解讀《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》
編者按:作為國家標(biāo)準(zhǔn)化改革的重要舉措,國務(wù)院印發(fā)《深化標(biāo)準(zhǔn)化工作改革方案》(國發(fā)〔2015〕13號(hào))明確提出培育發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),激發(fā)市場主體活力,完善標(biāo)準(zhǔn)供給結(jié)構(gòu),建立政府主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn)與市場主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展、協(xié)調(diào)配套的新型標(biāo)準(zhǔn)體系。2017年修訂發(fā)布的新《標(biāo)準(zhǔn)化法》確立了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的法律地位。
中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)面向社會(huì)開展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、制修訂和發(fā)布工作,組織中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)開展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作研究,向社會(huì)提供符合環(huán)境管理和市場創(chuàng)新需求的中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
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摘要:濾料作為袋式除塵的核心材料,其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)直接關(guān)系著除塵器性能的發(fā)揮。文章針對(duì)新發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21—2019),詳細(xì)解讀了其制定的背景、意義、作用,討論了該標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系,分析了標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及性能參數(shù)要求,對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的理解、推廣與普及有積極作用。
關(guān)鍵詞:袋式除塵;濾料;標(biāo)準(zhǔn);解讀
作者:柳靜獻(xiàn),毛寧,孫熙(東北大學(xué)濾料檢測中心,沈陽110004)
1、前言
袋式除塵行業(yè)是典型的政策驅(qū)動(dòng)行業(yè),在京津冀及周邊“2+26”城市執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的時(shí)代背景下,特殊排放和超低排放已常態(tài)化,這給袋式除塵行業(yè)的發(fā)展帶來了新機(jī)遇。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前國產(chǎn)濾料已占國內(nèi)濾料市場份額的90%,相關(guān)從業(yè)人員達(dá)15萬人以上,合計(jì)營業(yè)收入超過70億元,出口合同額約4.2億元。
近年來,我國的袋式除塵濾料行業(yè)在超細(xì)面層濾料、海島纖維濾料、聚四氟乙烯膜過濾材料、玻纖及其改性濾料、水刺濾料、復(fù)合纖維濾料等方面具有較大的創(chuàng)新和進(jìn)展,不僅有一批典型的中大規(guī)模濾料骨干企業(yè),還形成了遼寧撫順―營口濾料產(chǎn)業(yè)集群、江蘇阜寧濾料產(chǎn)業(yè)集群、浙江天臺(tái)濾料產(chǎn)業(yè)集群,為我國環(huán)保行業(yè)的發(fā)展起到堅(jiān)實(shí)的支撐作用[1、2]。
相比外資濾料生產(chǎn)企業(yè),國產(chǎn)濾料的性能和質(zhì)量已有顯著提升,但不可回避的是,目前還存在一些問題,阻礙了行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,主要是市場不規(guī)范、競爭依然嚴(yán)重、行業(yè)利潤偏低、盈利能力不足。同時(shí),假冒偽劣現(xiàn)象依然存在,濾料質(zhì)量良莠不齊,行業(yè)門檻過低,這些都影響了袋式除塵行業(yè)的整體形象。因而制定濾料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、引領(lǐng)與規(guī)范行業(yè)發(fā)展迫在眉睫。
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)是中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)行業(yè)及市場需求進(jìn)行編制的,由東北大學(xué)、中材科技股份有限公司、廈門三維絲環(huán)保股份有限公司、南京際華三五二一環(huán)?萍加邢薰尽犴樅阋婵萍紴V材有限公司、安徽元琛環(huán)?萍脊煞萦邢薰尽犴樚煊顬V材有限公司、浙江鴻盛環(huán)?萍技瘓F(tuán)有限公司等單位共同起草,經(jīng)過業(yè)內(nèi)專家反復(fù)商討和推敲而形成的行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[3]。
2、意義與作用
2.1標(biāo)準(zhǔn)編制的意義
眾所周知,工業(yè)煙塵排放是導(dǎo)致霧霾天氣頻發(fā)、影響大氣質(zhì)量的最重要原因。燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、水泥爐窯、鋼鐵冶煉、垃圾焚燒、有色冶金、化工等作為嚴(yán)重的污染行業(yè),十多年來一直大規(guī)模推廣使用袋式除塵技術(shù),現(xiàn)場實(shí)踐證明,袋式除塵是控制煙塵,實(shí)現(xiàn)超低排放的最有效手段之一。
過濾材料是袋式除塵器的核心,其性能直接影響袋除塵技術(shù)的運(yùn)用及發(fā)展。濾料自20世紀(jì)70年代開始在我國應(yīng)用,經(jīng)多年發(fā)展,目前已成為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)。由于環(huán)保壓力大、排放要求嚴(yán)、煙氣環(huán)境苛刻、現(xiàn)場管理粗獷等一系列原因,在給濾料行業(yè)帶來挑戰(zhàn)的同時(shí),也促進(jìn)了濾料技術(shù)的快速進(jìn)步,品質(zhì)更迭、創(chuàng)新不斷,我國濾料已處于國際先進(jìn)水平,甚至在一些方面已處于國際領(lǐng)先水平。這一狀況也需要在標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)出來。
燃煤電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)在21世紀(jì)初的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/m3,在霧霾與大氣污染形勢的影響下,于2010年前后將排放標(biāo)準(zhǔn)提高到30mg/m3,重點(diǎn)地區(qū)為20mg/m3。目前有些地區(qū)正在提高到10mg/m3甚至5mg/m3。新的環(huán)保排放形勢,不僅對(duì)袋除塵濾料在效率和阻力等過濾性能上提出了更高的要求,而且對(duì)濾料所有的性能指標(biāo)都提出了更高要求。對(duì)于特殊地區(qū)的環(huán)保排放而言,《袋式除塵技術(shù)要求》(GB/T6719―2009)對(duì)濾料的要求已顯得略有不足,亟待對(duì)濾料的性能參數(shù)進(jìn)行修訂與升級(jí),以促進(jìn)行業(yè)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。
2.2標(biāo)準(zhǔn)編制的行業(yè)作用
目前,濾料行業(yè)競爭激烈,且濾料產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,產(chǎn)品的質(zhì)量及穩(wěn)定性尚需提高,再加上國內(nèi)特殊的市場機(jī)制,使得行業(yè)亟須通過建立團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)來推進(jìn)企業(yè)優(yōu)勝劣汰,以促進(jìn)行業(yè)快速正向發(fā)展。
我國的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297―1996)是世界上最嚴(yán)苛的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),在此超低排放要求下,國內(nèi)濾料無論是產(chǎn)品創(chuàng)新還是性能參數(shù)的提高都引人矚目!洞匠龎m用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)制定時(shí),不僅考慮近年來我國大氣環(huán)保形勢對(duì)袋除塵濾料的新要求,而且兼顧了濾料加工技術(shù)和設(shè)備進(jìn)步、濾料新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用等實(shí)際情況,規(guī)定了命名與分類、性能指標(biāo)參數(shù)、測試方法等,反映了濾料的先進(jìn)指標(biāo)和性能,對(duì)袋除塵的應(yīng)用及大氣污染控制有積極意義。
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)不僅兼容與涵蓋了美國、德國、日本國標(biāo)中所提及的過濾性能測試方法的內(nèi)容,也兼容與涵蓋了ISO國際標(biāo)準(zhǔn)中提及的過濾性能與耐久性測試方法標(biāo)準(zhǔn),還包括了一些上述國家及國際標(biāo)準(zhǔn)中未提及的濾料相關(guān)重要指標(biāo)的測試方法。更為重要的是,該標(biāo)準(zhǔn)既是方法標(biāo)準(zhǔn)也是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),這是國外標(biāo)準(zhǔn)所沒有的。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施不僅會(huì)規(guī)范我國的濾料市場、促進(jìn)小企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、強(qiáng)化濾料產(chǎn)品質(zhì)量、提高濾料的應(yīng)用水平,而且有利于我國的濾料產(chǎn)品及企業(yè)快速進(jìn)入國際市場,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模出口創(chuàng)匯。
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)包括濾料定義、術(shù)語、技術(shù)要求、檢測方法、檢驗(yàn)規(guī)則、產(chǎn)品標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯運(yùn)等內(nèi)容,可以為濾料的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與檢測、產(chǎn)品質(zhì)量的保證與提高,創(chuàng)造必要的條件,為監(jiān)管部門實(shí)施產(chǎn)品的檢驗(yàn)提供依據(jù),有利于用戶方便、正確地選用濾料,提高煙塵控制效果,促進(jìn)我國煙塵控制技術(shù)的發(fā)展,并推動(dòng)國產(chǎn)濾料產(chǎn)品在國內(nèi)外的銷售。該標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施必將取得明顯的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3、前國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析
目前國外并無針對(duì)濾料指標(biāo)判定其是否合格的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),但德國、美國、日本有濾料過濾性能的測試方法標(biāo)準(zhǔn)。另外,《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)的起草單位之一也曾與德國、美國、日本、奧地利等國家共同起草制定了濾料過濾性能測試標(biāo)準(zhǔn)《空氣質(zhì)量——可清灰濾料過濾性能測試》(ISO11057―2011)和濾料耐久性測試方法標(biāo)準(zhǔn)《可清灰濾料性能衰變?cè)u(píng)價(jià)的測試方法》(ISO16891―2016)[4]。由于《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)的濾料性能測試方法與這些國際標(biāo)準(zhǔn)、國外標(biāo)準(zhǔn)兼容,就為我國濾料產(chǎn)品進(jìn)入國際市場提供了方便。
國內(nèi)相關(guān)的袋式除塵用濾料標(biāo)準(zhǔn)分別有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等,其中國家標(biāo)準(zhǔn)為《袋式除塵器技術(shù)要求》(GB/T6719―2009),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求袋式除塵器用濾料》(HJ/T324―2006)、《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求袋式除塵器用覆膜濾料》(HJ/T326―2006)等[5、6]。這些標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)袋式除塵器用濾料的分類、命名和部分技術(shù)要求等進(jìn)行了規(guī)范,但有些關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)要求并未能包含在內(nèi),如復(fù)合濾料的規(guī)范化命名、PTFE濾料的特殊性、PM2.5捕集效率、瞬時(shí)測試溫度下熱收縮率、濾料耐磨性能、濾料耐折性能、覆膜牢度、面層剝離強(qiáng)力、濾料材質(zhì)的檢測等。這些特性對(duì)袋式除塵器濾料的推廣和規(guī)范使用具有重要的作用,亟須納入標(biāo)準(zhǔn)中。另外,這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施時(shí)間較久,目前濾料技術(shù)和產(chǎn)品已有很大進(jìn)步,有些指標(biāo)需要進(jìn)行修正。《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)的實(shí)施將全面、系統(tǒng)地規(guī)范袋式除塵器用濾料的技術(shù)要求。
4、主要技術(shù)內(nèi)容及說明
4.1與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的比較
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)作為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是首次起草,但實(shí)質(zhì)上是對(duì)《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求袋式除塵器用濾料》(HJ/T324―2006)的修訂,在制定過程中也綜合了《袋式除塵器技術(shù)要求》(GB/T6719―2009),并考慮了行業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品的最新進(jìn)展和水平。
4.1.1修訂參數(shù)
(1)機(jī)織布厚度相對(duì)偏差從±7%提到±5%。近年來我國的紗線制造技術(shù)、機(jī)織布制造技術(shù),以及所有的機(jī)織裝備都有了很大提高,經(jīng)東北大學(xué)濾料檢測中心對(duì)生產(chǎn)廠商的多年檢測,幾乎所有的生產(chǎn)商都能滿足修訂參數(shù)。
(2)非織造濾料的透氣度偏差率從±25%提至±15%,織造濾料提高至±8%。近年來由于纖維梳理與鋪網(wǎng)設(shè)備水平的提高,產(chǎn)品鋪網(wǎng)均勻性越來越高,針刺密度精度越來越高,使得透氣度的控制越來越精準(zhǔn),通過對(duì)許多廠商濾料產(chǎn)品的多年檢測表明,產(chǎn)品參數(shù)基本滿足。
(3)濾料斷裂強(qiáng)力提高至GB/T6719―2009的水平。在過去的十幾年中,纖維尤其高性能纖維的進(jìn)步很快,纖維強(qiáng)力大大增強(qiáng),所制造濾料的斷裂強(qiáng)力也越來越高。因此,《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)將濾料斷裂強(qiáng)力都提高至國標(biāo)水平。
(4)針對(duì)濾料的過濾性能,根據(jù)多年來的測試數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行了修正。過濾效率從99.9%提高至99.99%,殘余阻力從240Pa調(diào)整至300Pa。
4.1.2新增參數(shù)
(1)純PTFE濾料斷裂強(qiáng)力:考慮到近年來在腐蝕性較強(qiáng)的場所應(yīng)用的純PTFE新型濾料,由于PTFE斷裂強(qiáng)力較其他材料低,所以專門增加了對(duì)其強(qiáng)力的要求,經(jīng)向和緯向強(qiáng)力≥800N,經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤30%。
(2)新增對(duì)覆膜濾料過濾性能要求:由于覆膜濾料在過濾效率和阻力上有別于常規(guī)濾料,標(biāo)準(zhǔn)中將其單列,給出了潔凈濾料阻力系數(shù)、殘余阻力、動(dòng)態(tài)捕集效率,分別為80Pa、500Pa和99.995%。
(3)PM2.5效率:由于社會(huì)及行業(yè)對(duì)PM2.5的日益關(guān)注,迫切要求增加對(duì)PM2.5顆粒物計(jì)重效率的考核,標(biāo)準(zhǔn)中增加了對(duì)該參數(shù)的要求。對(duì)未覆膜和覆膜濾料,分別為99.5%和99.8%。
(4)耐磨性能:鑒于磨琢性粉塵捕集場合,以及覆膜濾料、玻纖濾料在耐磨上的弱點(diǎn),為提高濾料質(zhì)量,特增加了濾料的耐磨性能要求,給定濾料耐磨后質(zhì)量損失率應(yīng)≤10%。
(5)耐折性能:鑒于玻璃纖維在柔韌度上的不足,針對(duì)玻璃纖維濾料增加了耐折性要求,對(duì)含有玻璃纖維的濾料耐折次數(shù)應(yīng)≥15000次、合成纖維濾料耐折次數(shù)應(yīng)≥100000次。
(6)覆膜牢度:覆膜牢度是業(yè)內(nèi)十分關(guān)心的參數(shù),在深入研究、驗(yàn)證相關(guān)測試方法的基礎(chǔ)上,增加了覆膜牢度的要求。對(duì)針刺氈或水刺氈類覆膜濾料,其覆膜牢度≥0.10MPa;對(duì)無機(jī)纖維機(jī)織布覆膜濾料,其覆膜牢度≥0.08MPa。
(7)氈層剝離強(qiáng)度:針對(duì)玻璃纖維氈濾料的氈層易與基布分離的問題,對(duì)其增加了氈層剝離強(qiáng)度的要求,對(duì)玻璃纖維及其復(fù)合氈濾料應(yīng)測試其面層剝離強(qiáng)度。濾料在經(jīng)向和緯向迎塵側(cè)氈層與基布間的剝離強(qiáng)度≥25N。
(8)耐氧化性:近年來,業(yè)內(nèi)經(jīng)常發(fā)生濾料由于氧化而失效的案例,《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)增加了采用硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測試抗氧化性的指標(biāo)。將樣品浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硝酸常溫溶液中保持2h,樣品的斷裂強(qiáng)力保持率≥95%。
4.2定義、命名與分類
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)針對(duì)袋式除塵與濾料專業(yè)領(lǐng)域,定義了袋式除塵、濾料、織造濾料、非織造濾料、復(fù)合濾料、覆膜濾料、過濾風(fēng)速、壓力損失、入口粉塵濃度、出口粉塵濃度、全塵捕集效率、PM2.5捕集效率、清灰、清灰周期、脈沖噴吹時(shí)間、除塵效率、殘余阻力、清灰阻力、粉塵剝離率、經(jīng)向定負(fù)荷伸長率、覆膜牢度、面層剝離強(qiáng)度等術(shù)語。
濾料按照原料材質(zhì)、加工方式、是否覆膜、耐溫能力等進(jìn)行了分類,涵蓋了目前業(yè)內(nèi)的各種分類方式。根據(jù)目前行業(yè)對(duì)濾料型號(hào)的使用情況,濾料的名稱由濾料面層纖維材質(zhì)、基布材質(zhì)、加工方法和單位面積質(zhì)量等4部分代號(hào)組成,以“面層纖維材質(zhì)―基布材質(zhì)―加工方法―單位面積質(zhì)量”表示。對(duì)濾料的常用材質(zhì)類型及代號(hào)、加工方式、單位面積質(zhì)量表示方法等進(jìn)行了規(guī)定。
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)不僅包括了對(duì)普通單一纖維濾料的命名,而且針對(duì)市場常用的復(fù)合濾料,進(jìn)行了規(guī)范化命名。對(duì)“纖維材質(zhì)1+纖維材質(zhì)2+纖維材質(zhì)3/基布材質(zhì)”型復(fù)合濾料,可以用“M-20%P84+80%AR/GFE-NW-600”來表示20%的P84與80%的芳綸纖維制作的面層、無堿玻璃纖維做基布、非織造結(jié)構(gòu)、克重600g/m2、表面覆膜的濾料。針對(duì)單位面積質(zhì)量代號(hào),用550表示克重550g/m2至560g/m2之間的濾料。
例如,50%PPS纖維+50%PTFE纖維面層、PTFE基布、浸漬處理的針刺氈濾料,命名示例如圖1所示。
4.3性能參數(shù)
針對(duì)濾料的實(shí)際應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)其技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。
4.3.1濾料外觀
濾料表面、纖維與基布的結(jié)合狀態(tài)。
4.3.2濾料形態(tài)特性相關(guān)
濾料的單位面積質(zhì)量、厚度、幅寬。對(duì)單位面積質(zhì)量、厚度、幅寬參數(shù),由于使用場所和條件不同,其絕對(duì)數(shù)值會(huì)不同。但這些參數(shù)的偏差表征了制造過程中產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定度,因此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。4.3.3透氣度
透氣度是決定濾料初始阻力的參數(shù),其偏差是表征濾料質(zhì)量穩(wěn)定性的重要參數(shù)。如某部位透氣度大,則該部分粉塵負(fù)荷大,在阻力過大時(shí)容易產(chǎn)生顆粒的穿透。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)透氣度偏差進(jìn)行了規(guī)定。
4.3.4斷裂強(qiáng)力
表征濾料的機(jī)械強(qiáng)度,是保證濾料結(jié)實(shí)耐用、不破損、關(guān)系濾料壽命的重要參數(shù),是濾料的核心指標(biāo),與纖維、克重、加工等參數(shù)相關(guān)。隨著袋除塵在現(xiàn)場應(yīng)用越來越廣,遇到的新問題越來越多,對(duì)濾料強(qiáng)力提出了更高要求,使其與GB/T6719―2009保持一致,對(duì)純PTFE濾料斷裂強(qiáng)力進(jìn)行了單獨(dú)規(guī)定。
合成纖維濾料的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率要求見表1,玻璃纖維基布的非織造濾料及純玻璃纖維織造濾料的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率要求見表2。
4.3.5過濾性能參數(shù)及測試方法修訂
通過對(duì)袋除塵技術(shù)中過濾材料使用過程及原理的研究,對(duì)濾料中表征其過濾性能的方法和參數(shù)也更加明確。根據(jù)濾袋使用原理,并參考相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn),對(duì)過濾性能檢測裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)測試方法進(jìn)行了規(guī)定,盡可能模擬了濾料在現(xiàn)場從潔凈狀態(tài)至穩(wěn)定狀態(tài)的全過程應(yīng)用。對(duì)覆膜濾料的阻力性能、過濾效率參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定。此外,為迎合當(dāng)前的大氣環(huán)保形勢,還增加了濾料PM2.5捕集效率的要求。濾料阻力性能要求見表3、濾塵效率要求見表4。
4.3.6耐溫性能
考慮最終用戶現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用濾料的情況,以及濾料制造企業(yè)對(duì)其性能的檢測的方便,新規(guī)定了濾料的連續(xù)測試溫度和瞬時(shí)測試溫度見表5,連續(xù)測試溫度和瞬時(shí)測試溫度下經(jīng)向、緯向斷裂強(qiáng)力保持率、熱收縮率的值見表6。
4.3.7耐磨性能
濾料在使用中受到含塵氣流的磨琢,其表面纖維,尤其表層覆膜會(huì)被磨蝕。為評(píng)價(jià)濾料的抗磨琢性能,規(guī)定了濾料的耐磨性及測試方法。耐磨性能按《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第一部分:馬丁代爾耐磨實(shí)驗(yàn)儀》(GB/T21196.1―2017)的規(guī)定檢測。濾料在加壓100cN條件下,采用外徑50mm、寬度13mm的100#剛玉砂輪或碳化硅砂輪,磨10000轉(zhuǎn)后,測試受磨面積的質(zhì)量損失率應(yīng)≤10%。
4.3.8耐折性能
針對(duì)玻璃纖維等無機(jī)濾料,其彎折疲勞需要考慮!洞匠龎m用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)規(guī)定了濾料的耐折性能,耐折性能按《紙和紙板耐折度的測定》(GB/T457―2018)的規(guī)定檢測。濾料在14.72N的張力條件下,每分鐘完全擺動(dòng)175±10次且擺動(dòng)至與垂直線成135°±2°位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。含有玻璃纖維的濾料耐折次數(shù)應(yīng)≥15000次,合成纖維濾料耐折次數(shù)應(yīng)≥100000次。
4.3.9覆膜牢度
覆膜濾料出現(xiàn)后,有關(guān)覆膜牢度的問題一直是技術(shù)難題,尤其是近年來在現(xiàn)場使用中覆膜脫落、剝離的案例越來越多。為提高覆膜濾料的質(zhì)量,規(guī)定覆膜濾料覆膜牢度的要求及檢測方法勢在必行。東北大學(xué)研究出可靠、準(zhǔn)確的測定覆膜牢度的方法,覆膜牢度測試裝置如圖2所示。
測試時(shí),在覆膜濾料樣品的不同部位,隨機(jī)剪取直徑為60mm的圓形樣品5塊;把樣品夾持在帶有下掛鉤的圓形夾具中,膜面向上,夾具內(nèi)徑50mm;剪取直徑為25mm的圓形強(qiáng)力雙面膠帶,下面黏附在濾料樣品的覆膜面的中心部位,上面黏附在帶有掛鉤的平面端子上,壓緊黏牢;將夾具的上掛鉤和下掛鉤分別固定在強(qiáng)力機(jī)的兩端,啟動(dòng)強(qiáng)力機(jī),記錄雙面膠與濾料分離時(shí)的強(qiáng)力數(shù)值(N),并除以受力的內(nèi)徑25mm樣品面積,即為該樣品的覆膜牢度(MPa)。
4.3.10濾料面層剝離強(qiáng)度
針對(duì)玻璃纖維復(fù)合氈濾料,由于玻璃纖維光滑且柔性差、與基布抱合能力較差,若制造水平欠佳,在現(xiàn)場使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)面層與基布相分離的現(xiàn)象,導(dǎo)致濾料過早失效。為保證玻璃纖維針刺氈的質(zhì)量,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了濾料面層剝離強(qiáng)度的要求和檢測方法;瘜W(xué)纖維氈的面層剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)大于玻璃纖維針刺氈,通常能夠滿足要求。
測試時(shí)把濾料沿經(jīng)向裁剪200mm×50mm(經(jīng)向×緯向)5個(gè)樣條,在窄邊處把面層與基布撕開30mm,并把撕開的兩端夾持在強(qiáng)力機(jī)的兩個(gè)夾具上,啟動(dòng)強(qiáng)力機(jī)開始拉伸,當(dāng)濾料面層被新拉伸撕開10mm時(shí)停止,記錄拉伸強(qiáng)力。取5條樣品拉伸強(qiáng)力的平均值作為濾料經(jīng)向剝離強(qiáng)度。沿濾料緯向裁剪200mm×50mm(緯向×經(jīng)向)5個(gè)樣條,按上述方法測試濾料的緯向剝離強(qiáng)度。
4.3.11濾料專項(xiàng)要求
針對(duì)濾料在一些特殊環(huán)境下使用的情況進(jìn)行了特殊規(guī)定。例如,針對(duì)具有燃爆危險(xiǎn)粉塵的收集,規(guī)定了濾料的抗靜電特性和阻燃特性;針對(duì)具有酸性、堿性、氧化性場所使用的濾料,規(guī)定了其耐酸、耐堿和耐氧化性;對(duì)可能有潮濕、油污的場所,規(guī)定了其疏水和疏油特性。濾料的抗靜電特性、耐酸、耐堿和疏油、疏水性能參考并引用了GB/T6719―2009。
近年來,氧化致使濾料失效的案例越來越多,現(xiàn)場和濾料加工企業(yè)都提出了對(duì)濾料抗氧化性的測試,《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)中增加了使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硝酸常溫溶液,保持2h后,測試濾料的斷裂強(qiáng)力保持率的測試方法,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出了強(qiáng)力保持率≥95%的指標(biāo)。
阻燃特性在參考GB/T6719―2009的基礎(chǔ)上,考慮材料本身應(yīng)該具有阻燃性能,規(guī)定了材料的極限氧指數(shù)。規(guī)定具有阻燃功能的濾料應(yīng)滿足阻燃性能要求,極限氧指數(shù)應(yīng)≥28%。濾料在火焰中不應(yīng)產(chǎn)生火焰,離開火焰,陰燃自行熄滅時(shí)間應(yīng)≤10s,損毀長度應(yīng)<100mm。對(duì)食品及醫(yī)藥生產(chǎn)工藝中使用的粉體收集的濾料材料本身應(yīng)阻燃,不得采用阻燃劑后處理方式。
4.3.12濾料材質(zhì)
針對(duì)目前國內(nèi)市場欠規(guī)范,最終用戶和濾袋供應(yīng)商都非常關(guān)注的濾料材質(zhì)問題,《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)規(guī)定了鑒別測試方法,采用《紅外光譜定性分析技術(shù)通則》(GB/T32199―2015)和《塑料差示掃描量熱法(DSC)第3部分:熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的測定》(GB/T19466.3―2004)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行檢測。
針對(duì)市場關(guān)注的纖維直徑,規(guī)定了采用電鏡測試直徑的方法,用電鏡測試,測試?yán)w維數(shù)量不少于100根,取平均值,計(jì)算其CV值和相對(duì)偏差。
5、結(jié)語
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T324―2006和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6719―2009,同時(shí)也兼容了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11057―2011和ISO16891―2016,并增加了復(fù)合濾料的規(guī)范化命名、PTFE濾料的特殊性、PM2.5捕集效率、瞬時(shí)測試溫度下熱收縮率、濾料耐磨性能、濾料耐折性能、覆膜牢度、面層剝離強(qiáng)力、濾料材質(zhì)等要求。
《袋式除塵用濾料技術(shù)要求》(T/CAEPI21―2019)為首次針對(duì)袋式除塵器用濾料技術(shù)要求制定的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),不僅考慮了當(dāng)前燃煤煙氣、水泥窯爐、鋼鐵冶金、垃圾焚燒等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用需求,以及在現(xiàn)場使用中容易出現(xiàn)的問題,而且體現(xiàn)了濾料產(chǎn)品十多年來技術(shù)設(shè)備的進(jìn)步與發(fā)展,對(duì)濾料產(chǎn)品質(zhì)量的提升和市場規(guī)范、企業(yè)進(jìn)步均有較大的引領(lǐng)作用。
參考文獻(xiàn):
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