水刺玻纖復(fù)合濾料性能研討

時(shí)間:2022-04-16 11:43:00

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水刺玻纖復(fù)合濾料性能研討

1引言

水泥行業(yè)是粉塵排放的大戶之一,在“十二五”期間將面臨著更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的考驗(yàn)。袋式除塵器作為最高效的除塵設(shè)備之一,將發(fā)揮重要作用,而濾料則是影響除塵器性能的核心因素。一直以來(lái),針刺玻纖復(fù)合濾料、玻纖覆膜濾料在水泥窯頭、窯尾袋式除塵器中的應(yīng)用十分廣泛,但普遍存在壽命短、壓差高等問(wèn)題,本文以新型高強(qiáng)水刺玻纖復(fù)合濾料為研究對(duì)象,通過(guò)性能對(duì)比,闡述了高性能水刺玻纖復(fù)合濾料的性能優(yōu)勢(shì),為水泥行業(yè)提供了一種高效低阻長(zhǎng)壽命的復(fù)合濾料。眾所周知,針刺是以剛性的帶鉤刺的刺針在纖網(wǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)使纖維之間相互纏結(jié)而成氈的,是通過(guò)選擇不同的針板布針形式與刺針規(guī)格、形狀以及調(diào)整不同的工藝(如針頻、針密、針深等)手段來(lái)獲得不同的品質(zhì)要求的,因此其剛性刺針的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)與柔性纖網(wǎng)的連續(xù)水平運(yùn)動(dòng)的組合必然會(huì)對(duì)纖維造成一定程度的損傷并在布面留下針痕,特別對(duì)于脆性較大的玻璃纖維的加工,纖維損傷大,因此導(dǎo)致最終產(chǎn)品強(qiáng)度較低,氈層密實(shí)度差,大大影響壽命和過(guò)濾性能。水刺工藝技術(shù)原理則是以“水”為主要的加工工具,利用高壓高密的“水針”使纖維互相進(jìn)行柔性纏結(jié),因此,在纖維的損傷程度上和密實(shí)度上得到了極大的改善,有助于延長(zhǎng)使用壽命和提高過(guò)濾效率。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)樣品

2m水刺玻纖復(fù)合濾料(代號(hào)GL—S);2m針刺玻纖復(fù)合濾料(代號(hào)GL—Z)。

2.2主要儀器

YG026C型電子織物強(qiáng)力機(jī);YG032D織物爆破儀,1一AT型VDI濾料模擬測(cè)試裝置,掃描電鏡(SEM,上海田京)。

2.3實(shí)驗(yàn)方法

織物標(biāo)重、強(qiáng)力、透氣性分別按GB/T4669、GB/T3923.1、GB/T5453等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

3結(jié)果與討論

3.1樣品常規(guī)性能的對(duì)比

從表中可以明顯看出,GL—S機(jī)械性能明顯優(yōu)于GL—Z,特別是在厚度和透氣性方面的差異,可以說(shuō)明,GL—S的密實(shí)度高;在斷裂強(qiáng)度方面,GL—S近乎是GL—Z的2倍,這說(shuō)明了水刺工藝對(duì)玻纖的損傷較小,成氈的機(jī)械性能大大提高。

3.2樣品爆破強(qiáng)度隨脈沖噴吹次數(shù)的變化

為了進(jìn)一步說(shuō)明水刺工藝對(duì)纖維損傷小且有利于玻纖直接更好地柔性纏結(jié),形成密實(shí)的抱合效果,進(jìn)一步考察了兩種樣品的爆破強(qiáng)度隨脈沖噴吹次數(shù)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖l所示。由圖1可以明顯看出,GL—S在受到2萬(wàn)次噴吹后,強(qiáng)度依然保持良好,而GL—Z在噴吹過(guò)程中,爆破強(qiáng)度呈線性下降,特別是在1.3萬(wàn)次以后,強(qiáng)度的衰減速度更快(曲線的斜率更大)。圖2為脈沖噴吹2萬(wàn)次后對(duì)樣品進(jìn)行的微觀形貌觀察,從圖2可以明顯看出,GL—S經(jīng)噴吹后,纖維互相纏結(jié)良好,且沒(méi)有“破脆”現(xiàn)象;而GL—z則可明顯看出微觀破洞,且纖維脆裂,這也進(jìn)一步說(shuō)明了GL—Z爆破強(qiáng)度衰減速度較快的原因。

3.3樣品過(guò)濾性能測(cè)試(VDI測(cè)試)

3.3.1粉餅形成能力及阻力損失VDI測(cè)試中,老化階段是一個(gè)很重要的過(guò)程,即模擬“粉餅”形成的過(guò)程,采用間隔5s噴吹,共噴吹5000次。在老化過(guò)程中,比較各樣品形成“粉餅”的能力及阻力特性。由圖3可知,GL—Z阻力曲線上升趨勢(shì)明顯,表明該濾料清灰性能較差,粉塵容易滲入濾料深層,導(dǎo)致阻力上升速度較快;GL—S表面密實(shí)、平整,粉塵不易滲透,且不易黏灰,阻力曲線上升平緩,顯示了低阻特性。

3.3.2老化后綜合過(guò)濾性能的對(duì)比老化后,樣品定壓綜合過(guò)濾性能的比較。在定壓1000Pa下2種樣品進(jìn)行30次過(guò)濾與清灰過(guò)程試驗(yàn),由圖4、圖5可知,GL—S殘留阻力明顯低于CL—Z,而清灰周期也近乎是GL—z的2倍,凸顯了GL—S高效低阻特性。

4結(jié)論

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水刺玻纖復(fù)合濾料與針刺玻纖復(fù)合濾料在機(jī)械性能、過(guò)濾性能上具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),機(jī)械性能的提升可以保證濾料更長(zhǎng)的使用壽命,過(guò)濾性能的改善可以滿足更加嚴(yán)格的排放要求,運(yùn)行阻力更低,真正實(shí)現(xiàn)“高效低阻長(zhǎng)壽命”,將是新一代高性能濾料的發(fā)展方向,值得推廣應(yīng)用。