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编织滤布自身性能对过滤的影响
作者:管理员    发布于:2016-03-19 11:10:02    文字:【】【】【

  过滤介质意在用少的能量消耗从流动的流体中分离出固体微粒,其选择的好坏直接影响到过滤操作的成功与否。目前已有大量关于过滤介质性能和选择方面的技术信息,但系统介绍过滤介质性能对过滤影响的信息还很少。

  本文针对为常用的编织滤布的纱线类型、线密度、纤维支数、捻度、编织方法和精整加工等对过滤的影响进行逐一介绍。

  1滤布材质滤布纤维材质是整个过滤过程的基础,在选择过滤介质时,不但要考虑起自身性质,还要根据所处理物料的性质和工况条件来选择滤布的材质。材质的物理性能和化学性能直接影响过滤精度和滤布使用寿命。

  滤布纤维材质大致分为两类,一类为天然纤维,如棉、毛、丝、麻纤维等;另类为化学合成纤维。如涤纶、尼龙、聚丙烯晴类等。

  目前化学合成纤维已基本取代天然纤维,从适合的连续使用温度方面可以将其分为两类,类为低温滤料,其适用温度小于150U常用的有聚丙烯(PP、聚酯(Pet、聚乙烯(PE和聚酰胺(PA等;另一类为耐高温纤维,其适用温度高于170,如芳族聚酰胺、PEEK、PPS、PTFE、PBT、E-CTFE、以及玻璃纤维等。

  滤布的物理性能、化学性能及过滤性能与构成滤布的纤维材质有很大关系。其物理性能如表1所示,化学抗力如表2所示。

  表1合成纤维的物理性质纤维名称高安全使用温度/吸水率/(质量分数湿抗拉强度断裂伸长率/耐磨性聚氯乙烯较好低密度聚乙烯好高密度聚乙烯好变性聚丙烯晴较好聚偏二氯乙烯较好醋酸酯差聚酰胺极好聚丙烯好聚丙烯晴好聚酯极好聚酰亚胺好多氟烃较好表2合成纤维的化学抗力纤维名称生物媒剂无机酸有机酸碱化剂有机溶剂聚丙烯晴极好好极好较好脂肪族聚酰胺极好差较好极好较好好芳香族聚酰胺极好较好好较好极好聚酯极好好极好差较好好聚丙烯极好较好聚乙烯极好较好聚四氟乙烯极好1.1涤纶(聚酯)涤纶长纤滤布表面光滑、耐磨性好、强力高、尺寸稳定性好,拼捻后,其强度及耐磨性可进一步改善。即使在有严重磨损的情况下使用,寿命较长。并且织物透气性能好,漏水性快,清洗方便。由于聚酯纤维有高度的初缩性,可使滤布的质地极为细密,因此,涤纶具有优越的颗粒截留性。涤纶的化学稳定性不好,但耐氧化剂和还原剂的腐蚀;耐酸性很好,但不耐浓硫酸和磷酸;遇高温、高浓度的碱时会发生化学反应而使聚酯溶解;遇苯酚类溶剂,随着浓度和温度的提高呈膨润状;在高温下的湿空气中会水解,所以使用温度较其他合成纤维低,约80.此外,涤纶滤布不受微生物的影响。

  1.2丙纶(聚丙烯)丙纶在各种合成纤维滤布中密度低,表面光滑,质地柔软,易于卸渣,并能延缓阻塞的发生。丙纶的耐热性、耐磨性、抗拉性、耐酸碱腐蚀性都较好,是过滤高温酸碱性物料适合的滤布。由于其难溶解于有机溶剂,所以还普遍应用于溶剂、油漆、染料、矿物油等的过滤中;使用温度可达到90.此外,丙纶滤布也不受徽生物的影响。

  1.3锦纶(脂肪族聚酰胺,尼龙)锦纶在干、湿状态下均有很高的强度,使用寿命较长。锦纶的耐磨损性、抗拉强度、伸长率和弹性都很好:使用温度可达100丈;耐碱性好,仅次于四氟化碳纤维,但不耐酸,遇浓硫酸、浓盐酸会发生化学反应而溶解;易被氧化剂氧化,在遇到高温或高浓度氧化剂时会迅速被氧化,溶解于苯酚或浓甲酸等有机溶剂。目前,锦纶已成功应用于压滤机领域。

  2纱线类型及其特性2.1纱线类型纱线分为长丝纱线和短纤维纱线两类。长丝纱又有单丝、复丝之分。长丝纱线与短纤维纱线相比,表面较光滑,纱线的抗拉强度高,截留性能好,在相同条件下使用寿命长。

  纱线类型对过滤的影响如表3所示。

  表3纱线种类对滤布过滤性能的影响递增顺序滤液浊度流动阻力截留性滤饼含水率卸饼率滤布寿命使用寿命孔隙堵塞再生性能小短纤维纱单丝纱短纤维纱单丝纱短纤维纱单丝纱短纤维纱复丝纱大单丝纱短纤维纱单丝纱短纤维纱单丝纱短纤维纱单丝纱21单丝单丝纱是由合成纤维制成的单根的连续长丝。用这种纱线织出的滤布表面光滑平整,孔隙分布均,不易被堵塞。:表4线密度对过滤性能的影响递增顺序滤液浊度流动阻力滤饼水分卸饼率滤布寿命孔隙堵塞小高密度低密度中密度高密度中密度大低密度高密度中密度高密度2.3纤维支数短纤纱线和长丝纱线的支数对织物过滤性能的影响主要表现于对颗粒截留性能的高低。纤维支数越高,纤维越细,捻成相同粗细的纱线所需的纤维就越多,织物的孔隙度较大,孔型复杂。对固体颗粒的截留能力高,抗堵塞能力低,使用寿命短。相反,纤维支数越低,同样粗细的纱线内纤维数目少,纤维间的孔隙度相对低。纤维粗不易进行捻线,短纤维纱线更是如此。纤维支数对滤布过滤性能的影响见表5气表5纤维支数对过滤性能的影响递增顺序滤饼含水率滤液浊度液体阻力卸饼率滤布寿命孔隙堵塞小高支低支高支低支高支中支大低支高支低支高支低支2.4捻度纱线捻度主要影响织物的强度。短纤维纱线随着捻度的增加强度呈先上升后下降的趋势;长丝织物的强度随纱线捻度的增加而增加。此外,捻度对织物透过度也有影响,捻度较小时,纤维间的孔隙较多,在其他条件相同时,织物的透过度较大。反之,透过度较小。捻度对过滤的影响如表6所示。

  表6捻度对过滤性能的影响递增滤液流动滤饼卸饼率滤布孔隙顺序浊度阻力水分寿命堵塞小低捻度高捻度低捻度高捻度中捻度低捻度中捻度大高捻度低捻度高捻度中捻度低捻度3编织方式编织滤布常用的编织方法有平纹、斜纹和缎纹。平纹布致密,因而过滤效果好,刚性好。

  斜纹布在单位长度上能填塞更多的纬经线,因而其体积更大。与平纹相比,斜纹布更柔韧,更易装在过滤机上。缎纹布表面光滑,而且没有对角线的斜纹线,所以与斜纹布相比更柔软。这种布除了容易卸除滤饼,还降低了粒子在布内部被捕捉的可能性。但缎纹不耐摩擦。

  滤布的编织方式对过滤的影响如表7所示。

  表7滤布编织方式对过滤的影响递增顺序滤液浊度流动阻力截留性滤饼含水率卸饼率滤布寿命使用寿命孔隙堵塞再生性能小平纹缎纹平纹缎纹平纹缎纹斜纹平纹斜纹大缎纹平纹缎纹斜纹缎纹平纹3.1平纹织法平纹组织每根纬纱交替浮于经线之上或沉于经线之下。孔隙呈方形直通式,滤液可以垂直穿过孔隙,孔的尺寸可以由纱线直径和线密度来控制。平纹组织的经纬组织点排列紧密,纱线的屈曲数多,因而织物结构紧密,质地坚牢,表面相对平整,截留性能良好,但较易被堵塞。

  3.2斜纹织法织点连续且呈斜向的纹路,在织物表面呈现对角线形状。斜纹织物孔隙尺寸中等,其截留能力、抗堵塞能力居中。斜纹经纬线较平纹组织长,因此在经纬线纤维细度要差,需要增加经纬线的密度来提高织物的强度。3.3缎纹织法缎纹组织是经线或纬线在织物中形成些单独的、互不连续的经组织点或纬组织点,这些单个组织点分布均匀并为其两旁的另一系统纱线的浮长线所遮盖。缎纹滤布具有正反面之分,正面呈经线浮长的称为经面缎纹,呈纬线浮长的称为纬面缎纹。缎纹滤布对颗粒的截留能力低,因而导致滤液浊度较高,滤布寿命相对较低,这种组织的滤布适合于粗粒物料的过滤。

  3.4新型编织方法的特点随着对过滤介质性能要求的曰益提高,当前在编织方法上已提出了新的方法。度和密度相同的情况下fle斜纹组织与平纹组织相比强ltogHUS斜纹方格织法,用方格织法编织斜纹图案c可获得孔径15xm以下渗透性较好的织物,如所示。

  荷兰式织法,在纬线方向用众多细线,在经线方向用少量粗线,每根纬线上下交替经过每个经线,相互紧靠,可在织物中产生两种通道或孔种是在表面两平行的纱线间;另一种是滤布面上的三角形孔。该织法可使滤布孔径相对较小,质软坚牢,在分离固体和晶体的颗粒时具有极其出色的过滤性和再生性,如所示。

  但胶体和泥浆状颗粒易堵塞三角形孔,不宜用荷兰式织物过滤。

  斜纹方格织法荷兰织法密斜纹织法,密斜纹织物被称为非对称两侧纤维织物。滤饼侧表面很光滑,因为径向纤维从根纬线下穿过之前要越过几根纬线,且通过砑光、精整进一步提高表面光滑度,因而滤饼容易脱落。如所示。

  矩阵型织法,将整块过滤介质分制成状如矩阵行列式小过滤单元,故称矩阵型织法。由于每个小的面积是个独立的过滤单元,极细物料的滤饼也会因收缩均匀而不会产生裂缝,如所示。

  4精整加工织物的表面可以用精整加工加以修饰,使滤布表面平整、减小孔径,但是要保持原有结构,还需避免应用中的收缩或伸展。处理方法包括热处理、砑光等方法。

  砑光,是常用的改善滤布表面特性的方法。根据不同的布来选择温度、压力及通过辊子的速度对其进行加压。砑光后的滤布,表面光滑,有利于卸除滤饼,而烧毛,是将短纤维纱滤布表面上的茸毛微微烧焦的表面处理法。布面上的短纤维茸毛妨碍滤饼的卸除,可采用气框或者热金属窄条快速与布面接触的方法将茸毛烧焦除掉。

  起绒,用细钢梳在布的一侧或两侧梳起软绒。不仅可改善滤布捕捉细粒子的能力,而且还能提高布的容纳能力。常用于处理除尘过滤布。

  表面涂覆,是一种特殊的滤布表面处理方法。织造布和非织造布均可进行微孔聚合物涂覆,既能提高过滤精度,又能改善滤饼从布上卸除的条件。

  热处理,是机织过滤介质生产中必不可少的一道工序。可以提高纤维的结晶度,改善纤维晶区的完整性,从而减小纤维的断裂伸长率,提高强度。热处理对过滤介质尺寸稳定性、温度敏感性和表面平整性都有影响。此外还可以调节织物的渗透性。

  5结论由以上总结可知:滤布自身性能从材质,纱线类型、编织方法到后处理对过滤的影响都非常大,所以在选择和制造滤布时要格外的谨慎。只有选用合适的滤布才会得到好的过滤效果,充分发挥滤布的作用。

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