返回首页   科技资讯

高温过滤材料后整理工艺

10月13日

针刺、水刺、熔喷、静电纺丝、离心纺丝与气流纺丝技术等成形工艺赋予了高温过滤材料多样的结构形态,并使其具备基本的力学性能。然而,若要进一步提升其综合性能,尤其是过滤精度、耐化学腐蚀及拒水拒油等关键性能,则必须辅以相应的后整理工艺。



涂层整理

涂层整理是将特定功能的高聚物浆料涂覆于织物表面,经干燥和热处理后形成一层连续或不连续薄膜,可显著改善基材的过滤精度、耐化学腐蚀性、防水防油性、阻燃性等。在高温过滤行业,为达到高效低阻的需要,通常在针刺毡基材上采用预涂层技术进行结构和性能优化。在众多涂层剂中,PTFE乳液因优异的耐高温性、强化学稳定性和优良的成膜性能,被视为最为理想的材料之一。

常圆圆等基于PPS针刺毡采用分层涂覆法制备了内层为PVA@PTFE、外层为PTFE的双层泡沫涂层滤料,该梯度孔结构材料在力学与过滤性能得到提升的同时,增强了滤料的自清洁能力和抗湿润能力;尹盟鑫等利用硅溶胶涂覆得到的改性PPS/PTFE复合材料具有无机-有机复合保护层,经热处理后,复合滤料的纵、横向断裂强度分别提高了19%和23.5%,耐酸碱性和抗氧化性有明显提升,品质因子相较未改性滤料实现了22.8%的提升。

需要指出的是,涂层整理虽具备多种优势,但依然面临涂层厚度均匀性控制、界面结合强度、长期运行稳定性等诸多技术难题,有待进一步深入研究。

覆膜整理

覆膜整理是将功能性高分子薄膜(如PTFE微孔膜、PI纳米纤维膜等)通过胶黏剂黏合或高温热压等方式负载于过滤材料基底的工艺。其核心是利用薄膜的精确孔径实现高效表面过滤,同时依托基底维持力学性能。该技术的优势在于:孔径可控,可高效拦截亚微米颗粒;膜面光滑,粉尘附着率低,清灰周期长;孔隙率高,透气阻力小,利于节能降耗。不足之处在于膜-基底界面结合强度不足,高温高湿或化学腐蚀环境下易剥离脱落,需与力学性能优良的基材复合以提升整体耐久性,此外成本较高。

侯大伟采用静电纺丝技术制备PI纳米纤维膜,利用该膜耐高温高过滤效率的特性,将其作为功能层与芳纶针刺毡进行复合,形成了多层过滤结构。研究表明,该复合过滤材料在风速32 L/min条件下的过滤效率达到99.96%,压降阻力仅为138 Pa,粉尘循环过滤实验进一步验证了其对PM2.5的高效捕集能力和较长的工作寿命。


PI复合滤材的结构

溶胶浸渍

溶胶浸渍是将纳米或微纳米尺度的胶体颗粒,渗透到多孔材料内部孔隙中,从而改变材料结构与性能的后整理技术,常用于提升材料的抗氧化性、隔热性能、过滤精度和化学稳定性等。在高温过滤行业中,浸渍处理可有效缩小滤料纤维间的平均孔径,从而提高对细颗粒物的过滤效率。

PTFE乳液因其优良的热稳定性和化学稳定性,是浸渍整理中广泛使用的处理剂。经PTFE乳液浸渍整理后的针刺过滤毡,纤维表面覆盖了低表面张力的PTFE薄膜,粉尘不易黏附,清灰周期明显延长。然而,PTFE乳液浸渍易出现PTFE颗粒堵塞纤维间孔隙的问题,导致滤料透气性下降、运行阻力升高。对此,LV等采用浸渍技术,将芳纶(AF)滤料浸入含有PTFE乳液和电气石(TM)颗粒的混合液中,凭借TM的热电和压电特性成功制备出高品质因子的AF/PTFE/TM复合滤料,为开发自增强型工业过滤材料提供了思路。刘强飞等将PTFE/PPS针刺毡经针刺工艺预制后,再与1 mg/mL芳纶纳米纤维分散液进行浸渍结合处理。结果表明,经过该浸渍工艺处理的材料,对粒径1.25 μm颗粒物的过滤效率可提高37.9%。

其他后整理技术

除上述主流后整理工艺外,滤料在后处理阶段通常也需要进行表面修饰以改善其表面形态与尺寸稳定性,常见的工序有烧毛、轧光、热定形等。烧毛通过灼除表面毛羽降低运行阻力,轧光通过压平表面以利于滤饼剥离,热定形则是消除内应力以保证高温尺寸稳定性。

此外,针对特定的应用环境,滤料还需辅以功能性后整理来满足更为复杂的排放控制需求。例如抗静电整理可减少粉尘静电吸附,降低燃爆风险;拒水拒油整理可提升滤料在潮湿或含油烟气中的抗污及清灰性能。更为前沿的是,通过负载催化剂或吸附介质,滤料还可兼具催化脱硝、脱硫、降解二噁英及吸附重金属离子等协同治理功能,实现除尘与气态污染物去除的一体化。

综上所述,高温过滤材料后整理工艺已从单一的“表面修饰”向“结构-表面-功能”一体化调控方向发展。不同工艺的技术复杂度、设备投入与运行成本差异悬殊,且其对滤料性能的提升各有侧重。因此,在实际工程应用中,须根据具体工况条件以及主要目标进行综合评估,实现最优工艺配置。

更多内容,请关注纺织导报2026年第5期《高温过滤材料研究现状与发展趋势》一文。

纺织导报网站版权及免责声明
  • 凡本网注明“来源:纺织导报”的所有作品,版权均属于《纺织导报》,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其他方式使用上述作品。已经获得本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:纺织导报”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  • 凡本网转载自其他媒体的作品,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网观点,也无法保证其内容之准确性或可靠性。
  • 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。

※ 有关作品版权事宜请联系:010-84463638转8850 电子邮箱:info#texleader.com.cn

纺织导报官方微信

intertextile