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复合型滤材与斜网抄造 方尧乐童立飞方鸣 (杭州华加造纸机械有限公司，浙江杭州，310004) 摘要：复合型滤材是多层不同密度组合的深度型过滤材料，具有综合优良的过滤性能。斜网成形独有 的工艺特性，既丰富了滤材的复合加工技术，又提高了滤材的综合过滤性能。 在绿色环保、安全减排的产业政策规范下，高效耐用的过滤产品更加令人关注，本文探讨了湿法成 网技术在全面提高过滤性能的复合型滤材上开发应用，大大扩展了复合型滤材的功能特性与应用领域。 1过滤材料结构与性能 过滤首先保证最大限度分离出杂质，并且过滤阻力尽量低，使用寿命长，具体用过滤精度(效率)、 容尘量(寿命)、过滤阻力(压差)等性能指标评价。生产中用透气度、孔径、松厚度等众多结构指标 综合控制。 过滤依靠多孔隙纤维网络结构的滤材完成操作，滤材结构与性能直接决定过滤质量。 1．1单层滤材结构与性能 目前滤材多为单层均质纤维层结构，通过纤维网络多孔隙结构，按过滤机理(拦截、吸附、滤饼等) 截留杂质颗粒，达到净化过滤目的。如要求提高过滤精度，主要通过缩小滤材孔径(隙)来实现，但伴 随容尘空间压缩和过滤阻力上升。反之希望增加滤材容尘能力，延长工作寿命，主要借助加大滤纸孔隙 来达到，过滤阻力也随之降低，但大大恶化了过滤精度基本性能。 限于单一密度纤维层结构，单层滤材不能同时具备良好综合过滤性能，只能在过滤精度、工作寿命 与过滤阻力等性能方面进行协调平衡，来满足不同滤材主要性能要求。因此开发全面良好过滤性能的滤 材产品是众所期望。 1．2复合型多层滤材结构与性能 多层复合型滤材的纤维层结构为疏松孔隙大的粗层和紧密孔隙小的细层组成，呈密度不一的梯度 复合断面，这是最适合过滤性能的纤维层结构。当被过滤流体从疏松孔隙大的纤维层流入，从细密孔隙 小的纤维层流出，杂质主要被拦截在粗层大孔隙纤维表面或内层中，由于粗层疏松孔隙层空间大，具有 巨大容尘能力，大大延长过滤元件使用寿命，并且流道畅通、过滤阻力(压差)低，而细层紧密而细小 孔隙对粗层初滤后流体介质中存留的微小杂质微粒进一步拦截。有效保证了过滤精度，充分发挥了滤材 的综合性能…高效率、长寿命、低滤阻。 259 因此复合型滤材是具有相当发展前途的新型过滤材料。比增加过滤面积、扩大纤维品种、粗细、表 面形态等提高过滤性能和结构的措施，更具有技术和经济双重吸引力。 如必威体育精装版对单双层汽车三滤纸过滤性能分析测试对比，可充分显示复合型多层滤材的优越性能，尤其 提高产品容尘量(寿命)指标的巨大潜力： ①过滤效率：单层滤材的0．92％提高到双层的O．95％ ②容尘量：国产单层滤材由0．156一O．24lg剧增到双层的0．4839，比采用穿透干燥的进口单 层滤材的0．32lg更加优良。 2斜网抄造滤材产品特性 复合型滤材生产有多种工艺方式，比如多层成形、层压复合、缠绕复合(水刺、针刺)等工艺，多 层成形又有干法(如非织造布梳理、熔喷法)、湿法(即造纸法，如斜网成形)等不同复合工艺。 滤材的不同性能主要来自纤维原料和加工方法，湿法的斜网成形工艺最适于高品质复合型滤材加 工。 2．1斜网抄造单层滤材的密度结构 斜网工艺特征是纤维在成形网上过滤沉积成形，其纤维层在z相(厚度)呈二面密度不一的纤维 结构：网面纤维层细密(细小纤维堆积效应)，正面纤维层粗疏(粗大纤维多)这种在厚度方向二面密 度不一的斜网产品特性，有利改善滤材的性能要求，过滤时粗疏正面为入流面，对粗滤和增大容尘量有 利，细密网面作为出流面，对保证过滤精度有利。提高了综合过滤性能。但限于单层滤材厚度二面密度 变化不大，全面提高过滤性能效果有限。二面密度结构见图1： 2．2斜网抄造多层滤材的密度结构 复合型滤材可按照过滤要求对滤材不同纤维层的密度大小、孔隙粗细与分区厚度比例进行合理设 计，不能按单层滤材的简单叠加，应在同等滤材厚度范围内，扩大密度变化的梯度与尺度。有利于提高 260 过滤精度与容尘量大幅提高同时有效降低过滤阻力，全面综合提高滤材过滤性能。 2．2．1斜网成形过程中多层复合型滤材 这是斜网成形特有的工艺方式，层间液相结合强度好，同单层纤维抄造的滤材一样，不会产生层间 分离，层间结合过渡