1 概述
從50年代中期我國(guó)鞍山焦耐設(shè)計(jì)院開(kāi)始獨(dú)立設(shè)計(jì)脈沖袋式除塵器以來(lái)，中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)袋式除塵技術(shù)走過(guò)50年了。袋除塵器被廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、水泥、有色、垃圾焚燒等諸多領(lǐng)域，不同的煙氣環(huán)境給袋除塵器濾料提出了新的要求，袋除塵器濾料也與袋式除塵技術(shù)互為依托，相互促進(jìn)，相輔相成，不斷前進(jìn)。濾料在國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程中也逐步發(fā)展了從絨布、機(jī)織布到針刺氈、特種針刺氈、功能化濾料等諸多品種，濾料也由一個(gè)附屬性配材發(fā)展到一個(gè)年產(chǎn)值30億元的產(chǎn)業(yè)，制造設(shè)備技術(shù)快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量已接近國(guó)際水平，并逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
2 歷史進(jìn)程
上世紀(jì)五、六十年代，袋式除塵器使用的濾料為普通工業(yè)機(jī)織布，個(gè)別應(yīng)用場(chǎng)合采用工業(yè)呢。1974年武漢安全研究所研制了208滌綸絨布并，廣泛應(yīng)用于各種常溫工業(yè)場(chǎng)所，開(kāi)始了濾料國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程，也使我國(guó)袋式除塵器進(jìn)入新的時(shí)期。盡管目前已有許多性能更加優(yōu)良的濾料，但208滌綸絨布至今尚有個(gè)別地區(qū)在使用。208滌綸絨布是我國(guó)袋式除塵濾料由天然纖維織造轉(zhuǎn)向采用合成纖維材料的開(kāi)始，其研制使我國(guó)袋式除塵濾料從使用一般工業(yè)織物跨越到開(kāi)始專(zhuān)門(mén)制造袋式除塵專(zhuān)用工業(yè)織造物——袋式除塵過(guò)濾材料的時(shí)代。從五十年代起，到八十年前可以作為我國(guó)濾料的發(fā)展時(shí)期，形成我國(guó)代袋式除塵過(guò)濾材料。同一時(shí)期，高溫場(chǎng)所使用玻纖織布（素布）。
980年?yáng)|北大學(xué)與撫順第三毛紡廠研制開(kāi)發(fā)了針刺氈非織造濾料，由傳統(tǒng)的織造濾料走向非織造濾料是濾料織造技術(shù)革命性的轉(zhuǎn)變。與織造濾料相比，非織造濾料具有低阻的特點(diǎn)，且生產(chǎn)流程短，易于形成一條龍自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；更重要的是，非織造濾料便于根據(jù)不同行業(yè)、不同除塵設(shè)備對(duì)濾料種類(lèi)、品種型號(hào)等要求實(shí)時(shí)進(jìn)行材質(zhì)、工藝及織物參數(shù)調(diào)整（包括符合），量身定做適合于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)毓r所需要的過(guò)濾材料，這也是非織造濾料幾十年快速發(fā)展的根本原因。非織造針刺氈可廣泛用于反吹風(fēng)、機(jī)械振打、脈沖反吹等多種袋除塵器，該種濾料至今仍是行業(yè)的主流濾料。同一時(shí)期，在高溫濾料場(chǎng)所開(kāi)始對(duì)玻纖紗線(xiàn)作硅油、石墨處理，形成的耐高溫玻纖稱(chēng)作第二代玻纖布。
1985年寶鋼設(shè)計(jì)院與上海火炬工業(yè)用布廠合作研制開(kāi)發(fā)筒型聚酯機(jī)織濾料729濾料，用于反吹風(fēng)長(zhǎng)袋。729濾料的研發(fā)不僅解決了我國(guó)急需的高強(qiáng)低伸的過(guò)濾材料，采用緞紋織造方法和熱定型后處理工藝，也為我國(guó)后續(xù)機(jī)織濾料的研發(fā)提供了新思維和技術(shù)平臺(tái)。729濾料的研發(fā)使我國(guó)袋式除塵進(jìn)入大型化、長(zhǎng)濾袋的歷史階段。
1985年，應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求，東北大學(xué)與晶花產(chǎn)業(yè)用布廠研制了Nomex耐高溫針刺氈，并在高溫?zé)煔忸I(lǐng)域推廣應(yīng)用。這項(xiàng)研究采用粗紗工藝解決了高靜電纖維在沒(méi)有適當(dāng)消靜電劑條件下紡紗技術(shù)。Nomex針刺氈的研制應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)步入了濾料的研制和生產(chǎn)，對(duì)高溫?zé)焿m的合理排放提供了有效的控制手段。
80年代末我國(guó)開(kāi)展了燃煤鍋爐袋式除塵技術(shù)的應(yīng)用研究。在北京勞動(dòng)保護(hù)研究所牽頭，東北大學(xué)等單位參加的七五攻關(guān)項(xiàng)目中，開(kāi)始使用過(guò)濾理論對(duì)濾料結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)制造設(shè)備和工藝的特點(diǎn)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，使濾料的研制與生產(chǎn)進(jìn)入了較為合理化時(shí)代。該研究探索了玻璃纖維氈暨玻纖復(fù)合氈的基本工藝，自此玻纖濾料也快速發(fā)展。90年代初期，南京玻纖研究院與南京三五二一廠研制出玻璃纖維氈、后處理工藝及配方，隨后撫順博格工業(yè)濾布廠和營(yíng)口玻纖二廠合作研制并推廣玻纖復(fù)合針刺氈。性?xún)r(jià)比優(yōu)良的玻纖復(fù)合針刺氈的研制化解了在高溫纖維由國(guó)外公司完全控制、高溫纖維價(jià)格居高不下、纖維數(shù)量受控形勢(shì)下，高溫濾料無(wú)法大規(guī)模推廣應(yīng)用的難題。玻纖復(fù)合針刺氈成為我國(guó)獨(dú)樹(shù)一幟的濾料技術(shù)。
90年代中期，上海凌橋環(huán)保設(shè)備廠和上海四氟塑料廠先后自主研制出聚四氟乙烯膜過(guò)濾材料。覆膜濾料本是美國(guó)戈?duì)柟究刂频膶?zhuān)有技術(shù)，長(zhǎng)期以高技術(shù)濾料傲居于中國(guó)市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)覆膜濾料打破了戈?duì)柟疽唤y(tǒng)天下的壟斷局面，使覆膜濾料得以在我國(guó)迅速推廣使用。覆膜濾料的研制與推廣應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)濾料進(jìn)入世界水平行列。
同期東北大學(xué)與撫順晶花產(chǎn)業(yè)用布廠研制推廣高密面層過(guò)濾材料。高密面層濾料是以超細(xì)纖維組成面層，粗纖維做底層，經(jīng)特殊扎光工藝的梯度濾料。它是一種阻力比覆膜濾料，過(guò)濾效率與覆膜濾料相近的濾料——即低阻節(jié)能型過(guò)濾材料。近十多年來(lái)，該種濾料結(jié)構(gòu)型式得以迅速發(fā)展。
進(jìn)入二十一世紀(jì)，大批高性能纖維陸續(xù)研發(fā)并推向市場(chǎng)。芳綸纖維技術(shù)日臻成熟，PPS纖維、芳砜綸纖維已經(jīng)研制試用，從而把我國(guó)袋式除塵濾料推向創(chuàng)新時(shí)期。
3 產(chǎn)品進(jìn)步
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求的變化，在50年中，濾料無(wú)論從品種上、設(shè)備上還是規(guī)模上都有了很大的發(fā)展。
3.1 濾料品種
按照濾料的加工方式和產(chǎn)品形式，濾料在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了如下產(chǎn)品：
1）208滌綸絨布。它是以滌綸短纖維交織形成斜織物之后，又在表面起絨的過(guò)濾材料。位于容塵面的絨毛在過(guò)濾時(shí)被壓緊覆于布面上，較大地提高了過(guò)濾效率。在反吹時(shí)，成為松散狀態(tài)，有利于粉塵剝離。
208滌綸絨布具有較好的性、較小的吸濕性和較高的過(guò)濾效率以及在干燥狀態(tài)下較好的清灰性能。所以研制出來(lái)以后迅速地替代了普通工業(yè)機(jī)織布和工業(yè)濾氣呢。但是，結(jié)露后粉塵粘結(jié)到絨毛層上，通常無(wú)法清理并會(huì)使濾料阻力迅速增高，導(dǎo)致除塵器無(wú)法工作。
2）729機(jī)織濾料。它是我國(guó)首次采用緞紋織造，并經(jīng)過(guò)熱定型后處理的機(jī)織濾料。前期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型采用棉型纖維（1.4×38mm），Ⅳ選用高強(qiáng)低伸型中長(zhǎng)纖維（2.0×51mm）。棉型纖維過(guò)濾性能好，中長(zhǎng)纖維有利于清灰。前期采用反織法工藝，塵面（五枚三飛經(jīng)線(xiàn)緞紋）在外，凈面（五枚二飛緯線(xiàn)）在內(nèi)，適用于外濾。后又開(kāi)發(fā)適用于內(nèi)濾塵面在內(nèi)，凈面在外的正織法工藝。
729濾料組織致密耐磨性好，高強(qiáng)低伸型經(jīng)向伸長(zhǎng)小，適用于反吹清灰類(lèi)弱清灰強(qiáng)度的長(zhǎng)濾袋除塵器。
3）針刺氈濾料。它以基布為基礎(chǔ)，在其上將纖維通過(guò)梳理成網(wǎng)或氣流成網(wǎng)，通過(guò)針刺機(jī)將纖網(wǎng)針刺，形成上下勾連、具有三維結(jié)構(gòu)的非織造濾料，再經(jīng)燒毛、扎光、熱定型等后處理制成成品。針刺氈纖維呈三維立體結(jié)構(gòu)，過(guò)濾效率高，透氣性好，阻力低，在過(guò)濾過(guò)程中阻力增長(zhǎng)慢。在經(jīng)過(guò)技術(shù)優(yōu)化后，憑借細(xì)纖維和高密面層三維結(jié)構(gòu)使其具有更高的捕集效率、低阻力和堪比覆膜濾料的清灰能力，具有較好的可靠性，在業(yè)內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用，成為目前袋除塵器濾料的主流。
針刺氈的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)非織造濾料的時(shí)代，技術(shù)研發(fā)與成品改良層出不窮。針刺氈按纖維材質(zhì)結(jié)構(gòu)等分為十余個(gè)種類(lèi)，百余個(gè)型號(hào)。
4）覆膜濾料是以機(jī)織濾料或針刺氈濾料為基底，在其表面上覆一層經(jīng)過(guò)雙向拉伸制作成的微孔聚四氟乙烯薄膜。濾料覆膜以后形成以表面過(guò)濾為主、疏油、疏水的過(guò)濾材料，具有過(guò)濾效率高、易清灰的特點(diǎn)。
3.3 設(shè)備進(jìn)步
我國(guó)濾料制造行業(yè)從初的國(guó)產(chǎn)化研制到目前年產(chǎn)值30億元，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯特征是企業(yè)裝備水平有了大提高，部分企業(yè)已淘汰了老式梳理、針刺設(shè)備，采用新型梳理機(jī)、針刺機(jī)。在開(kāi)松、梳理和鋪網(wǎng)工序上，由老式的機(jī)械棉箱改進(jìn)為氣壓棉箱，并采用大毛倉(cāng)，梳理機(jī)由單錫林單道夫改進(jìn)為雙錫林雙道夫，并且有少數(shù)企業(yè)采用帶有自動(dòng)稱(chēng)重和不勻度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的梳理機(jī)械。由于梳理設(shè)備的進(jìn)步，使纖網(wǎng)不均勻度已可達(dá)到1℅左右。針刺機(jī)的針刺頻率已達(dá)到1500次/min，布針密度達(dá)到5000針/m，針板已采用重量更輕的鋁合金材料，整機(jī)由單針板改進(jìn)為雙針板。針刺機(jī)的技術(shù)進(jìn)步提高了生產(chǎn)速度和濾料的制造質(zhì)量，降低了能耗、占地面積及噪聲。后處理已由過(guò)去的分單元進(jìn)行燒毛、熱定型、扎光、浸漬、涂層、干燥等處理改造為連續(xù)進(jìn)行各種后處理工藝的一條龍后處理生產(chǎn)線(xiàn)，不僅提高了生產(chǎn)效率，更重要的是提高了后處理的品質(zhì)。
后處理的燒毛機(jī)由單火口發(fā)展為雙火口，可以更好的調(diào)整燒毛的溫度、速度，控制燒毛的強(qiáng)度。扎光機(jī)由原來(lái)的雙輥軋機(jī)發(fā)展到三輥軋機(jī)、軋輥表面溫度達(dá)到300℃，不均勻度小于1℃。
熱定型設(shè)備由蒸氣加熱變?yōu)槿細(xì)饧訜?、有的還輔以紅外加熱，熱定型溫度普遍可達(dá)到300℃，定型機(jī)內(nèi)溫度不均勻度小于5℃。