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濾布的基礎知識

發布時間:2019-07-26 10:20:32人氣:

 

一、濾布的基本類型

濾布分為機織物、非織造布及複合織物等幾種基本類型。

1.機織物

由於機織物的經紗和緯紗可以進行各種各樣的排列,從而得到不同的織造組織圖形,再加上可采用不同類型的紗線以及加工工藝,所以實際上織造布的組織樣式是無限制的。機織物是由經紗和緯紗按一定規律上下交錯而織成的,上下交錯的規律稱為機織物的組織。機織物常用的組織有平紋、斜紋及緞紋叁個基本樣式。

平紋織法,是指每一根經紗和每一根緯紗相互上下交織的織布法。平紋布最致密,因而過濾效果最好,剛度最好。

斜紋織法,是指一根緯紗在兩根或兩根以上經紗的上面和下面同時通過,並且從一行向下一行作有規則的橫向移動的織布法。該織法能產生對角線的斜紋線,通常是沿著布的表面,從左向右朝上運動。斜紋織法的優點是在單位長度的布上能填塞更多的緯紗線,因而織成的布體積更大。與平紋布相比,斜紋布更柔韌,更易裝到過濾機上。

緞紋織法,它通過使用較寬的交織點間距而進一步擴大了斜紋織法的概念。該織法能織造出表面光滑的布,而無對角線的斜紋線的緞紋布最柔軟。這種布除了容易卸除濾餅之外,還降低了粒子在布內部被捕捉的可能性。但是,緞紋布的缺點是不耐摩擦。

1.1機織物的精加工

機織物精加工有確保布的穩定性、改善布的表面特性、調節布的滲透性叁個主要目的。

(1)熱定型。在整個生產過程中,都有張力作用在濾布上,因而濾布需要有穩定性。否則張力去掉後,布的尺寸會有變化,可能導致壓濾機上的進料孔不與濾布上的孔對准。為避免這樣的問題發生,應對布進行熱水處理或幹燥熱凝處理,溫度和處理持續的時間取決於布的聚合物材料。濾布需要有穩定性的另一個原因是,使用中預先有張力作用在濾布上,例如在帶式過濾機上和在立式壓濾機上,預先就有張力作用在濾布上。在這種情況下,要仔細控制溫度對濾布進行拉伸。預先拉伸除了能降低濾布在使用期間的進一步伸長之外,還能保證濾布在運行時有較好的軌跡,減少跑偏。

(2)壓光。壓光是最常用的改善布表面特性的方法。操作時,讓濾布在熱的加壓輥之間通過,並根據不同的布來選擇溫度、壓力、及通過輥子的速度。壓光後的濾布,表面光滑,有利於卸除濾餅,而且調節了滲透性,提高了過濾效率。

(3)燒毛。燒毛是將短纖維紗織成的布表面上的茸毛微微燒焦的表面處理法。布面上的短纖維茸毛妨礙濾餅的卸除,可采用氣框或者非常熱的金屬窄條以快速與布面接觸而將茸毛燒焦除掉。

(4)起絨。起絨是用細鋼梳在布的一側或兩側梳起軟絨。起絨不僅可改善濾布捕捉細粒子的能力,而且還能提高布的納汙能力。起絨法常用來處理除塵過濾布。

(5)表面塗覆。表面塗覆是特殊的濾布表面處理方法。織造布和非織造布均可進行微孔聚合物塗覆,既提高了過濾精度,又改善了濾餅從布上卸除的條件。例如四氟乙烯叁聚物,可在表面上形成非常結實的塗覆層,層上有極多的孔,孔徑為58μm

2.非織造布

制備非織造布,需要經過纖維准備、成網、黏合加固、烘燥、後整理及卷裝6個步驟。在這6個步驟中,以成網和黏合加固最重要。

2.1成網

成網可分為幹法成網、濕法成網、聚合物擠壓成網。

(1)幹法成網。幹法成網又分為機械成網和氣流成網。幹法成網的纖網經過化學、機械、溶劑、或熱黏合處理後,便成了尺寸穩定的非織造布。

(2)濕法成網。濕法成網是以水為介質,使短纖維均勻地懸浮在水中,再借助水流作用,使纖維沉積在透水的簾帶或多孔滾筒上形成濕的纖網。

(3)聚合物擠壓成網。聚合物擠壓成網利用了聚合物擠壓的原理和設備。代表性的紡絲方法有熔融紡絲、幹法紡絲及濕法紡絲等成網工藝。

2.2加固

加固可分為機械加固、化學黏合、熱黏合叁類。它們可單獨使用,也可組合使用。

2.2.1機械加固

機械加固既不用黏合劑、溶劑等化學品,也不用熱熔黏合,而是用機械方法使纖網中的纖維互相糾纏在一起,或者用線圈狀纖維束或紗線使纖網加固。

(1)針刺加固法。在幹法非織造布中,以針刺非織造布為最多,用途也愈益廣泛,現已應用在土工布、地毯、汽車內飾材料、造紙用毛毯、過濾材料、合成革基布及耐高溫合成材料等方面。

用針刺法制成的非織造布,內部孔隙多且均勻、無規則。因此透氣性好,對粒子的截留性好也是一大優點。但是,粒子進入非織造布內部後,會堵塞孔隙,布表面上的毛絨也會造成濾餅難剝離。解決對策是對布燒毛、壓光、表面塗覆樹脂。經過這樣處理的針刺非織造布,既有良好的粒子截留性,又有良好的濾餅剝離性。如果在上層纖網和下層纖網之間鋪置基布,則制成的非織造布的強力不亞於織造布。

(2)水刺加固法。同針刺法相比,水刺對纖維的作用力要小,因此水刺非織造布的密度也要小一些,也更柔軟。

(3)縫編法。在織物外觀和織物特性上都與傳統機織物或針織物相近。

2.2.2化學黏合加固

利用化學方法加固非織造布,是曆史最長、應用范圍最廣的一種纖網加固法。化學黏合法有黏合劑黏合法和溶劑黏合法兩種。

2.2.3熱黏合加固

2.3後整理

(1)熱定型整理。熱收縮整理法可以用來增加非織造布的緊密度,提高強力,提高尺寸穩定性。

(2)壓光整理。厚度均勻壓光整理,旨在使非織造布的厚度均勻,達到一定厚度要求。

(3)燒毛整理。是用煤氣燒掉非織造布表面凸出的浮面纖維,以便得到表面光潔的非織造布。

(4)吸塵整理。吸塵整理的目的是增大非織造布對粉塵的吸附力。吸塵整理的關鍵是用抗靜電劑、吸濕劑、石蠟乳液等,對非織造布進行浸漬處理。經過吸塵整理的非織造布過濾材料的纖維,能在過濾過程中吸附粉塵。

(5)塗層整理。為了改善非織造布的原有功能,或者賦予其新功能,可在其表面塗上一層化學材料。通過采用適當的塗層聚合物配方能改善其強力和其他性能。

(6)疊層整理。疊層的原理很簡單,就是用黏合手段將兩層或多層材料疊合在一起形成複合材料。

3.複合織物

(1)塗層。在織造布或非織造布表面塗覆一層化學材料,可以提高粒子的截留性、提高濾液的澄清度、提高濾餅的剝離性、提高耐腐蝕性、提高使用壽命。

(2)疊層。深層過濾介質,上面的粗層起著預濾的作用,用來截留較大粒子,下面細層用來截留較小粒子,使介質的納汙能力實現最大化。表面過濾介質,利用介質的表面細層或膜層收集粒子,過濾效率完全取決於介質表面上的孔。

(3)多層。多層介質的上層最細,用來過濾,下面各層較粗,很結實,為整個介質提供機械穩定性。

 

二、濾布的特性

1.濾布的滲透性

(1)滲透性是決定流體通過介質的初始流速的重要參數,而初始流速則影響著介質近處的濾餅結構。

(2)滲透性是直接影響過濾期間壓力損失的參數,滲透性高時,壓力損失就小,過濾速度快。

(3)滲透性是影響濾餅過濾成功與否的關鍵。

(4)滲透性決定著稀薄濾漿的粒子在介質內部的捕捉量,當然造成了介質反沖洗再生的困難。

(5)滲透性是決定空氣過濾站風扇尺寸或功率的重要參數。

2.粒子在濾布孔上的架橋

濾布的孔隙比其上面的濾餅的孔隙大。由於濾布的孔隙越大,濾布不易堵塞,便越容易洗滌,所以應選用孔隙盡量大的濾布。濾布的堵塞難易與濾布孔上的架橋有關。

首先由大粒子形成拱形橋,接著較小粒子在拱橋上形成濾餅。在濾布的較大孔隙上能過濾出較小粒子,就歸因於架橋現象。

3.濾布的流阻

多數情況下,介質經過多次使用之後才會因磨損和孔隙堵塞等緣故而廢棄。雖然每次使用之後都要清洗介質,但是濾布通過流體的能力仍不可避免有一定降低,降低的幅度與介質的流阻有關。

初始過濾壓和固體粒子的濃度顯著影響著介質的初始阻力。采用的過濾壓若超過一定的臨界值,那麼濾餅過濾所希望的條件就不會出現。這是由於在這樣的過濾壓下,不能形成穩定的架橋,架橋失敗的粒子會堵塞介質的孔隙。同樣,如果料漿的濃度低於一定值,也不會形成架橋。

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