中国环境保护产业协会

摘要 文章介绍我国袋式除尘过滤材料的发展历史、现状，并从多各方面论述了袋式除尘滤料的技术进步，指出现存问题。

从50年代中期我国鞍山焦耐设计院开始独立设计脉冲袋式除尘器以来，中国自主知识产权袋式除尘技术走过50年了。袋除尘器被广泛应用于电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等诸多领域，不同的烟气环境给袋除尘器滤料提出了新的要求，袋除尘器滤料也与袋式除尘技术互为依托，相互促进，相辅相成，不断前进。滤料在国产化的进程中也逐步发展了从绒布、机织布到针刺毡、特种针刺毡、功能化滤料等诸多品种，滤料也由一个附属性配材发展到一个年产值30亿元的产业，制造设备技术快速发展，产品质量已接近国际水平，并逐步进入国际市场。

上世纪五、六十年代，袋式除尘器使用的滤料为普通工业机织布，个别高端应用场合采用工业呢。1974年武汉安全研究所研制了208涤纶绒布并，广泛应用于各种常温工业场所，开始了滤料国产化的进程，也使我国袋式除尘器进入新的时期。尽管目前已有许多性能更加优良的滤料，但208涤纶绒布至今尚有个别地区在使用。208涤纶绒布是我国袋式除尘滤料由天然纤维织造转向采用合成纤维材料的开始，其研制使我国袋式除尘滤料从使用一般工业织物跨越到开始专门制造袋式除尘专用工业织造物——袋式除尘过滤材料的时代。从五十年代起，到八十年前可以作为我国滤料的第一发展时期，形成我国第一代袋式除尘过滤材料。同一时期，高温场所使用玻纤织布（素布）。

1980年东北大学与抚顺第三毛纺厂研制开发了针刺毡非织造滤料，由传统的织造滤料走向非织造滤料是滤料织造技术革命性的转变。与织造滤料相比，非织造滤料具有低阻高效的特点，且生产流程短，易于形成一条龙自动化生产线，具有生产效率高、产品成本低、质量稳定的优点；更重要的是，非织造滤料便于根据不同行业、不同除尘设备对滤料种类、品种型号等要求实时进行材质、工艺及织物参数调整（包括符合），量身定做适合于当时当地工况所需要的过滤材料，这也是非织造滤料几十年快速发展的根本原因。非织造针刺毡可广泛用于反吹风、机械振打、脉冲反吹等多种袋除尘器，该种滤料至今仍是行业的主流滤料。同一时期，在高温滤料场所开始对玻纤纱线作硅油、石墨处理，形成的耐高温玻纤称作第二代玻纤布。

1985年宝钢设计院与上海火炬工业用布厂合作研制开发筒型聚酯机织滤料729滤料，用于反吹风长袋。729滤料的研发不仅解决了我国急需的高强低伸的过滤材料，采用缎纹织造方法和热定型后处理工艺，也为我国后续机织滤料的研发提供了新思维和技术平台。729滤料的研发使我国袋式除尘进入大型化、长滤袋的历史阶段。

1985年，应行业发展的需求，东北大学与晶花产业用布厂研制了Nomex耐高温针刺毡，并在高温烟气领域推广应用。这项研究采用粗纱工艺解决了高静电纤维在没有适当消静电剂条件下纺纱技术。Nomex针刺毡的研制应用标志着我国步入了高端滤料的研制和生产，对高温烟尘的合理排放提供了有效的控制手段。

80年代末我国开展了燃煤锅炉袋式除尘技术的应用研究。在北京劳动保护研究所牵头，东北大学等单位参加的七五攻关项目中，开始使用过滤理论对滤料结构进行系统设计，并根据制造设备和工艺的特点进行了参数优化，使滤料的研制与生产进入了较为科学化时代。该研究探索了玻璃纤维毡暨玻纤复合毡的基本工艺，自此玻纤滤料也快速发展。90年代初期，南京玻纤研究院与南京三五二一厂研制出玻璃纤维毡、后处理工艺及配方，随后抚顺博格工业滤布厂和营口玻纤二厂合作研制并推广玻纤复合针刺毡。性价比优良的玻纤复合针刺毡的研制化解了在高温纤维由国外公司完全控制、高温纤维价格居高不下、纤维数量受控形势下，高温滤料无法大规模推广应用的难题。玻纤复合针刺毡成为我国独树一帜的滤料技术。

90年代中期，上海凌桥环保设备厂和上海四氟塑料厂先后自主研制出聚四氟乙烯膜过滤材料。覆膜滤料本是美国戈尔公司控制的专有技术，长期以高技术滤料傲居于中国市场。国产覆膜滤料打破了戈尔公司一统天下的垄断局面，使覆膜滤料得以在我国迅速推广使用。覆膜滤料的研制与推广应用标志着我国滤料进入世界先进水平行列。

同期东北大学与抚顺晶花产业用布厂研制推广高密面层过滤材料。高密面层滤料是以超细纤维组成面层，粗纤维做底层，经特殊扎光工艺的梯度滤料。它是一种阻力比覆膜滤料，过滤效率与覆膜滤料相近的滤料——即高效低阻节能型过滤材料。近十多年来，该种滤料结构型式得以迅速发展。

进入二十一世纪，大批高性能纤维陆续研发并推向市场。芳纶纤维技术日臻成熟，PPS纤维、芳砜纶纤维已经研制试用，从而把我国袋式除尘滤料推向创新时期。

根据现场应用需求的变化，在50年中，滤料无论从品种上、设备上还是规模上都有了很大的发展。

按照滤料的加工方式和产品形式，滤料在发展过程中出现了如下产品：

1）208涤纶绒布。它是以涤纶短纤维交织形成斜织物之后，又在表面起绒的过滤材料。位于容尘面的绒毛在过滤时被压紧覆于布面上，较大地提高了过滤效率。在反吹时，成为松散状态，有利于粉尘剥离。

208涤纶绒布具有较好的耐腐蚀性、较小的吸湿性和较高的过滤效率以及在干燥状态下较好的清灰性能。所以研制出来以后迅速地替代了普通工业机织布和工业滤气呢。但是，结露后粉尘粘结到绒毛层上，通常无法清理并会使滤料阻力迅速增高，导致除尘器无法工作。

2）729机织滤料。它是我国首次采用缎纹织造，并经过热定型后处理的机织滤料。前期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型采用棉型纤维（1.4×38mm），Ⅳ选用高强低伸型中长纤维（2.0×51mm）。棉型纤维过滤性能好，中长纤维有利于清灰。前期采用反织法工艺，尘面（五枚三飞经线缎纹）在外，净面（五枚二飞纬线）在内，适用于外滤。后又开发适用于内滤尘面在内，净面在外的正织法工艺。

729滤料组织致密耐磨性好，高强低伸型经向伸长小，适用于反吹清灰类弱清灰强度的长滤袋除尘器。

3）针刺毡滤料。它以基布为基础，在其上将纤维通过梳理成网或气流成网，通过针刺机将纤网针刺，形成上下勾连、具有三维结构的非织造滤料，再经烧毛、扎光、热定型等后处理制成成品。针刺毡纤维呈三维立体结构，过滤效率高，透气性好，阻力低，在过滤过程中阻力增长慢。在经过先进技术优化后，凭借细纤维和高密面层三维结构使其具有更高的捕集效率、低阻力和堪比覆膜滤料的清灰能力，具有较好的可靠性，在业内获得了广泛的应用，成为目前袋除尘器滤料的主流。

针刺毡的出现开创了我国非织造滤料的时代，技术研发与成品改良层出不穷。针刺毡按纤维材质结构等分为十余个种类，百余个型号。

4）覆膜滤料是以机织滤料或针刺毡滤料为基底，在其表面上覆一层经过双向拉伸制作成的微孔聚四氟乙烯薄膜。滤料覆膜以后形成以表面过滤为主、疏油、疏水的过滤材料，具有过滤效率高、易清灰的特点。

滤料品种不断创新的同时，滤料的产量也飞速发展，1985年、2005年和2008年全国滤料产量见表1和图1所示。

年代	滤料总产量	化纤滤料产量	玻纤滤料产量
1985	180	130	50
2005	4000	3000	1000
2008	7000	5200	1800

可以看出，我国滤料产量从1985年到2005年， 20年产量翻22倍。本世纪滤料更是快速发展，从2005年到2008年，仅3年的时间里，滤料产量几乎翻了一倍。2008年我国年产量150万m²以上滤料企业15家，另有外资企业5家，其中年产量超过500万m²大型企业2家。

我国滤料制造行业从最初的国产化研制到目前年产值30亿元，产业发展的一个明显特征是企业装备水平有了极大提高，部分企业已淘汰了老式梳理、针刺设备，采用新型梳理机、针刺机。在开松、梳理和铺网工序上，由老式的机械棉箱改进为气压棉箱，并采用大毛仓，梳理机由单锡林单道夫改进为双锡林双道夫，并且有少数企业采用带有自动称重和不匀度自动调整系统的梳理机械。由于梳理设备的进步，使纤网不均匀度已可达到1℅左右。针刺机的针刺频率已达到1500次/min，布针密度达到5000针/m，针板已采用重量更轻的铝合金材料，整机由单针板改进为双针板。针刺机的技术进步提高了生产速度和滤料的制造质量，降低了能耗、占地面积及噪声。后处理已由过去的分单元进行烧毛、热定型、扎光、浸渍、涂层、干燥等处理改造为连续进行各种后处理工艺的一条龙后处理生产线，不仅提高了生产效率，更重要的是提高了后处理的品质。

后处理的烧毛机由单火口发展为双火口，可以更好的调整烧毛的温度、速度，控制烧毛的强度。扎光机由原来的双辊轧机发展到三辊轧机、轧辊表面温度达到300℃，不均匀度小于1℃。

热定型设备由蒸气加热变为燃气加热、有的还辅以红外加热，热定型温度普遍可达到300℃，定型机内温度不均匀度小于5℃。

博格工业用布有限公司已装备有5.2m宽幅滤料生产线及5.2m宽幅处理生产线，已接近国外滤料生产水平。

滤袋缝制在80年代仅有晶花产业用布厂采用三针缝纫机三线同时缝制。现在所有制袋企业基本采用三针缝制。博格工业用布、抚顺恒益、抚顺天宇等企业业已采用自动缝合（热合）生产线缝合滤袋，缝合速度达到15m/min。

就针刺毡滤料而言，我国自80年代中期就对日本有少量出口，但直到2000年后，才有较大量增长，但仍以常温滤料为主，高温滤料主要是随国外项目中的袋式除尘器一同供应。

2000年以来，多家外资滤料企业登陆中国，在中国设厂，抢夺中国市场。同时值得指出的是，在残酷的市场争夺中，中国滤料（包括合资企业和中国民营企业的滤料）凭借着优良的品质、较低的价格在国际舞台上占据越来越重要的位置并开始进入欧美市场。

我国滤料行业早期是依靠产学研结合发展起来的。30多年前，中国的计划经济为早期滤料的研发提供了生产条件和物质基础，产学研优势互补、强强联合的模式也不断促进着我国滤料技术的快速进步。从30年前的208绒布、针刺毡、729机织布、耐高温针刺毡、覆膜滤料到高密面层滤料、梯度滤料，从天然纤维滤料、涤纶滤料、玻纤滤料到NOMEX、PPS、PTFE滤料，已由原来的几年一个新品种发展到现在的每年十多个品种，新产品研发已经成为企业的首要任务，企业在滤料研发中也扮演着越来越重要的角色。

在滤料研发中，国家也相当重视，在科技立项上给予了大力支持。当前，国家863项目PPS纤维及滤料国产化研究、电袋复合除尘器用滤料研究，以及去除重金属的滤料研究等一批前沿项目正在进行。除了高性能滤料的研发外，差别化、功能化滤料如聚四氟乙烯纤维及滤料也已研制成功，垃圾焚烧用同步除尘去二恶英滤料正由际华三五二一厂研制。

滤料的性能依赖于纤维的特性，滤料需求的巨大市场推动着纤维的创新与进步。近年来，高性能纤维得到迅速发展，芳纶纤维国产化可达到70%以上，PPS纤维国产化在即，具有完全自主知识产权的芳砜纶纤维已在进行推广，P84纤维也正在研制中。

质量是产品的生命，随着社会的发展和行业应用水平的提高，产品质量逐渐成为决定市场的最主要因素。产品质量的提高依赖于两个因素，一是产品质量保证的标准，一是产品质量保证的检测技术。

80年代，在中国环保产业协会袋式除尘委员会组织下，开展了袋式除尘系列标准的起草与制定工作，其中包括滤料及配件标准。1990年，由东北大学、抚顺晶花产业用布厂起草并完成了国家标准GB12625-90《袋式除尘用滤料技术条件》。2007年，国家标准化管理委员会下达的GB12625-90修订工作计划初完成，新的标准正在报批中。与德国、美国和日本三个世界上具有滤料标准的国家相比，中国滤料国家标准兼顾了方法标准和产品标准两个方面，内容完善、实用。仅20年的现场应用和实践表明，这些标准在推动我国滤料技术进步和质量监督中起到了重要作用。

1998年制定了国家环保产品认定条件HCRJ 015-1998《袋式除尘器滤袋》、HCRJ 042-1999 《袋式除尘器用滤料》。2006年，在对该标准作一定修订的基础上转为国家环境保护行业标准HJ/T327-2006《袋式除尘器滤袋》、HJ/T324-2006《袋式除尘器用滤料》。

鉴于中国滤料研发历史、研究水平、国家标准的历史和影响力，并考虑中国滤料市场和中国滤料企业参与国际竞争、进入国际市场的需求，目前，我国正在与德国、美国、日本、奥地利一起进行滤料过滤性能测试ISO国际标准制定工作。

检测技术对行业产品质量监督、维护行业秩序、保护用户合法权益起着关键的作用。

我国滤料产品的性能测试和研究起源于80年代，国家环保产品（滤料）质量检测单位——东北大学滤料检测中心经过近30年的发展，已拥有世界一流水平的测试系统和设备，能完成过滤材料全部性能检测，其中包括滤料的织物性能、强力性能、透气性能、过滤性能、耐热性能、疏水疏油性能、防静电性能、阻燃性能及材质分析，不仅满足滤料研发，而且对全国滤料质量监控、用户招标的公正性测试、用户质量纠纷仲裁起到了重要作用。中材科技（南京玻纤院）建有先进的玻璃纤维检测实验室，可完成玻璃纤维的强度、模量、化学稳定性、电性能、甚至材料结构分析等各种检测分析。

目前企业也加强了对产品测试的投入，一些滤料排头企业已经或正在建立滤料生产和质量控制所需的实验室，可完成滤料常规织物性能的检测，有少数企业还配有防静电性能及纤维性能等检测设备。

由于我国在客观条件上的限制和行业的特殊性，该行业也出现了一些问题。我国滤料企业基本上都是民营，绝大多数企业规模小，资产量不高，难以同时承担多个大型项目，亟待快速发展，扩大生产能力，扩充资金来源；另外，滤料行业高水平管理人才及技术人才奇缺，以致管理水平、技术水平总体上不高。由于人才缺乏及各地区经济发展不平衡，造成人才流动性大，一定程度延缓了企业的发展速度；再者，尽管我国滤料品种种类已基本上与世界水平同步，但产品质量稳定性差，这成为国产高端滤料在国内市场推广的瓶颈，也是我国滤料缺乏国际竞争力的关键所在。

日前，随着环境保护标准的不断提高，差别化、功能化过滤材料的研究已经提到日程上来。我国同时去除二恶英的垃圾焚烧用过滤材料和同时去除重金属的过滤材料正在研制。超高温过滤材料也在研制中，其中玄武岩纤维已有初步进展。相信在未来几年内，将会涌现出一批具有广阔市场前景的新型过滤材料。