1  概述

從50年代中期我國鞍山焦耐設(shè)計(jì)院開始獨(dú)立設(shè)計(jì)脈沖袋式除塵器以來，中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)袋式除塵技術(shù)走過 50年了。袋除塵器被廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、水泥、有色、垃圾焚燒等諸多領(lǐng)域，不同的煙氣環(huán)境給袋除塵器濾料提出了新的要求，袋除塵器濾料也與袋式除塵技術(shù)互為依托，相互促進(jìn)，相輔相成，不斷前進(jìn)。濾料在國產(chǎn)化的進(jìn)程中也逐步發(fā)展了從絨布、機(jī)織布到針刺氈、特種針刺氈、功能化濾料等諸多品種，濾料也由一個(gè)附屬性配材發(fā)展到一個(gè)年產(chǎn)值30億元的產(chǎn)業(yè)，制造設(shè)備技術(shù)快速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量已接近國際水平，并逐步進(jìn)入國際市場。

2  歷史進(jìn)程

上世紀(jì)五、六十年代，袋式除塵器使用的濾料為普通工業(yè)機(jī)織布，個(gè)別高端應(yīng)用場合采用工業(yè)呢。1974年武漢安全研究所研制了208滌綸絨布并，廣泛應(yīng)用于各種常溫工業(yè)場所，開始了濾料國產(chǎn)化的進(jìn)程，也使我國袋式除塵器進(jìn)入新的時(shí)期。盡管目前已有許多性能更加優(yōu)良的濾料，但208滌綸絨布至今尚有個(gè)別地區(qū)在使用。208滌綸絨布是我國袋式除塵濾料由天然纖維織造轉(zhuǎn)向采用合成纖維材料的開始，其研制使我國袋式除塵濾料從使用一般工業(yè)織物跨越到開始專門制造袋式除塵專用工業(yè)織造物——袋式除塵過濾材料的時(shí)代。從五十年代起，到八十年前可以作為我國濾料的第一發(fā)展時(shí)期，形成我國第一代袋式除塵過濾材料。同一時(shí)期，高溫場所使用玻纖織布（素布）。

1980年東北大學(xué)與撫順第三毛紡廠研制開發(fā)了針刺氈非織造濾料，由傳統(tǒng)的織造濾料走向非織造濾料是濾料織造技術(shù)革命性的轉(zhuǎn)變。與織造濾料相比，非織造濾料具有低阻高效的特點(diǎn)，且生產(chǎn)流程短，易于形成一條龍自動(dòng)化生產(chǎn)線，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；更重要的是，非織造濾料便于根據(jù)不同行業(yè)、不同除塵設(shè)備對(duì)濾料種類、品種型號(hào)等要求實(shí)時(shí)進(jìn)行材質(zhì)、工藝及織物參數(shù)調(diào)整（包括符合），量身定做適合于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)毓r所需要的過濾材料，這也是非織造濾料幾十年快速發(fā)展的根本原因。非織造針刺氈可廣泛用于反吹風(fēng)、機(jī)械振打、脈沖反吹等多種袋除塵器，該種濾料至今仍是行業(yè)的主流濾料。同一時(shí)期，在高溫濾料場所開始對(duì)玻纖紗線作硅油、石墨處理，形成的耐高溫玻纖稱作第二代玻纖布。

1985年寶鋼設(shè)計(jì)院與上�；鹁婀I(yè)用布廠合作研制開發(fā)筒型聚酯機(jī)織濾料729濾料，用于反吹風(fēng)長袋。 729濾料的研發(fā)不僅解決了我國急需的高強(qiáng)低伸的過濾材料，采用緞紋織造方法和熱定型后處理工藝，也為我國后續(xù)機(jī)織濾料的研發(fā)提供了新思維和技術(shù)平臺(tái)。 729濾料的研發(fā)使我國袋式除塵進(jìn)入大型化、長濾袋的歷史階段。

1985年，應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求，東北大學(xué)與晶花產(chǎn)業(yè)用布廠研制了Nomex耐高溫針刺氈，并在高溫?zé)煔忸I(lǐng)域推廣應(yīng)用。這項(xiàng)研究采用粗紗工藝解決了高靜電纖維在沒有適當(dāng)消靜電劑條件下紡紗技術(shù)。Nomex針刺氈的研制應(yīng)用標(biāo)志著我國步入了高端濾料的研制和生產(chǎn)，對(duì)高溫?zé)焿m的合理排放提供了有效的控制手段。

80年代末我國開展了燃煤鍋爐袋式除塵技術(shù)的應(yīng)用研究。在北京勞動(dòng)保護(hù)研究所牽頭，東北大學(xué)等單位參加的七五攻關(guān)項(xiàng)目中，開始使用過濾理論對(duì)濾料結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)制造設(shè)備和工藝的特點(diǎn)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，使濾料的研制與生產(chǎn)進(jìn)入了較為科學(xué)化時(shí)代。該研究探索了玻璃纖維氈暨玻纖復(fù)合氈的基本工藝，自此玻纖濾料也快速發(fā)展。90年代初期，南京玻纖研究院與南京三五二一廠研制出玻璃纖維氈、后處理工藝及配方，隨后撫順博格工業(yè)濾布廠和營口玻纖二廠合作研制并推廣玻纖復(fù)合針刺氈。性價(jià)比優(yōu)良的玻纖復(fù)合針刺氈的研制化解了在高溫纖維由國外公司完全控制、高溫纖維價(jià)格居高不下、纖維數(shù)量受控形勢下，高溫濾料無法大規(guī)模推廣應(yīng)用的難題。玻纖復(fù)合針刺氈成為我國獨(dú)樹一幟的濾料技術(shù)。

90年代中期，上海凌橋環(huán)保設(shè)備廠和上海四氟塑料廠先后自主研制出聚四氟乙烯膜過濾材料。覆膜濾料本是美國戈?duì)柟究刂频膶Ｓ屑夹g(shù)，長期以高技術(shù)濾料傲居于中國市場。國產(chǎn)覆膜濾料打破了戈?duì)柟疽唤y(tǒng)天下的壟斷局面，使覆膜濾料得以在我國迅速推廣使用。覆膜濾料的研制與推廣應(yīng)用標(biāo)志著我國濾料進(jìn)入世界先進(jìn)水平行列。

同期東北大學(xué)與撫順晶花產(chǎn)業(yè)用布廠研制推廣高密面層過濾材料。高密面層濾料是以超細(xì)纖維組成面層，粗纖維做底層，經(jīng)特殊扎光工藝的梯度濾料。它是一種阻力比覆膜濾料，過濾效率與覆膜濾料相近的濾料——即高效低阻節(jié)能型過濾材料。近十多年來，該種濾料結(jié)構(gòu)型式得以迅速發(fā)展。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，大批高性能纖維陸續(xù)研發(fā)并推向市場。芳綸纖維技術(shù)日臻成熟，PPS纖維、芳砜綸纖維已經(jīng)研制試用，從而把我國袋式除塵濾料推向創(chuàng)新時(shí)期。

3  產(chǎn)品進(jìn)步

根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需求的變化，在50年中，濾料無論從品種上、設(shè)備上還是規(guī)模上都有了很大的發(fā)展。

3.1  濾料品種

按照濾料的加工方式和產(chǎn)品形式，濾料在發(fā)展過程中出現(xiàn)了如下產(chǎn)品：

1）208滌綸絨布。它是以滌綸短纖維交織形成斜織物之后，又在表面起絨的過濾材料。位于容塵面的絨毛在過濾時(shí)被壓緊覆于布面上，較大地提高了過濾效率。在反吹時(shí)，成為松散狀態(tài)，有利于粉塵剝離。

208滌綸絨布具有較好的耐腐蝕性、較小的吸濕性和較高的過濾效率以及在干燥狀態(tài)下較好的清灰性能。所以研制出來以后迅速地替代了普通工業(yè)機(jī)織布和工業(yè)濾氣呢。但是，結(jié)露后粉塵粘結(jié)到絨毛層上，通常無法清理并會(huì)使濾料阻力迅速增高，導(dǎo)致除塵器無法工作。

2）729機(jī)織濾料。它是我國首次采用緞紋織造，并經(jīng)過熱定型后處理的機(jī)織濾料。前期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型采用棉型纖維（1.4×38mm），Ⅳ選用高強(qiáng)低伸型中長纖維（2.0×51mm）。棉型纖維過濾性能好，中長纖維有利于清灰。前期采用反織法工藝，塵面（五枚三飛經(jīng)線緞紋）在外，凈面（五枚二飛緯線）在內(nèi)，適用于外濾。后又開發(fā)適用于內(nèi)濾塵面在內(nèi)，凈面在外的正織法工藝。

729濾料組織致密耐磨性好，高強(qiáng)低伸型經(jīng)向伸長小，適用于反吹清灰類弱清灰強(qiáng)度的長濾袋除塵器。

3）針刺氈濾料。它以基布為基礎(chǔ)，在其上將纖維通過梳理成網(wǎng)或氣流成網(wǎng)，通過針刺機(jī)將纖網(wǎng)針刺，形成上下勾連、具有三維結(jié)構(gòu)的非織造濾料，再經(jīng)燒毛、扎光、熱定型等后處理制成成品。針刺氈纖維呈三維立體結(jié)構(gòu)，過濾效率高，透氣性好，阻力低，在過濾過程中阻力增長慢。在經(jīng)過先進(jìn)技術(shù)優(yōu)化后，憑借細(xì)纖維和高密面層三維結(jié)構(gòu)使其具有更高的捕集效率、低阻力和堪比覆膜濾料的清灰能力，具有較好的可靠性，在業(yè)內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用，成為目前袋除塵器濾料的主流。

針刺氈的出現(xiàn)開創(chuàng)了我國非織造濾料的時(shí)代，技術(shù)研發(fā)與成品改良層出不窮。針刺氈按纖維材質(zhì)結(jié)構(gòu)等分為十余個(gè)種類，百余個(gè)型號(hào)。

4）覆膜濾料是以機(jī)織濾料或針刺氈濾料為基底，在其表面上覆一層經(jīng)過雙向拉伸制作成的微孔聚四氟乙烯薄膜。濾料覆膜以后形成以表面過濾為主、疏油、疏水的過濾材料，具有過濾效率高、易清灰的特點(diǎn)。

3.2   產(chǎn)量規(guī)模

濾料品種不斷創(chuàng)新的同時(shí)，濾料的產(chǎn)量也飛速發(fā)展，1985年、2005年和2008年全國濾料產(chǎn)量見表1所示。

可以看出，我國濾料產(chǎn)量從1985年到2005年， 20年產(chǎn)量翻22倍。本世紀(jì)濾料更是快速發(fā)展，從2005年到2008年，僅3年的時(shí)間里，濾料產(chǎn)量幾乎翻了一倍。2008年我國年產(chǎn)量150萬m2以上濾料企業(yè)15家，另有外資企業(yè)5家，其中年產(chǎn)量超過500萬m2大型企業(yè)2家。

3.3  設(shè)備進(jìn)步

我國濾料制造行業(yè)從最初的國產(chǎn)化研制到目前年產(chǎn)值30億元，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯特征是企業(yè)裝備水平有了極大提高，部分企業(yè)已淘汰了老式梳理、針刺設(shè)備，采用新型梳理機(jī)、針刺機(jī)。在開松、梳理和鋪網(wǎng)工序上，由老式的機(jī)械棉箱改進(jìn)為氣壓棉箱，并采用大毛倉，梳理機(jī)由單錫林單道夫改進(jìn)為雙錫林雙道夫，并且有少數(shù)企業(yè)采用帶有自動(dòng)稱重和不勻度自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的梳理機(jī)械。由于梳理設(shè)備的進(jìn)步，使纖網(wǎng)不均勻度已可達(dá)到 1℅左右。針刺機(jī)的針刺頻率已達(dá)到1500次/min，布針密度達(dá)到5000針/m，針板已采用重量更輕的鋁合金材料，整機(jī)由單針板改進(jìn)為雙針板。針刺機(jī)的技術(shù)進(jìn)步提高了生產(chǎn)速度和濾料的制造質(zhì)量，降低了能耗、占地面積及噪聲。后處理已由過去的分單元進(jìn)行燒毛、熱定型、扎光、浸漬、涂層、干燥等處理改造為連續(xù)進(jìn)行各種后處理工藝的一條龍后處理生產(chǎn)線，不僅提高了生產(chǎn)效率，更重要的是提高了后處理的品質(zhì)。

后處理的燒毛機(jī)由單火口發(fā)展為雙火口，可以更好的調(diào)整燒毛的溫度、速度，控制燒毛的強(qiáng)度。扎光機(jī)由原來的雙輥軋機(jī)發(fā)展到三輥軋機(jī)、軋輥表面溫度達(dá)到300℃，不均勻度小于1℃。

熱定型設(shè)備由蒸氣加熱變?yōu)槿細(xì)饧訜�、有的還輔以紅外加熱，熱定型溫度普遍可達(dá)到300℃，定型機(jī)內(nèi)溫度不均勻度小于5℃。

博格工業(yè)用布有限公司已裝備有5.2m寬幅濾料生產(chǎn)線及5.2m寬幅處理生產(chǎn)線，已接近國外濾料生產(chǎn)水平。

濾袋縫制在80年代僅有晶花產(chǎn)業(yè)用布廠采用三針縫紉機(jī)三線同時(shí)縫制�，F(xiàn)在所有制袋企業(yè)基本采用三針縫制。博格工業(yè)用布、撫順恒益、撫順天宇等企業(yè)業(yè)已采用自動(dòng)縫合（熱合）生產(chǎn)線縫合濾袋，縫合速度達(dá)到15m/min。

3.4  國際競爭

就針刺氈濾料而言，我國自80年代中期就對(duì)日本有少量出口，但直到2000年后，才有較大量增長，但仍以常溫濾料為主，高溫濾料主要是隨國外項(xiàng)目中的袋式除塵器一同供應(yīng)。

2000年以來，多家外資濾料企業(yè)登陸中國，在中國設(shè)廠，搶奪中國市場。同時(shí)值得指出的是，在殘酷的市場爭奪中，中國濾料（包括合資企業(yè)和中國民營企業(yè)的濾料）憑借著優(yōu)良的品質(zhì)、較低的價(jià)格在國際舞臺(tái)上占據(jù)越來越重要的位置并開始進(jìn)入歐美市場。

4  濾料研發(fā)

我國濾料行業(yè)早期是依靠產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展起來的。30多年前，中國的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)為早期濾料的研發(fā)提供了生產(chǎn)條件和物質(zhì)基礎(chǔ)，產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的模式也不斷促進(jìn)著我國濾料技術(shù)的快速進(jìn)步。從30年前的208絨布、針刺氈、729機(jī)織布、耐高溫針刺氈、覆膜濾料到高密面層濾料、梯度濾料，從天然纖維濾料、滌綸濾料、玻纖濾料到NOMEX、PPS、PTFE濾料，已由原來的幾年一個(gè)新品種發(fā)展到現(xiàn)在的每年十多個(gè)品種，新產(chǎn)品研發(fā)已經(jīng)成為企業(yè)的首要任務(wù)，企業(yè)在濾料研發(fā)中也扮演著越來越重要的角色。

在濾料研發(fā)中，國家也相當(dāng)重視，在科技立項(xiàng)上給予了大力支持。當(dāng)前，國家863項(xiàng)目PPS纖維及濾料國產(chǎn)化研究、電袋復(fù)合除塵器用濾料研究，以及去除重金屬的濾料研究等一批前沿項(xiàng)目正在進(jìn)行。除了高性能濾料的研發(fā)外，差別化、功能化濾料如聚四氟乙烯纖維及濾料也已研制成功，垃圾焚燒用同步除塵去二惡英濾料正由際華三五二一廠研制。

濾料的性能依賴于纖維的特性，濾料需求的巨大市場推動(dòng)著纖維的創(chuàng)新與進(jìn)步。近年來，高性能纖維得到迅速發(fā)展，芳綸纖維國產(chǎn)化可達(dá)到70%以上，PPS纖維國產(chǎn)化在即，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芳砜綸纖維已在進(jìn)行推廣，P84纖維也正在研制中。

5  濾料標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量檢測

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，隨著社會(huì)的發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用水平的提高，產(chǎn)品質(zhì)量逐漸成為決定市場的最主要因素。產(chǎn)品質(zhì)量的提高依賴于兩個(gè)因素，一是產(chǎn)品質(zhì)量保證的標(biāo)準(zhǔn)，一是產(chǎn)品質(zhì)量保證的檢測技術(shù)。

5.1  標(biāo)準(zhǔn)制訂

80年代，在中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)組織下，開展了袋式除塵系列標(biāo)準(zhǔn)的起草與制定工作，其中包括濾料及配件標(biāo)準(zhǔn)。1990年，由東北大學(xué)、撫順晶花產(chǎn)業(yè)用布廠起草并完成了國家標(biāo)準(zhǔn)GB12625-90《袋式除塵用濾料技術(shù)條件》。2007年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)的GB12625-90修訂工作計(jì)劃初完成，新的標(biāo)準(zhǔn)正在報(bào)批中。與德國、美國和日本三個(gè)世界上具有濾料標(biāo)準(zhǔn)的國家相比，中國濾料國家標(biāo)準(zhǔn)兼顧了方法標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)方面，內(nèi)容完善、實(shí)用。僅20年的現(xiàn)場應(yīng)用和實(shí)踐表明，這些標(biāo)準(zhǔn)在推動(dòng)我國濾料技術(shù)進(jìn)步和質(zhì)量監(jiān)督中起到了重要作用。

1998年制定了國家環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)定條件HCRJ 015-1998《袋式除塵器 濾袋》、HCRJ 042-1999 《袋式除塵器用濾料》。2006年，在對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)作一定修訂的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)為國家環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T327-2006《袋式除塵器濾袋》、HJ/T324-2006《袋式除塵器用濾料》。

在此期間，還制定了覆膜濾料標(biāo)準(zhǔn)，玻纖濾料標(biāo)國家準(zhǔn)。

鑒于中國濾料研發(fā)歷史、研究水平、國家標(biāo)準(zhǔn)的歷史和影響力，并考慮中國濾料市場和中國濾料企業(yè)參與國際競爭、進(jìn)入國際市場的需求，目前，我國正在與德國、美國、日本、奧地利一起進(jìn)行濾料過濾性能測試ISO國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

5.2  檢測技術(shù)

檢測技術(shù)對(duì)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、維護(hù)行業(yè)秩序、保護(hù)用戶合法權(quán)益起著關(guān)鍵的作用。

我國濾料產(chǎn)品的性能測試和研究起源于80年代，國家環(huán)保產(chǎn)品（濾料）質(zhì)量檢測單位——東北大學(xué)濾料檢測中心經(jīng)過近30年的發(fā)展，已擁有世界一流水平的測試系統(tǒng)和設(shè)備，能完成過濾材料全部性能檢測，其中包括濾料的織物性能、強(qiáng)力性能、透氣性能、過濾性能、耐熱性能、疏水疏油性能、防靜電性能、阻燃性能及材質(zhì)分析，不僅滿足濾料研發(fā)，而且對(duì)全國濾料質(zhì)量監(jiān)控、用戶招標(biāo)的公正性測試、用戶質(zhì)量糾紛仲裁起到了重要作用。中材科技（南京玻纖院）建有先進(jìn)的玻璃纖維檢測實(shí)驗(yàn)室，可完成玻璃纖維的強(qiáng)度、模量、化學(xué)穩(wěn)定性、電性能、甚至材料結(jié)構(gòu)分析等各種檢測分析。

目前企業(yè)也加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品測試的投入，一些濾料排頭企業(yè)已經(jīng)或正在建立濾料生產(chǎn)和質(zhì)量控制所需的實(shí)驗(yàn)室，可完成濾料常規(guī)織物性能的檢測，有少數(shù)企業(yè)還配有防靜電性能及纖維性能等檢測設(shè)備。

6  問題與展望

由于我國在客觀條件上的限制和行業(yè)的特殊性，該行業(yè)也出現(xiàn)了一些問題。我國濾料企業(yè)基本上都是民營，絕大多數(shù)企業(yè)規(guī)模小，資產(chǎn)量不高，難以同時(shí)承擔(dān)多個(gè)大型項(xiàng)目，亟待快速發(fā)展，擴(kuò)大生產(chǎn)能力，擴(kuò)充資金來源；另外，濾料行業(yè)高水平管理人才及技術(shù)人才奇缺，以致管理水平、技術(shù)水平總體上不高。由于人才缺乏及各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，造成人才流動(dòng)性大，一定程度延緩了企業(yè)的發(fā)展速度；再者，盡管我國濾料品種種類已基本上與世界水平同步，但產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，這成為國產(chǎn)高端濾料在國內(nèi)市場推廣的瓶頸，也是我國濾料缺乏國際競爭力的關(guān)鍵所在。

日前，隨著環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，差別化、功能化過濾材料的研究已經(jīng)提到日程上來。我國同時(shí)去除二惡英的垃圾焚燒用過濾材料和同時(shí)去除重金屬的過濾材料正在研制。超高溫過濾材料也在研制中，其中玄武巖纖維已有初步進(jìn)展。相信在未來幾年內(nèi)，將會(huì)涌現(xiàn)出一批具有廣闊市場前景的新型過濾材料。

我國早期的濾料企業(yè)通過資金的積累，已具備快速發(fā)展的條件，在未來十年會(huì)有一批企業(yè)走進(jìn)國際市場大顯身手。

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