作為無紡布行業發展最快的領域之一,用于過濾的無紡布材料具有非常廣泛的應用,如石油、化工、能源、環境、食品飲料、生物制藥、醫療、海洋、軍事等領域。無紡布材料在過濾領域的應用具有許多優良特性,包括過濾效率高、易于生產、成本低、價格低、易于與其他種類的材料復合,以及易于在生產線上進行打褶和成型等深加工。因此,用于過濾的無紡布材料可以逐漸取代傳統的過濾材料,其消耗量將越來越大。
近年來,消費者對健康安全用水需求的快速增長和環保意識的增強很好地推動了全球無紡布過濾介質市場的增長。與此同時,全球和中國日益嚴格的法律法規、工業、交通和基礎設施建設的快速發展推動了對非織造過濾介質的需求也在迅速增長。
從地區來看,由于北美、歐洲等發達國家和地區的高度工業化經濟及其對環境保護的長期關注,他們將繼續保持非織造過濾材料主要市場的領先地位,并注重技術升級,開發更高效的過濾材料。然而,由于市場高度飽和,發達國家和地區的增長速度將放緩。
與北美和其他經濟發達地區相比,亞太國家工業和經濟的快速增長,以及日益嚴重的環境問題,使其成為未來幾年全球環保過濾行業的主要地位。其中,增長的主要動力來自中國、印度等國家。
中國是亞太地區最重要的過濾材料市場,擁有龐大的制造基地。在過去的幾年里,中國的非織造過濾器行業取得了長足的進步,產品質量也得到了極大的提高。下游內需市場的驅動力為中國過濾材料市場的持續增長提供了主要動力。
影響過濾效率的因素:
1. 非織造材料的結構
一般來說,過濾材料需要能夠阻擋或吸附結構上的顆粒,并確保一定量的氣體順利通過。過濾材料的過濾效果是通過其內部孔道實現的,因此孔徑及其分布對材料的過濾效率有很大的影響。
結果表明,非織造材料的孔隙率越小,過濾效率越高。這是因為當材料的孔隙率降低時,纖維在整個材料結構中占據的空間增加,與顆粒接觸的機會增加,捕獲顆粒的能力增強,從而提高了材料的過濾效率。就過濾用非織造材料而言,其結構與過濾效率密切相關。
2. 粒徑和形狀
顆粒的大小和形狀影響過濾材料的過濾效率。當粒徑從小到大增加時,擴散效率逐漸降低。較小的顆粒會由于擴散而首先沉積在纖維上,而較大的顆粒也會由于攔截和慣性而沉積在光纖上。
3. 過濾速度
當過濾速度較小時,過濾效率隨著過濾速度的增加而降低。對于相同直徑的纖維,隨著粒徑的減小,纖維捕獲顆粒的難度越大,顆粒滲透率增加,導致過濾效率降低;對于相同直徑的顆粒,隨著纖維直徑的增加,纖維的比表面積減小,捕獲顆粒的能力降低,顆粒滲透率增加,導致過濾效率降低。
4. 溫度和濕度
過濾材料主要依靠布朗擴散、攔截、慣性碰撞、重力沉積等機械效應來過濾空氣中的顆粒。當空氣被過濾時,顆粒的擴散程度會隨著溫度的升高而增加,但氣體的粘度也會隨著溫度升高而增加。由于慣性和重力,粒徑較大的顆粒不易沉積在纖維上,過濾效果會顯著降低。增加過濾空氣的濕度后,顆粒的擴散程度會增加,過濾效果也會顯著降低。
濾料性能指標
1. 光圈
過濾材料和產品的孔徑以孔徑(μm)為特征,但孔徑與過濾精度之間沒有直接關系??讖降臏y量有一個統一的標準,即將過濾材料浸入試驗溶液中,并在過濾材料的末端施加一定壓力的氣體。氣體以氣泡的形式從另一端溢出,溢流點氣泡的微壓值用于表征孔徑。公式為D=4 S/P
式中:D-孔徑;
S——試驗流體的表面張力;
P——溢流點微壓值。
2. 透氣性
滲透性是衡量過濾材料性能的指標,是指過濾材料在單位壓差作用下單位面積的平均空氣流量。滲透性是影響產品過濾性能的直接因素,其主要特征是當一定量的氣體通過過濾材料的特定區域時的阻力。
3. 兼容性
過濾材料也會受到工作液體的影響。如果與工作液不相容,過濾材料很可能會軟化和熔化;濾料的性能在酸、堿等化學試劑的作用下也會發生變化,如脆化、軟化、膨脹和分解,這將嚴重影響濾料的性能。