纯聚四氟乙烯覆膜滤料技术指标分析

陈观福寿，朱小云，冷瑞娟

（1.上海市凌桥环保设备厂有限公司，上海200137；2.上海市纺织科学研究院有限公司，上海200082）

纯聚四氟乙烯覆膜滤料技术指标分析

陈观福寿1，朱小云2，冷瑞娟1

（1.上海市凌桥环保设备厂有限公司，上海200137；2.上海市纺织科学研究院有限公司，上海200082）

介绍了纯聚四氟乙烯覆膜滤料标准制订的背景及主要内容，分析了环保产业和工业生产等领域应用袋式除尘滤料的主要技术指标，认为标准的修订解决了袋式除尘器专用滤料行业发展无序的状况，统一了技术要求和试验方法。不仅保护了使用者的利益，促进了国内企业技术水平的提高，推动了国内袋式除尘器技术的进步，还提高了高端产品的国产化，降低了生产成本。

袋式除尘器；滤料；环保；工业生产

0 引言

用聚四氟乙烯纤维（PTFE）制成滤料，特别对于高温、高湿及高腐蚀性气体的过滤净化，如垃圾焚烧尾气处理、火力发电厂粉尘烟气处理、医院固体废弃物和污泥焚烧尾气处理、水泥机窑的烟气除尘等多领域都具有广泛的应用价值。随着GB 3095—2012《环境空气质量标准》的颁布实施，垃圾焚烧、电力、钢铁、水泥等行业对滤料的需求也将逐年增加，纯PTFE覆膜滤料因其耐高温、耐腐蚀和高过滤精度等优异性能，适于制造各种滤袋，是常规覆膜滤料的升级换代产品。近年来，随着我国环保政策和环保要求的不断严格，在工业粉尘烟气治理市场上迫切要求高性能微孔滤料产业化、规模化发展，特别是针对PM2.5等可吸入颗粒物的控制，而高性能覆膜滤料可用于PM2.5等可吸入颗粒物控制，且具有较高的性能价格比。因此，纯PTFE覆膜滤料性能优势明显，需求潜力巨大，产品具有较强生命力。

虽然纯PTFE覆膜滤料在国外已取得了一定的科研成果，但在国内还未有纯PTFE覆膜滤料工业化的相关报道。上海市凌桥环保设备厂有限公司作为国内高性能滤料的领跑者，多年来一直致力于高性能滤料的生产与研发，占据了我国垃圾焚烧行业超过70%的市场份额。为了充分发挥企业的技术和市场优势，增强与国际顶尖滤料企业的竞争力，确立高端滤料的市场格局和技术升级，以承担上海市高新技术战略新兴产业项目为契机，研究开发了袋式除尘器专用纯PTFE覆膜滤料，并联合行业优势，企业制定了统一的行业产品标准，抢占国内高性能滤料的技术制高点和市场先机。

随着我国垃圾焚烧、燃煤锅炉、火力发电、冶金及水泥等行业的大力发展和我国大气污染物排放标准的提高，将会给高性能微孔滤料提供一个巨大的市场空间。符合本标准的产品一旦推广，并逐步取代进口和在华外资企业产品，不但可以抢占国内高性能滤料的技术制高点和市场先机，还可引领国内高性能滤料的升级换代，并促进上游高性能纤维、下游除尘器等相关产业的产品升级和结构调整，提高我国企业拓展国内外市场的能力。

1 标准制定

标准修订遵循了“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，标准制定、修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹推进。在结构和内容编排上依据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行修订。

标准对袋式除尘器纯聚四氟乙烯覆膜滤料的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存都进行了规定。由于纯聚四氟乙烯覆膜滤料是多种高端技术的复合体，主要包括高分子聚四氟乙烯树脂加工制成长短纤维和微孔薄膜、基布与针刺毡的加工以及微孔薄膜与针刺毡的覆合等，因而在确定主要技术性能指标时参考了GB/T 6719—2009《袋式除尘器技术要求》和HJ/T 326—2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用覆膜滤料》两项标准，但这两项标准都不是针对纯聚四氟乙烯覆膜滤料制定的，不能反映此种高端滤料的要求。

表1 纯聚四氟乙烯覆膜滤料的规格和机械性能

表2 纯聚四氟乙烯覆膜滤料腐蚀后的质量和强力变化

2 主要技术指标

由于纯聚四氟乙烯覆膜滤料使用的环境具有高温、强酸强碱腐蚀和强氧化等烟气环境的特点，且国内目前对于纯聚四氟乙烯覆膜滤料的各项指标的技术要求尚未有相关国家标准，因而标准修订时在技术条件中列出了纯聚四氟乙烯覆膜滤料的产品面密度、拉伸性能和热收缩性等指标。当前纯聚四氟乙烯覆膜滤料作为国内垃圾焚烧发电厂的主要滤料已被广泛使用，且各企业产品形成了相对固定的生产工艺，因此标准在制定过程中引用了相关厂家样品的实测数据。

2.1 力学性能

本标准在制定袋式除尘用覆膜滤料技术指标过程中在现有相关标准的基础上，根据滤料使用于高温、强酸碱腐蚀、强氧化等烟气环境中的特点有针对性的进行了细化，如对基布的面密度、厚度、强力、伸长率、热收缩率和覆膜牢度等方面均作了具体规定，详见表1。纯聚四氟乙烯覆膜滤料在各种腐蚀条件下的质量和断裂强力变化应符合表1的规定。此外，纯聚四氟乙烯覆膜滤料在酸碱腐蚀环境下的质量和强度保持率应达到表2的要求。

2.2 过滤效率及透气性

透气性是工业除尘领域滤料最常用的性能指标，经过试验验证，它的大小与薄膜孔径密切相关。过滤效率是空气净化领域滤料最常用的性能指标，试验方法多种多样，目前最常用的是自动滤料测试仪，这种自动滤料测试仪是经生产企业、用户和检测机构三方共同认可的。经试验对比分析，用这种滤料测试仪测试透气性的方法等同于GB/T 6165—2008《高效空气过滤性能试验方法效率和阻力》标准中6.2规定的方法，不仅简化了测试过程，且无需钠盐燃烧，可直接使用光度计测试上下游气溶胶浓度。根据验证试验检测报告及结合国内外同类产品的实际过滤效率，产品的过滤效率至少达到99.99%，PM2.5的过滤效率至少达到99.8%，透气量可达15～30 L/（m2·S）（压力为125 Pa）。

2.3 耐高温性

聚四氟乙烯因其内在的化学稳定性、聚合物链结构的不活泼性，以及与分子间力和链的有序排列分布，因而对高温和化学作用的联合影响具有极强的适应能力。聚四氟乙烯的熔融临界点温度为327℃，瞬间耐温可达280℃，抗氧化能力强，不水解，具有较好的力学性能，因而广泛作为垃圾焚烧炉上的袋式除尘器滤料。标准根据产品实际使用工况，要求产品长期使用温度不超过240℃，瞬间使用温度不超过260℃，同时要求产品在使用过程中不熔化、不黏连（烟气温度达到瞬时使用温度时，每次持续时间不得超过3 min，一天不可超过一次，年累计时间不可超过15 h）。

2.4 防水性

用袋式除尘器处理含湿量大或黏性较大的高温烟气时，粉尘易黏附于滤袋表面，且不易去除，这就要求对滤料进行防水整理，使其表面具有防水性能，在使用中不易黏附粉尘而使滤袋堵塞，使用后易于清灰。标准在制定过程中参考了聚四氟乙烯覆膜滤料在常温时的接触角为110°[1]，随着工况温度的升高，接触角逐渐增加，因此最终确定产品的浸润角应大于110°，沾水等级应大于GB/T 4745—2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》标准中表1规定的4级和附录A的规定。

3 标准制定意义

纯聚四氟乙烯覆膜滤料（包括聚四氟乙烯基布、聚四氟乙烯短纤维和聚四氟乙烯微孔薄膜）作为一种高端过滤材料，性能极其稳定，是保证袋式除尘器在高温、强酸碱腐蚀、强氧化等烟气环境中可靠使用的关键材料。之前这种材料完全由国外公司垄断，如今国内企业经过多年的潜心研究和开发，无论是从原料、半成品到独立的分项产品、最终成品都实现了国产化，充分掌握了技术、生产和试验等方面，完全独立自主，达到国外先进水平。

本标准的制定对规范此种材料的技术要求和试验方法，促进其健康发展其有重要意义。不仅改变了滤料行业良莠不齐、无标可依的现象，还协调、统一了其技术要求和试验方法，既保护了使用者的利益，也促进国内企业不断提高自身技术水平，从而进一步推动国内袋式除尘器技术的进步，提高关键高端产品的国产化率，降低了生产成本。

袋式除尘器用过滤材料是空气过滤和通风除尘设备的关键材料，决定着空气过滤器和通风除尘设备的使用效果。目前国内尚未有相关完整的滤料标准，从而造成了市场准入标准低，大量劣质的滤料进入市场，不仅造成滤料市场的混乱，而且严重影响了空气过滤和通风除尘设备的过滤效率，限制了行业的发展。该标准的编制将有助于解决目前袋式除尘器专用滤料行业发展无序的状况。

标准首次对环保产业和工业生产等领域应用的袋式除尘滤料具体的技术要求进行了规定，体现了滤袋构成的整体性，使电力、冶金、化工、垃圾焚烧等炉窑烟气除尘净化和物料回收用袋式除尘滤料、滤袋体系更加完善。

[1]杜梅,吕立斌,毕红军,等.耐高温滤料的三防整理工艺探讨[J].纺织导报,2015（12）:83-85.

Analysis of the technical index on pure PTFE bag filter fabric laminated with membrane

CHEN Guanfushou1,ZHU Xiaoyun2,LENG Ruijun1
（1.Shanghai Lingqiao Environmental Protection Equipment Works.Co.,Ltd Shanghai 200137，China; 2.Shanghai textile Research Institute Co.,Ltd.,Shanghai 200082,China）

The background and contents of the standard about pure polytetrafluoroethylene（PTFE）bag fil⁃ter fabric laminated with membrane are introduced.The technical index of the filter material of bagtype dust collector about the environmental protection industry and industrial production is analyzed. Through the standard revision,the disorder situation of bag filter material industry is solved and the tech⁃nical equirements and test methods are unified.Therefore,the interests of consumers are protected, the improvement of the domestic interprise technical level and the progress of the domestix bag filter technology is promoted and the high-end product localization and the production cost is improved.

bag filter，filter，environmental protection，industrial production

TS107

A

1001-7046（2017）02-0023-04

2017-03-01

陈观福寿（1984-），男，硕士研究生，工程师，主要从事聚四氟乙烯纤维及其制品的研发和管理工作。