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    水刺高性能过滤材料技术

    时间:2013年12月12日

    研制单位:厦门三维丝环保股份有限公司     
    鉴定形式:专家评审            
    鉴定日期:2013年4月9日

    技术原理:
    该项目采用水刺法非织造布技术生产450g/m2以上的袋式除尘用滤布。水刺法非织造布技术,又称射流喷网法。它是将膨松的纤网由一个移动的帘网支承并输送、利用微细的高压水流喷射到纤网中的纤维上进行水刺,而水刺以复杂的形式排列并对准纤网,当纤网在高压高速的水流下经过时,纤维受到不同方向的射流(直射、反射)的作用而相互缠结成布。

    主要技术指标:
    1)该产品常规性能经国家纺织服装产品质量监督检验中心(福建)检测的技术指标如下:
    表1 PPS无基布水刺毡滤料常规性能指标
    项目 单位 测试值 标准值
    品名   PPS1451-S(SPPS101)
    克重 g/m2 449.21 450±20
    厚度 mm 1.53 1.5±0.1
    断裂强力 经(纵)向 N/5×20cm 901 ≥900
    纬(横)向 1770 ≥1500
    50N定负荷伸长率 经(纵)向 % 1.6 ≤2.0
    纬(横)向 1.0 ≤2.0
    透气量 L/dm2·min 88.2 80±16
    热收缩率 经(纵)向 % 1.0 ≤1.5
    纬(横)向 0.3 ≤1.0
     
     
    表2 PPS+PTFE基布水刺毡滤料常规性能指标
    项目 单位 测试值 标准值
    品名   PPS/TF1511-3-12-MPS-S
    (SPPS102JX1)
    克重 g/m2 523.70 510±25
    厚度 mm 1.44 1.5±0.1
    断裂强力 经(纵)向 N/5×20cm 1115 ≥900
    纬(横)向 1582 ≥1500
    50N定负荷伸长率 经(纵)向 % 1.1 ≤2.0
    纬(横)向 0.8 ≤2.0
    透气量 L/dm2·min 80.3 80±16
    热收缩率 经(纵)向 % 0.4 ≤1.5
    纬(横)向 1.0 ≤1.0
     
     
    表3 玻纤复合水刺毡滤料常规性能指标
    项目 单位 测试值 标准值
    品名   GL.PPS/PPS1531-12-S
    (SPPS901JX1)
    克重 g/m2 545.05 530±25
    厚度 mm 2.38 2.4±0.1
    断裂强力 经(纵)向 N/5×20cm 783 ≥700
    纬(横)向 1420 ≥1200
    50N定负荷伸长率 经(纵)向 % 0.8 ≤2.0
    纬(横)向 0.6 ≤2.0
    透气量 L/dm2·min 169.8 160±32
    热收缩率 经(纵)向 % 0.1 ≤1.5
    纬(横)向 0.2 ≤1.0
     
     
    2)利用该技术生产的产品平均孔径为15μm,比传统针刺滤料更适用于微细粉尘的控制。产品的过滤性能经美国ETS公司采用ASTM/ETV测试方法的测试结果如下:
     
    表4 PPS无基布水刺毡滤料过滤性能指标
    项目 单位 PPS1451-S
    (SPPS101)
    PM2.5 排放浓度 g/m3 0.0000210
    总排放浓度 g/m3 0.0000227
    老化后的残余压差 cm w.g. 2.79
    残余压差上升 cm w.g. 0.18
    平均残余压差 cm w.g. 2.96
    平均清灰周期 s 197
    过滤周期数 109
     
     
    表5 PPS+PTFE基布水刺毡滤料过滤性能指标
    项目 单位 PPS/TF1511-3-12-MPS-S (SPPS102JX1)
    PM2.5 排放浓度 g/m3 0.0000287
    总排放浓度 g/m3 0.0000324
    老化后的残余压差 cm w.g. 3.00
    残余压差上升 cm w.g. 0.18
    平均残余压差 cm w.g. 3.11
    平均清灰周期 s 153
    过滤周期数 144
     
      
    表6 PPS+PTFE基布水刺毡滤料过滤性能指标
    项目 单位 GL.PPS/PPS1531-12-S (SGL901JX1)
    PM2.5 排放浓度 g/m3 0.0000327
    总排放浓度 g/m3 0.0000382
    老化后的残余压差 cm w.g. 2.75
    残余压差上升 cm w.g. 0.43
    平均残余压差 cm w.g. 3.18
    平均清灰周期 s 121
    过滤周期数 178
     
     
    3)该产品已形成年产300万m2的产业规模,生产速度可达20m/min。

    鉴定意见:
    2013年4月9日,中国环境保护产业协会在北京组织召开了厦门三维丝环保股份有限公司研发的“水刺高性能过滤材料技术”成果鉴定会。与会专家(名单附后)听取了工作报告及技术报告,审阅了相关技术文件和资料,经质询和讨论,形成如下鉴定意见:
    一、提供的鉴定资料齐全、完整,数据翔实、可信,符合鉴定要求。
    二、该成果采用高压(40MPa)水刺对纤维进行固结、缠绕、整固、成形、后处理生产高性能水刺滤料。成果创新点如下:
    (1)针对过滤材料生产,优化了传统的水刺工艺与设备,自主开发了多重牵伸装置,实现了滤料经纬向强力比的有效自动调节。
    (2)首次将高压水刺技术应用于生产450g/m2以上的高克重、高强力滤料,提高了滤料的过滤性能、耐磨性能和机械强度。
    (3)采用超细水针技术,所生产的滤料孔径较传统针刺滤料孔径缩小,显著提升了滤料对微细粒子的过滤效率。
    (4)基于滤料三维梯度结构、纤维混纺孔径渐进设计与水刺复合加工技术,改善了滤料的清灰性能,明显降低了阻力。
    三、产品已在燃煤电厂135MW机组烟气除尘上应用,产品的性能和质量得到了验证。
    四、相关技术已获得国家发明专利,具有完全自主知识产权,形成了年产300万平方米滤料的产业化规模,整体技术水平达到国际领先。
    专家组一致同意通过成果鉴定。
    建议:进一步加快该项目产品的工程应用。
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