,還得考慮濾布生產過程的難易程度。過高的密度增加織造難度,降低生產效率。過低的密度,會破壞織物的穩定性,并且無法達到過濾要求,所以一定要設定一個合理而適用的編織密度,同樣是影響到過濾效果的關鍵要素,也是關系到濾布生產企業、生產成本的一個重要方面。
 
五、綜上所述,過濾材料的適用性和過濾效果與采用材料的固有特性,編織過程中采用的纖維形態,編織方法,編織的經、緯密度有十分密切的關聯(除此以外,與對織物的后處理也十分關鍵。)為了衡量織物在上述幾個因素影響下的緊密程度并與實踐應用相結合,通常用織物的透氣率來表示與衡量。
   由于上述公式未考慮其交織辦法,因此按此公式計算在相同線密度和相同的經緯密度情況下,其總緊度(即覆蓋系數)是一樣的,但實際上由于交織方法的不一樣,其實際緊密程度顯然并非一致,所以用這一概念來評判織物的緊密程度,對于過濾布來說并不妥切。它僅能反映出在投影面積內紗線的覆蓋情況,而不能真正反映出織物過濾所需要的緊密程度,為了能說明濾布的松緊程度,目前通俗的方是用透氣率來表示,其定義是在設定的壓差條件下,單位面積在核定的單位時間內透過的空氣量,以mm/s(或L/㎡·s)表示,顯而易見織物越緊密則透氣性越小,其孔徑也越小,反之則隨之增大,經驗數據對比表明相同的紗線密度和紗線直徑條件下,斜紋結構的透氣量是平紋結構的2-3倍,而緞紋結構則是平紋結構的4-7倍(視緞紋的循環數而分別)在實際應用中,不論是材料形態、紗線線密度,還是經緯向的編織密度,均是千變萬化,由于目前的過濾設備趨向于大尺寸,高精度和高效率,在用戶的實際操作中,又希望盡可能的減低勞動強度和更換頻率,對過濾布提出了更為詳細的要求。機械行業協會的標準《固液分離用機織過濾布技術條件》明顯有比產業用布行業的標準有更多 的實用條款,對我們濾布織造行業提出了更多更全面的要求,迫使我們必須在本文所述的幾個方面和織物后處理等技術問題作深入的分析、探討與改進,并用以指導實際生產,生產出更多的性能優良的、適應用戶要求的過濾材料。也要我們的應用行業和用戶企業了解過濾布的性能和特點,以便在對過濾布的選擇、使用過程中有較為明確的導向。當使用過程中發生問題或出現新的情況、工況條件有所改變時,分析產生的原因,為調整過濾材料作為參考,使我們生產企業和應用企業能得到共同的促進與提高。
 
不當之處,敬請諒解和指正。

(編輯:中冶有色技術網)

擴展閱讀
?

中冶有色技術網版權聲明:

一、本網所有的內容均屬于作者或頁面內聲明來源的人版權所有。
二、凡注明文章來源為“中冶有色技術網”的文章,均為中冶有色技術網原創或者是合作機構授權同意發布的文章。
①凡本網注明來源:中冶有色技術網 www.298853.buzz的所有文字、圖片和音視頻稿件,版權均為中冶有色技術網獨家所有,任何媒體、網站或個人在轉載使用時必須注明來源中冶有色技術網 www.298853.buzz,否則本網有權利將依法追究違反者責任。
②本網轉載并注明其他來源的稿件,是本著為讀者傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。其他媒體、網站或個人從本網轉載使用時,必須保留本網注明的稿件來源,禁止擅自篡改稿件來源,并自負版權等法律責任。違反者本網也有權利將依法追究責任。
三、如需轉載,轉載方必須與中冶有色技術網( 郵件:[email protected] 或 電話:010-88793500)聯系,簽署授權協議,取得轉載授權。
四、凡本網注明“來源:“XXX(非中冶有色技術網)”的文章,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不構成投資建議,僅供讀者參考。
五、若據本文章操作,所有后果讀者自負,中冶有色技術網概不負任何責任。
六、本站鄭重聲明:所載文章、數據僅供參考,使用前請核實,風險自負!
圖文信息
足球直播视频 一定牛福建快3开奖记录 上海快3开奖公告 泳坛夺金481玩法规则 秒速赛车计划百分百 重庆时时彩软件下载 新疆11选5网站 期货配资找象泰配资信用高go 怎么分析快三走势图 12走势图一定牛 福建11选5 股票手续费怎么算 北京快3开奖图北京快3官网 重庆幸运农场稳赚技巧 浙江11选5 韩国股票指数期货 江苏体彩七位数