趙 奕，靳向煜，吳海波，黃 晨，劉嘉煒

(東華大學(xué) 產(chǎn)業(yè)用紡織品教育部工程研究中心,上海 201620)

隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，我國在鋼鐵、煤炭、水泥、化纖領(lǐng)域的制造與生產(chǎn)規(guī)模已位居全球第一，在火電、有色金屬冶煉、化肥領(lǐng)域位居世界前列。然而，各大支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的大氣污染問題。據(jù)文獻(xiàn)報道，2015年我國煙粉塵排放量高達(dá)約1 540萬 t[1-2]，其中工業(yè)煙、粉塵排放量為1 232.6萬 t，是我國煙、粉塵排放的最主要組成部分[3]。工業(yè)煙、粉塵主要來源于燃煤高溫?zé)煔狻⒅赜腿紵欧乓约袄贌?。針對工業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)焚燒造成的大氣污染，越來越多的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)相繼出臺以限制工業(yè)煙粉塵的排放。目前，國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 3095—2012要求，工業(yè)區(qū)顆粒物PM10和PM2.5的年均排放濃度限值分別為70和35 μg/m3，總懸浮顆粒物年均排放濃度不得超過200 μg/m3。采用高溫?zé)煔夥强椩爝^濾材料可有效捕獲高溫?zé)煼蹓m顆粒物質(zhì)，并起到過濾煙粉塵以及凈化空氣的作用，是緩解乃至解決煙氣環(huán)境問題的主要手段。諸如工況環(huán)境溫度高、氣體腐蝕性強(qiáng)等特殊作業(yè)環(huán)境對高溫?zé)煔獬龎m用過濾材料提出了較高的要求，即過濾材料必須具備較高的過濾效率、優(yōu)異的耐高溫性能、較長的使用壽命以及合理的價格等條件。由于產(chǎn)品技術(shù)要求高且行業(yè)涉及面廣，高溫環(huán)保濾料逐漸成為產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)中的一個重要領(lǐng)域。

我國高溫?zé)煔膺^濾材料產(chǎn)業(yè)集群以“東有江蘇阜寧，西有河北泊頭，南有浙江天臺，北有遼寧撫順”的形式快速發(fā)展[4]。2018年，以江蘇東方濾袋股份有限公司和江蘇藍(lán)天環(huán)保集團(tuán)有限公司為首的江蘇阜寧地區(qū)規(guī)模以上的環(huán)保濾料集群產(chǎn)值約達(dá)23億元，以浙江嚴(yán)牌過濾技術(shù)股份有限公司、浙江華基環(huán)?？萍加邢薰炯罢憬銤蔀V料有限公司為首的浙江天臺地區(qū)環(huán)保率濾料年產(chǎn)值約達(dá)20億元。據(jù)統(tǒng)計，江蘇省鹽城市阜寧縣擁有200余家濾袋企業(yè)，其中48家企業(yè)年產(chǎn)值高于3 000萬元，具有從原料到環(huán)保濾料非織造材料及配套設(shè)備的全套生產(chǎn)工藝和設(shè)備，加速了當(dāng)?shù)貫V料產(chǎn)品的研發(fā)水平，提升了濾料產(chǎn)品檔次和區(qū)域品牌影響力[5]。浙江省臺州市天臺縣生產(chǎn)機(jī)織濾料的規(guī)模居我國前列，其生產(chǎn)的機(jī)織濾料多以具有三維結(jié)構(gòu)的雙層織物和高強(qiáng)度的單絲濾布為主。此外，針刺非織造過濾布的發(fā)展趨勢也不容忽視，以芳綸、聚四氟乙烯等材料為代表的耐高溫產(chǎn)品和以滌綸等材料為主的常規(guī)產(chǎn)品共計40余種，總規(guī)格達(dá)1 000余種[6]。

1 高溫?zé)煔鉃V材原料及加工成型

隨著我國非織造技術(shù)的不斷革新以及高性能非織造過濾材料的開發(fā)，袋式除塵過濾材料的過濾效率大幅提高。隨后，耐高溫、抗腐蝕的功能化過濾材料問世，大量用于處理垃圾焚燒、重油燃燒、燃煤供能等產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓行Ц纳屏朔蹓m顆粒對空氣的污染[7]。從我國發(fā)展趨勢及各國所呈現(xiàn)的知識產(chǎn)權(quán)成果來看，目前高溫?zé)煔夥强椩爝^濾材料用纖維原料主要為聚苯硫醚、聚四氟乙烯、芳綸、玻璃纖維、P84聚酰亞胺、亞克力和滌綸聚酯，且由這些材料制備的濾料普遍具有耐高溫或耐化學(xué)性的特點。

1.1 聚苯硫醚濾料

聚苯硫醚(PPS)纖維在400 ℃時才會發(fā)生分解，因此其在200～220 ℃時具有熱穩(wěn)定性好、阻燃、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕、絕緣以及力學(xué)性能優(yōu)良等特點[8-9]。2018年，我國PPS纖維的年產(chǎn)量為4 000～5 000 t，年進(jìn)口量為4 000～5 000 t[10]，市場價約為6.5萬元/t，主要用于燃煤電廠的粉塵過濾。PPS纖維濾料的抗水解功能優(yōu)異，適宜在高濕的煙氣工況中使用[11]。但由于PPS是由對二氯苯和硫化鈉縮聚而成，其分子結(jié)構(gòu)中的二價硫易造成PPS纖維氧化，進(jìn)而造成濾袋降解，尤其將加快在NO2、NO和臭氧環(huán)境下的PPS濾料老化速度，致使其使用壽命迅速下降[8]。為提高PPS的耐氧化性能，采用二氧化鈦等抗氧化劑與PPS熔融共混，可使改性PPS纖維的抗氧化性能提高約30%，耐受溫度約達(dá)280 ℃?！都徔椆I(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出，可通過提升PPS纖維高品質(zhì)與差別化開發(fā)應(yīng)用水平，來滿足我國高溫過濾材料日益增長的需求[9, 12]。由此可見，PPS纖維具有良好的應(yīng)用前景。

1.2 聚四氟乙烯濾料

聚四氟乙烯(PTFE)纖維化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫、耐酸堿、抗老化且阻燃性能優(yōu)良，其熔點為327 ℃[13]。目前制備PTFE纖維的常用方法為膜裂紡絲法、糊料擠出紡絲法和載體紡絲法，其中載體紡絲包括干法紡絲、濕法紡絲和靜電紡絲[14]。膜裂法是非織造用PTFE纖維的主要生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)工藝簡單、無污染，且制得的纖維強(qiáng)度高，但存在的纖維直徑不勻和對生產(chǎn)溫度的要求較高等缺點限制了該法的應(yīng)用。目前上海靈氟隆新材料有限公司等單位突破了其中一些技術(shù)難題，已具備生產(chǎn)PTFE纖維用膜、膜裂長絲和短纖以及縫紉線的技術(shù)[15]。2018年，我國PTFE纖維的生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)約20 000 t，市場價為8.0萬～8.5萬元/t。《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》[16]提出要提高垃圾焚燒處理率，即減少垃圾填埋土地的新要求。PTFE纖維濾料因具有極強(qiáng)的耐高溫特性和優(yōu)良的耐化學(xué)穩(wěn)定性，在高溫和腐蝕性氣體中的使用壽命較長[13]，這一特定優(yōu)良性能使其更加符合垃圾處理的新要求。將PTFE纖維與普通針刺氈、玻璃纖維濾布進(jìn)行復(fù)合，可獲得過濾精度高且清灰性能強(qiáng)的PTFE覆膜濾料[11]。由此可見，PTFE濾料具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 芳綸濾料

間位芳綸Nomex纖維的熱分解溫度可達(dá)371 ℃，瞬時工作溫度高達(dá)240 ℃[17]。相比Kevelar纖維， Nomex纖維成本較低，市場價約為12萬元/t。圣歐芳綸和煙臺氨綸股份有限公司的Nomex纖維產(chǎn)能在國內(nèi)位居前例，年產(chǎn)量總和超2 000 t[18]。Nomex濾料的基布以芳綸機(jī)織布為主，其耐溫性能優(yōu)于PPS濾料，力學(xué)性能和耐堿性優(yōu)于芳砜綸纖維。通過針刺法加固的纖維間相互纏結(jié)抱合，形成的濾料蓬松且具有大量微孔的結(jié)構(gòu)，有助于濾料攔截塵埃顆粒和容塵，同時良好的滲透性保證了氣體的流通。芳綸濾料適合在高溫、無酸、含水較少的工況中使用，廣泛應(yīng)用于水泥窯頭、窯尾的煙氣過濾。

1.4 玻璃纖維濾料

玻璃纖維具有良好的絕緣性、耐熱性、抗腐蝕性和力學(xué)強(qiáng)度，是高溫濾料中用量最大的纖維原材料之一[19]。玻璃纖維濾料基布分為短纖基布和長纖基布，其中短纖包括普通玻璃短纖和純無堿玻璃纖維。2018年我國玻璃纖維總產(chǎn)量約為450萬 t，市場價約為普通玻璃短纖9 000 元/t、純無堿玻璃纖維11 000元/t[20]、玻璃纖維長纖基布4.6～8.0 元/m2。玻璃纖維針刺氈主要通過覆膜技術(shù)與PTFE膜復(fù)合形成具有易清灰、耐磨、耐折、高強(qiáng)等特點的高溫濾袋，煙氣過濾后的顆粒物排放濃度可達(dá)5～10 mg/m3，因此玻璃纖維濾料主要用于水泥窯頭、窯尾的煙氣過濾。

1.5 P84聚酰亞胺濾料

P84聚酰亞胺纖維是一種阻燃且耐溫穩(wěn)定的纖維材料，其截面為不規(guī)則葉片狀。由P84聚酰亞胺纖維制備的濾料的最高耐受溫度可達(dá)260 ℃，常用于鋼鐵高爐、玻璃膠化、烘干過程中的過濾[21]，目前市場價約為16.5萬～17.0萬元/t。P84聚酰亞胺不耐酸堿且易于水解。當(dāng)使用P84聚酰亞胺濾料時，需對廢氣進(jìn)行一定的脫硫前處理，以降低氮氧化合物、硫氧化合物以及含氧和含水量等。P84聚酰亞胺纖維常與其他纖維混合，可充分發(fā)揮各類纖維的優(yōu)點。例如：氟美斯(FMS)是由玻璃纖維針刺氈基布與P84纖維制備而成的，其濾料層緊密，纖維間纏結(jié)作用較強(qiáng)，適用于過濾風(fēng)速高的特殊工況[15]；80%的PTFE纖維和20%的P84聚酰亞胺纖維混合制得的針刺非織造材料可用于過濾石油焦玻璃產(chǎn)生的煙氣。

1.6 亞克力濾料

亞克力纖維是聚丙烯腈類纖維中的一種，其外觀呈圓形或八字形，表面光滑，亞克力纖維具有更高的抗熱性能，同時抗化學(xué)腐蝕、耐水解及耐光照性優(yōu)異。近年來，我國亞克力濾料以引進(jìn)東洋紡的亞克力纖維為主，年進(jìn)口量為7 000～8 000 t，而國產(chǎn)亞克力纖維的產(chǎn)能基本為零。憑借亞克力纖維獨特的性能，亞克力濾袋被廣泛用于陶瓷工業(yè)及含水率高的工況環(huán)境。

1.7 滌綸濾料

非織造用滌綸纖維主要有普通型、高收縮型、雙組分型、低熔點黏結(jié)型、阻燃型、遠(yuǎn)紅外型等。濾料中的滌綸纖維主要為普通型滌綸，熔點約為260 ℃，瞬時工作溫度可達(dá)150 ℃[22]，市場價約為8 700元/t[23]。滌綸纖維濾袋具有耐酸、耐堿、耐磨的特點，其氈類濾材在常溫下具有良好的過濾清灰功能，因此被廣泛應(yīng)用于常溫空氣過濾領(lǐng)域。

1.8 高溫?zé)煔鉃V材加工成型技術(shù)

我國在高溫?zé)煔膺^濾領(lǐng)域的研究起步較晚，1970年開發(fā)了玻璃纖維和滌綸纖維的機(jī)織高溫濾料。此后，過濾材料的成型方式也由原來的機(jī)織成型逐步轉(zhuǎn)化為以針刺、水刺等非織造技術(shù)為主的新一代快速、環(huán)保的加工成型技術(shù)。PPS、PTFE、玻璃纖維、P84、滌綸纖維的針刺濾料及其混合纖維的針刺濾料已被廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)保濾料領(lǐng)域。針刺高溫濾料所采用的加筋基布分為經(jīng)編基布和機(jī)織基布兩類。經(jīng)編基布由于其特殊的線圈結(jié)構(gòu)(見圖1)，伸長性良好，具有較好的針刺低損傷效果。利用水刺技術(shù)成型的高溫?zé)煔鉃V材的纖維原料包括PPS、滌綸、滌綸/錦綸6雙組分纖維等。對于高溫?zé)煔鉃V材的加工技術(shù)而言，水刺成型技術(shù)與針刺成型技術(shù)的產(chǎn)品風(fēng)格不同、生產(chǎn)速度不同，生產(chǎn)能耗也存在較大差別。從能耗方面考慮，水刺工藝的電耗能、水耗能較大，相比之下，針刺成型技術(shù)更為環(huán)保且成本較低。

2 高溫?zé)煔鉃V材的后整理技術(shù)

2.1 燒毛整理技術(shù)

燒毛整理可除去非織造材料表面的絨毛并形成一定的纖維間熔結(jié)，從而獲得表面光潔的非織造材料。由于整理過程中非織造材料與燒毛用的金屬輥表面接觸時間較短，因此既可有效燒去非織造材料表面的絨毛或熔結(jié)絨毛，又不會使非織造材料燃燒受損。

近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)燒毛-軋光整理的非織造材料具有更好的高溫過濾效果，如滌綸、玻璃纖維、聚苯硫醚等多種纖維原料的針刺非織造材料通過上下軋輥燒毛-軋光整理后，針刺非織造材料的孔徑減小，縱橫向強(qiáng)力基本不變，但濾效高達(dá)99.99%[24-26]。對高溫濾料進(jìn)行燒毛處理可改善濾料的表面光滑度、平整度以及厚度均勻度，有利于清灰，且孔徑減小后粉塵不易進(jìn)入濾料深層，明顯提高了濾料的使用壽命及過濾效果。

2.2 涂層整理技術(shù)

非織造涂層是在非織造基材上均勻地涂覆高分子聚合物或其他功能性物質(zhì)，涂層后可在非織造基材表面形成一層連續(xù)且具有特殊功能性的膜[27]。這種涂層復(fù)合材料不僅具有非織造材料原有的特性，還增加了表面涂層賦予的功能。一般而言，非織造材料起骨架作用，為材料提供力學(xué)性能，而涂覆層提供材料的功能性。

PTFE乳液涂層劑是一種理想的功能性涂層劑[28]。Park等[29]采用PTFE乳液對PTFE/玻璃纖維復(fù)合濾料進(jìn)行發(fā)泡涂層整理，在過濾速度為3 m/min，初始壓降為35.29 Pa，除塵頻率為6.5 m3/ h，最大壓降為980.29 Pa的條件下，復(fù)合濾料的過濾性能較好。杜林娜[30]利用PTFE發(fā)泡涂層在纖網(wǎng)表面形成“微孔”，采用PTFE對易受空氣氧化的PPS進(jìn)行浸漬涂層，可有效提高非織造材料的抗氧化性、耐磨性以及拒水性。盧英俏[31]通過在PTFE涂層劑中添加一定的黏合劑和水性環(huán)氧樹脂對涂層的配方進(jìn)行改進(jìn)，并將其用于PPS過濾材料表面涂層，結(jié)果表明，經(jīng)PTFE復(fù)合涂層劑整理后PPS濾料的表面形成了連續(xù)的薄膜，減緩了過濾過程中高溫氣體對PPS濾料的氧化作用，降低了其對PPS濾料的損害，使濾料的力學(xué)性能得到較好的保持。

2.3 覆膜整理技術(shù)

隨著近年來人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和國家環(huán)保政策的不斷加強(qiáng)，目前新建企業(yè)，江浙滬等地區(qū)要求工業(yè)煙粉塵排放量低于10 mg/m3。單一的過濾基材無法達(dá)到此要求，研究發(fā)現(xiàn)覆膜工藝可有效提高環(huán)保濾料的過濾效率和精度。PTFE微孔膜具有良好的抗氧化和耐高溫抗腐蝕性，該膜可在濾料表層形成分布均勻且孔徑小的過濾面，能夠提高濾料的高溫除塵效率，且具有易清灰、使用壽命較長的特點[32]。目前，高溫環(huán)保濾料企業(yè)的產(chǎn)品中，約70%都為PTFE覆膜濾料。按厚度分，PTFE膜可分為薄膜(2～3 μm)和厚膜(8～10 μm)兩種；按耐溫范圍分，可分為常溫膜和高溫膜，常溫膜一般為薄膜，用于過濾要求煙粉塵排放量低于10 mg/m3的環(huán)境，而高溫膜一般為厚膜，用于過濾要求煙粉塵排放量低于5 mg/m3的環(huán)境。

目前，覆膜工藝主要有膠黏法和高溫?zé)釅悍╗33-34]。膠黏法通過在基布表面涂上一層較薄的黏合劑，使薄膜與基布覆合。由于黏合劑在高溫下易融化，將堵塞薄膜上的微孔，導(dǎo)致濾料透氣性下降。高溫?zé)釅悍ú皇褂灭ず蟿?，其在高溫下將薄膜與基布熱壓復(fù)合，透氣效果優(yōu)于膠黏法[32]。高溫?zé)釅悍ǜ材さ脑诰€設(shè)備如圖2(a)所示，復(fù)合過濾材料的上層為PTFE薄膜，下層為玻璃纖維針刺氈或PTFE等其他耐高溫纖維氈。PTFE薄膜的表觀形貌如圖2(b)和2(c)所示。采用高溫?zé)釅悍▽TFE膜復(fù)合到高溫過濾基布上是目前高溫濾料市場中廣泛使用的后整理方式。

高溫?zé)釅悍ㄗ鳛橐环N優(yōu)良的非織造濾料覆膜方法，應(yīng)用較為廣泛。魏海眉等[34]將PET非織造材料基材與PTFE微孔膜進(jìn)行高溫?zé)釅簭?fù)合，有效提高了覆膜濾料的過濾效率。但高溫?zé)釅悍o法將傳統(tǒng)的PTFE薄膜與基布緊密地黏結(jié)在一起。為提高PTFE薄膜與基布的黏結(jié)強(qiáng)度：林茂泉[35]將經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑(KH550)表面改性整理的PTFE薄膜與玻璃纖維機(jī)織布進(jìn)行覆膜，改善了玻璃纖維基布PTFE薄膜的黏結(jié)效果；Wang等[36]利用高錳酸鉀和硝酸的混合溶液對PTFE薄膜進(jìn)行化學(xué)改性，增加了PTFE微孔膜表面的親水基團(tuán)，提高了PTFE微孔薄膜的黏結(jié)性和親水性。

2018年國內(nèi)PTFE膜用量約為109m2，市場價為3～5 元/m。PTFE覆膜技術(shù)的關(guān)鍵點包括：覆膜基材的性能及表觀性能；膜材料的性能控制，涉及PTFE原材料質(zhì)量、基帶質(zhì)量以及成膜后的拉伸性能；膜與非織造材料之間的復(fù)合技術(shù)，涉及加工過程中溫度、速度以及壓力等工藝參數(shù)。

2.4 功能性整理技術(shù)

Dai等[37]研究表明，以PE/PP雙組分纖維為原料，通過撒粉裝置將具有降解催化功能的MnO2納米晶體噴灑入梳理成型的纖網(wǎng)，經(jīng)同步固化和靜電駐極后整理制備集高效、低阻、過濾、高溫催化功能于一體的非織造過濾材料，結(jié)果表明，所制備的過濾材料的濾效、濾阻和品質(zhì)因子分別為72%、54 Pa和0.22 Pa-1，甲醛降解率達(dá)100%。Su等[38]基于靜電紡聚丙烯腈纖維集合體與電噴霧TiO2分散液的反向集聚，制得納米顆粒與超細(xì)纖維均勻復(fù)合的層次結(jié)構(gòu)材料，結(jié)果表明，該材料將甲苯降解并轉(zhuǎn)化為CO2的效率接近100%。針對有機(jī)揮發(fā)類物質(zhì)的過濾，Yang等[39]基于在線復(fù)合的整理方法將混有納米TiO2的聚乙烯吡咯烷酮溶液與聚酰胺酸溶液通過兩個反向的噴絲管同步靜電紡，待纖維膜成形后于80～400 ℃高溫煅燒，獲得力學(xué)性能良好的多功能光降解催化過濾聚酰亞胺非織造材料。非織造材料的高孔隙率[40-41]、可控的孔徑分布[42]，以及與功能性納米顆粒之間良好的結(jié)合效果促進(jìn)了其在功能性過濾領(lǐng)域的應(yīng)用。

采用表面化學(xué)改性或?qū)訉訌?fù)合物理疊加工藝，將光降解催化劑以浸漬或涂覆的方式負(fù)載于纖維材料上[43]，賦予其對有毒或有害氣體的降解性能，可避免有毒、有害物質(zhì)的二次污染。常用的催化劑有兩類：一是如MnO2、CuO、Fe2O3等金屬氧化物，其通過催化氧化作用降解有毒物質(zhì)；二是以TiO2為代表的半導(dǎo)體材料，其通過光催化作用降解特殊場合氣體中的有毒、有害物質(zhì)。目前常用Ag修飾TiO2，含有Ag修飾TiO2負(fù)載后纖維材料催化吸收光譜更寬，不再局限于382 nm的紫外光，可提高TiO2光催化效率[44]。

2.5 后整理技術(shù)分析

通過分析近年來高溫?zé)煔鉃V材后整理技術(shù)的最新研究進(jìn)展并結(jié)合工廠的實際生產(chǎn)情況，得到上述4種后整理技術(shù)的優(yōu)缺點，如表1所示。

表1 4種后整理技術(shù)的優(yōu)缺點

3 存在的主要問題

我國高溫過濾用紡織品行業(yè)近年來的發(fā)展穩(wěn)步上升，但在纖維原料生產(chǎn)、加工成型、后整理及裝備、功能化材料技術(shù)等方面仍存在薄弱點，主要體現(xiàn)為：PPS、亞克力聚合體原料國產(chǎn)化不足，目前仍需大量進(jìn)口，制約了燃煤發(fā)電用、陶瓷工業(yè)用高溫過濾材料的發(fā)展進(jìn)程；熱覆合裝備精度不夠，設(shè)備仍依賴引進(jìn)，不利于我國濾料加工覆合領(lǐng)域的技術(shù)拓展；離線式100%濾效的PTFE濾料加工技術(shù)及裝備有待研發(fā)，主要是開松與梳理過程中純PTFE纖維靜電大，阻礙了垃圾焚燒用濾料產(chǎn)品的加工效果；用于分解二噁英的濾料及裝備研發(fā)不足，難以深化濾料功能性材料技術(shù)的研究[4]。

此外，高溫濾料生產(chǎn)的智能化技術(shù)與裝備、產(chǎn)品自主創(chuàng)新水平、后整理覆膜工業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系方面仍有不足。智能化技術(shù)與裝備不足：與國外先進(jìn)成套濾料生產(chǎn)設(shè)備相比，我國濾料非織造材料設(shè)備的智能化元件、網(wǎng)絡(luò)化車間管理體系嚴(yán)重不足，難以實現(xiàn)集聚數(shù)據(jù)可視化、在線監(jiān)控、預(yù)防性維護(hù)及智能決策等功能的非織造設(shè)備智能制造與信息物理系統(tǒng)的融合。產(chǎn)品自主創(chuàng)新水平低：以中端或低端卷材為主，鮮有高檔終端高溫?zé)煔膺^濾產(chǎn)品。后整理覆膜工業(yè)規(guī)模不足：主要以作坊形式存在，膜與過濾基材之間的工藝匹配性難以達(dá)到佳境，產(chǎn)品無法達(dá)到統(tǒng)一的高質(zhì)量要求，阻礙我國覆膜后整理技術(shù)和工藝的發(fā)展進(jìn)程。產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系未建成：過濾用紡織品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不足的問題較為突出，尤其是玻璃纖維針刺過濾材料生產(chǎn)車間缺乏完善的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，難以確保生產(chǎn)安全。

4 我國高溫?zé)煔鉃V材發(fā)展戰(zhàn)略思考

經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展對我國高溫?zé)煔膺^濾材料生產(chǎn)技術(shù)提出了更高的需求，特別是濾料原料技術(shù)，規(guī)?；笳砑夹g(shù)，先進(jìn)及智能化裝備技術(shù)，以及安全、環(huán)保化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展與突破有望精準(zhǔn)提升我國高溫?zé)煔膺^濾材料的檔次，并擴(kuò)大其在燃煤、重油燃燒、垃圾焚燒等煙氣過濾領(lǐng)域中的應(yīng)用。

(1) 在濾料原料技術(shù)方面，加強(qiáng)專用高溫濾料原料的國產(chǎn)化技術(shù)，尤其是在量大面廣的PPS聚合體濾料原料、亞克力聚合體濾料原料的國產(chǎn)研發(fā)技術(shù)上，突破生產(chǎn)技術(shù)瓶頸，開發(fā)出燃煤發(fā)電領(lǐng)域、高含水率工況用的高質(zhì)量環(huán)保濾料。

(2) 目前，我國高溫過濾非織造材料的后整理技術(shù)仍處于起步時期，PTFE覆膜整理的技術(shù)有待規(guī)范化、規(guī)模化，應(yīng)進(jìn)一步提高相應(yīng)膜材料的質(zhì)量把控等級，以提升高溫過濾非織造材料在工況中的過濾精度和均勻度。

(3) 在先進(jìn)裝備技術(shù)方面，主要在覆膜后整理工藝中，提高國產(chǎn)熱覆合專用設(shè)備的精度，減少對進(jìn)口設(shè)備的依賴，自主研發(fā)高精度PTFE覆膜玻璃纖維濾料。在純PTFE濾料的加工技術(shù)及裝備上需要解決開松、梳理工藝中存在纖維自身摩擦產(chǎn)生大量靜電的問題，力爭從設(shè)備改進(jìn)、技術(shù)優(yōu)化兩方面突破工藝瓶頸問題，從而解決離線式純PTFE濾料的加工難題。此外，推進(jìn)高溫?zé)煔膺^濾非織造濾料的生產(chǎn)裝備從自動化向智能化的演變，加強(qiáng)非織造智能設(shè)備的自主開發(fā)及重點應(yīng)用，建立濾料生產(chǎn)及整理過程中設(shè)備之間的聯(lián)通及數(shù)據(jù)共享，結(jié)合裝置工作狀況感知系統(tǒng)，達(dá)到實時監(jiān)控非織造設(shè)備狀態(tài)的目標(biāo)，推進(jìn)非織造設(shè)備制造智能化，建立智能化、數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)管理體系。

(4) 以環(huán)境問題較突出的玻璃纖維針刺高溫過濾非織造材料生產(chǎn)為例，加工成型過程中產(chǎn)生大量的玻璃纖維揚塵，影響了生產(chǎn)一線操作人員的身體健康，同時也制約了玻璃纖維高溫濾料的高速、綠色工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。未來，需對玻璃纖維針刺設(shè)備及廠房進(jìn)行定點吸塵、阻塵、排塵的多方位改進(jìn)，并制定嚴(yán)格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，確保安全、環(huán)保的生產(chǎn)環(huán)境。

5 結(jié) 語

隨著我國環(huán)保政策的不斷加強(qiáng)，高溫?zé)煔膺^濾材料的性能要求也將不斷提高，高質(zhì)量、功能化、智能化、綠色生產(chǎn)的高溫過濾材料終端產(chǎn)品將有著廣闊的發(fā)展空間和較好的市場前景。攻克高溫過濾非織造材料在濾料原料技術(shù)、加工成型與后整理技術(shù)、先進(jìn)及智能裝備技術(shù)、環(huán)保生產(chǎn)方面的關(guān)鍵技術(shù)問題，將推進(jìn)高溫過濾材料的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用，有望進(jìn)一步降低多領(lǐng)域高溫工況中的粉塵排放，助力我國燃煤、重油燃燒、垃圾焚燒等工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

6 致 謝

本文中的調(diào)研工作得到江蘇阜寧過濾材料產(chǎn)業(yè)基地、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會、江蘇阜寧縣委組織部、江蘇阜寧縣阜城街道、上海靈氟隆新材料有限公司、江蘇東方濾袋有限公司、江蘇藍(lán)天環(huán)保集團(tuán)有限公司、浙江天臺縣產(chǎn)業(yè)用布行業(yè)協(xié)會、浙江省產(chǎn)業(yè)用紡織品和非織造布行業(yè)協(xié)會、江蘇省紡織工業(yè)協(xié)會等單位的大力支持，以及東華大學(xué)邢斌、馬佳佳、徐歡、倪瑞燕等同學(xué)的幫助，在此一并致以謝意。