過濾材料，負有減碳使命

——"過濾材料的生產、技術創新及其應用"專題研討會側記

資料顯示，我國約1/4的近岸海域水質處于中度污染或嚴重污染狀態，80%的入海排污口污染超標排放。近20年來，全國煙塵和工業粉塵排放量逐年增加，僅火電廠污染物排放就上升了272.4%。世界銀行發展報告列舉出全球污染最嚴重的20個城市，其中中國占了16個。
       環境保護對中國乃至世界都是一項持久且重要的社會性任務。在工業過濾、空氣凈化、污水處理等環節需要大量過濾用紡織品。"十一五"期間，國內過濾用紡織品的研究與應用獲得較好的提升。為促進這一領域的前沿創新，去年年底，由中國產業用紡織品行業協會舉辦了院士論壇——"過濾材料的生產、技術創新及其應用"專題研討會。論壇上，中國工程院院士季國標、蔣士成、姚穆，中國產業用紡織品行業協會理事長朱民儒、副理事長兼秘書長李陵申，以及許多行業專家，就過濾材料的發展講述了現狀及趨勢。編輯部在本期整理出部分精彩內容與讀者分享。
       中國工程院院士姚穆：重視新型耐高溫纖維基礎研發
       我國耐高溫纖維經過30多年來的潛心研究和近10年來的協力攻關，特別是在國家發改委、科技部、工信部的支持下，實現"政、產、學、研、用"相結合，取得了重大進展。如間位芳香聚酰胺、對位芳香聚酰胺、芳砜綸、聚苯硫醚等耐高溫纖維均取得突破，實現產業化；聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚對亞苯基苯并二咪唑、聚間亞苯基苯并二噻唑及聚對苯基苯并二噁唑等耐高溫纖維也有了較大的提升。特別是幾種高性能纖維產業化的原料、加工工藝、專用設備、溶劑及廢料回收利用等關鍵技術在國內有了重大突破，為濾袋產業準備了充分的基礎過濾材料。
       在耐高溫濾袋非織造加工關鍵技術與設備、耐高溫高性能纖維縫制技術、縫紉專用設備、縫邊設計與縫線、配件與制造等關鍵技術取得了實質性突破后，我國濾袋產業化得以實現，并形成了不同用途的系列產品。在過濾系統與工程設計、濾袋懸掛技術、控制工程設計、安裝技術、調試技術、過濾效果測試技術、管理工程技術、濾袋使用壽命考核等一系列工作中，我們取得了第一手資料，也初步培養出一批技術人才。由于這些關鍵技術創新集成，實現了我國目前火力發電廠、水泥廠、鍋爐廠安裝尾氣煙塵控制系統，為國家環保事業作出貢獻。
       但是，高性能纖維材料不能滿足于當前的情況，我們仍然有許多工作要做。第一，今后濾袋產業要朝著用幾種纖維混紡或纖維純紡來制作新型過濾材料的方向發展。第二，在產業用紡織品結構設計、加工技術及后道濾料表面精細加工技術，濾袋設計系列化及濾袋縫制加工設備自動化等方面有待進一步提高，創新和建立標準化。第三，應建設一支服務團隊，做好高溫尾氣煙塵過濾工程設計、施工、調試、管理、維修等后期服務工作，為用戶企業服務，這也是制造業在新時期服務化的重要方向之一。第四，隨著環境保護工作要求的不斷提高，尾氣控制微塵和氣溶膠、垃圾焚燒控制分解二噁英等過濾新問題將不斷擺到我們面前，任務將日益艱巨。因此，我們要加強基礎研究和科研開發，為實現國家"十二五"規劃提出的各種要求作好準備。
       中國工程院院士季國標：協力監控規范濾袋產業
       生產濾袋的企業要與下游用戶電廠、水泥廠保持聯系溝通，產品要結合用戶需求一起考慮，上下游通盤合作，共同創新。目前國家環境保護對廢氣、尾氣排放的標準要求越來越高，因此，環保、低碳、耐高溫濾材呈現快速發展趨勢，為耐高溫纖維如芳綸1313、芳砜綸、PPS、PTFE等用于產業用紡織品提供了大舞臺。2008年，濾袋等過濾材料產值達39億元，2009年達到48億元，預計到2013年，濾袋行業產值將達到50億元。
       濾袋產業雖然發展很快，但國家節能減排的目標任務仍然艱巨。首先，企業要嚴格執行國家排放標準，為此，要不斷用高性能纖維如納米纖維等減少大氣污染，達到國家排放標準。現在，發電廠的粉塵污染占到污染源的60%，但使用袋式除塵的電廠僅占10%，我們應當呼吁有關部門、電廠，特別是30萬千瓦以下的小電廠都應當使用袋式除塵。而對企業來講，要重視檢測和考核，達不到標準的企業要有相應的處理辦法。如歐盟國家，政府用法律手段對環境、能源進行控制，進而對企業具有法律制約。其次，要建立協會間的合作機制，產業用紡織品協會與電力、鋼鐵、化工協會之間要溝通、銜接，共同參與濾袋新產品研發，以市場為導向合作開發，將產業用紡織品的研發落腳點放在市場需求上。第三，我國的濾袋企業要加強科研，注意培育科技人才，加強產學研合作，著力培育一批有國際競爭力的骨干企業。第四，主管部門要加強領導、監督，國家環境保護部、工信部、發改委等部門要大力支持濾袋產業發展，在標準、政策等方面予以大力支持。
       中國產業用紡織品行業協會高級顧問郭秉臣：針刺氈以小博大降低碳足跡
       全球正在利用"碳足跡"（Carbon footprint）計算人或團體所排放的CO2量，形成標準、法規來制約和控制超量排放，以實現低碳目標。非織造過濾材料（濾袋）在環保空氣凈化過濾中起著很大的作用。
       國內從上世紀50年代鞍山焦耐設計院開始獨立設計脈沖除塵器；70年代武漢安全研究所開發208絨布作為專用濾料；機織布729、針刺氈、特種針刺氈、功能化濾料等都在80年代相繼出現；90年代又出現了覆膜濾料。濾料作為袋式除塵器的一個附屬性配件，目前被廣泛用于鋼鐵、水泥、化工、電力、有色金屬、垃圾焚燒等領域。
       2005年，國家將煙塵排放標準從原來的200mg/m3修訂為50mg/m3，并加強了監管力度。袋式除塵因透氣性好、捕集效率高、壓力損失小、使用壽命長等性能優勢被廣泛采用。有統計顯示，2005年以來濾料產量都以約20％的年增長率增長，預計2015年前這種增長態勢不會改變。
目前，針刺氈占袋式除塵濾料份額已達80％以上。針刺非織造濾材作為新興的過濾材料，以其獨特的三維立體網狀結構、空隙分布均勻、曲經系統合理，過濾性能好、產量高、成本低等特點，逐步取代了傳統的機織和針織過濾材料，成為袋式除塵器濾料的主流。過濾過程隨著使用時間的延長，濾料積灰量增加，對氣流的阻力也會相應增加。當形成的塵埃層也稱濾餅加厚時反而會增強其過濾效果。當阻力增加到某一規定的值時，濾餅太厚時濾效下降。此時需要清灰，直至報廢，需要更換濾袋。
       無錫嘉元非織造技術研究所總工程師馮學本：將開發高性能濾布作為技術支撐
       依據2006~2020年國家中長期科學和技術發展規劃綱要中"將制造業領域的基礎原材料優先"的主題，我們應該把開發高性能功能化濾布作為技術支撐。
濾布研發的關鍵技術包括針刺水刺復合新工藝、表面拒水防油整理及微孔化處理技術、催化功能整理技術等。針刺水刺復合是一種嶄新的生產工藝，可以使雙組分桔瓣纖維開纖率達到80%，并獲得0.1dtex超細纖維，使濾布纖維結構更致密、更雜亂、具有更多的細微空隙，使煙塵過濾效果達到PM2.5以下。水刺法盡管工藝簡單，但技術難度較大。
       濾料在某些情況下會發生水汽冷凝現象，還可能存在油性物質，不管是水還是油性物質都會引起濾袋的糊袋和板結問題，導致清灰困難、加大除塵系統的壓差。在這種情況下必須對濾料進行表面拒水防油處理，使纖維的表面張力降低，使油滴和水滴不能發生表面潤濕現象。該技術是在織物表面施加一層整理劑，改變纖維的表面性能，使織物獲得拒油的性能后自然也就有了拒水的性能，仍然能保持其透氣性。 
       涂層復合作為一項新技術應用于過濾材料領域已引起業界高度重視，我國早就把開發新型微孔膜濾布列入到創新計劃中，也成功研究出一些工藝方法，例如壓發、凝固涂層和間接涂層。表面微孔化處理技術的開發成功，解決了深層過濾中長期難以解決的粉層粘附、阻塞和微細粉層鉆隙問題，實現了由深層過濾到表面過濾的轉變。
       隨著人們對大氣環境和室內空氣質量的日益重視，一系列法規的頒布實施，使得空氣過濾材料在空氣環境治理中擔當著日益重要的角色。所謂功能性空氣過濾材料是指能滿足特定行業和領域對空氣過濾材料特殊功能需求的濾料，是近年來興起的一個熱點。