空气过滤理论研究与发展

空气过滤理论研究与发展

空气过滤理论研究与发展 2011： 一、引言　　空气是维持生命存在的保障，工业生产的迅猛发展造成空气中含有大量的有害气体和细小的悬浮颗粒物，削减空气中悬浮颗粒物的排放量对于环境保护、保障人体健康是至关重要的，空气质量已成为全世界关注的焦点,因此，空气过滤技术的研究及发展日趋重要。　　空气过滤即气滤是指将空气中的污染粒子接近完全地去除，它比“空气净化”又进一步，空气净化适用于许多工业过程中对污染空气的处理要求不太严格的场合【1】。空气过滤技术是近百年来随着科学技术和现代化工业的发展而逐步形成的一门综合技术，它的主要任务是应用空气净化设备控制粉尘微粒的污染或通过空气循环过滤将空气的悬浮颗粒物捕集，以便回收利用和保护环境及人类的身体健康，它在空调通风除尘及其它领域得到了广泛应用。　　近年来，空气过滤技术在滤料的研制及开发，过滤机理的研究及过滤设备的开发与应用取得发展，因此，本文主要介绍了空气过滤技术近几年来国内外的发展状况及取得的成果，提出空气过滤技术的研究及发展有待研究解决的问题。二、滤料及过滤器的研究与发展1、我国滤料及过滤器的发展及应用　　滤料是可将分散于弥散的流体中的固体颗料分离出来的多孔材料，弥散的介质可以是气体或液体，滤料决定着过滤过程的结果和效益，它的发展决定着空气过滤技术的发展，它广泛地应用于室内外空气质量品质的控制。此外，在空调的新风过滤，循环空气的处理及利用，环境保护及机械、电力、煤炭、陶瓷、化工、医药、轻工、化肥、农药、粮食加工、港口运输、交通筑路等各行各业都需广泛使用过程过滤技术和合纤滤料。滤料的种类有：纤维滤料、微孔滤膜及覆膜滤料。　　我国滤料生产发展迅速，50年代初，我国还没有滤料生产厂，市场上也没有专用的滤料产品，60年代逐步将化纤纺织品作为过滤介质，应用到工业各个领域中，满足不同行业的需要，做各种不同用途的过滤材料，化纤过滤布具有耐酸，耐碱，强力高，纤维光洁等特性。70年代未，国产滤料208涤纶绒布的诞生为过滤技术推广应用提供了第一批滤料，80年代又仿照日本产品开发了729聚酯机织滤料，并专为过滤除尘的需要研制出针刺毡滤料，提高了袋式除尘器的滤尘效率。90年代中期，我国科技人员开发成功覆膜滤料，即采用特殊工艺，将聚四氟乙烯微孔薄膜复合在机织布，非织造布滤料或玻璃纤维滤料上，该滤料过滤时形成一次粉尘层，实现了表面过滤，为高效低阻和节能提供了优质过滤材料【2】【3】。　　目前滤料的发展趋势是：（1）将由二维结构的机织过滤布向三维结构的非织造过滤布方向发展；将由短纤纤化机织过滤布向长丝过滤布发展；复丝加捻过滤布向单丝过滤布发展。（2）常规化纤过滤布向高性能多功能、高质量的过滤布方向发展，合纤滤料向覆膜滤料方向发展【4】。　　目前，我国多数合纤滤料生产企业后整理和复合设备还不够完善，使产品的品种和性能开发受到一定限制，一些特殊用途的滤料的不得不依靠进口。因此，今后应对现有滤料进行后整理，并应用复合工艺技术，研制及开发新型滤料，提高国产滤料的性能，形成针对性和适用性强的产品。　　空气过滤技术是通过将滤料制成不同形式的过滤器实现空气过滤，为增加过滤器有效面积、优化过滤性能，空气过滤器的结构形式已由原单一的单板形式发展到褶状板形或筒形、长园柱形、堆叠园盘形及矩阵形【7】。国产高效过滤器诞生于1964年，80年代初，国外过滤器开始进入我国，它促进了我国过滤器地发展，近年来，国内已开始研究国产驻极体静电空气过滤器【5】，所谓驻极体是指具有长期储存电荷的电解质材料，即采用一些方法使纤维长期具有电荷，利用静电捕集机理通过过滤器捕集效率。但目前国内过滤器地生产存在生产标准和检测标准不统一、效率测试方法不严格、产品规格花样繁多及尺寸不统一等问题，同时，国产亚高效、超高效过滤器有待开发，在微电子及精密机械行业，高效过滤器地净化效果已无法满足要求【6】。这些问题需采用规范管理及增加研究投入的办法去进一步地加以完善解决。现在空气过滤器常应用于住宅、办公、商业及工业建筑的洁净室；HVAC系统；激光外科手术应用；空调器等场合。2、国外滤料及过滤器发展状况　　国外过滤材料开发的新动向为：向非织造布过滤材料，复合膜技术的过滤材料方面发展；向采用高技术高性能的玻璃纤维、聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维、金属纤维等材料开发高功能的过滤材料方向发展【4】。　　国外在过滤材料研究生产应用，都已形成一个较完整的系统，每个滤布材料性能，通气性能、强力、截留粒子能力，都有一套完整的测试和试验手段，新材料开发的滤布不断增加，为了减少清灰阻力，国外已从织布类滤料开始向纤维栅类滤料过渡，纤维栅类滤料是将长纤维上下纵向布置形成一根的栅栏，当一层栅栏过滤效果不理想时，再加另一层栅栏，直至达到理想的过滤效果。为了减少粉尘泄漏，提高过滤性能，降低成本，延长使用寿命，将细直径的玻璃纤维与耐高温的合成纤维优势互补制成复合针刺毡滤料。近年来，

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