隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消耗量日益增加,隨之而來(lái)的是嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,電力、鋼鐵、冶金、建材、化工、垃圾焚燒等工業(yè)中的高溫?zé)煔夥蹓m對(duì)大氣的污染尤為突出。因此,環(huán)保用過(guò)濾材料的開(kāi)發(fā)利用顯得極為重要,過(guò)濾材料的市場(chǎng)應(yīng)用前景十分可觀。特別是近年來(lái),為了滿足各種高溫?zé)煔夤r的要求,發(fā)達(dá)國(guó)家積極研發(fā)各種高性能纖維來(lái)適應(yīng)高溫除塵環(huán)境的條件,為搶占更具競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)先機(jī),各種新型過(guò)濾材料如春筍般蓬勃發(fā)展。
新型過(guò)濾材料蓬勃發(fā)展
在煙氣過(guò)濾領(lǐng)域,我國(guó)在上世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了玻璃纖維機(jī)織濾材、滌綸絨布,80年代成功研制了合成纖維針刺氈等低溫、中溫濾料,90年代后期開(kāi)發(fā)了耐高溫合成纖維如芳綸1313針刺濾料等。進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著我國(guó)耐高溫纖維的研究開(kāi)發(fā)以及工業(yè)化生產(chǎn),高溫過(guò)濾材料的生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升,以及高溫?zé)煔獬龎m技術(shù)的迅速發(fā)展,耐高溫?zé)煔膺^(guò)濾材料進(jìn)入了高速發(fā)展期,呈現(xiàn)出了規(guī)格品種眾多的耐高溫、耐腐蝕等高性能過(guò)濾材料,如芳綸1313、PPS纖維、聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、芳砜綸、玻璃纖維、聚四氟乙烯微孔覆膜濾材和多種纖維組合的復(fù)合纖維過(guò)濾材料,以及聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜材料、陶瓷和金屬纖維燒結(jié)濾料等。根據(jù)濾料的使用工況條件,濾料纖維既采用單一品種,也用兩種或兩種以上纖維組合生產(chǎn)。
高性能過(guò)濾材料今后的發(fā)展方向是需要滿足耐高溫、耐氧化、耐酸堿性、抗靜電等要求,部分工況條件下還需滿足具有分解去除二噁英等有害氣體的功能性要求,同時(shí)這也將促進(jìn)新型高性能纖維材料開(kāi)發(fā)和濾料加工技術(shù)的升級(jí)換代。對(duì)于過(guò)濾介質(zhì)和過(guò)濾工況環(huán)境條件的不同,高性能過(guò)濾材料的應(yīng)用市場(chǎng)還將進(jìn)一步細(xì)分,更優(yōu)化、有針對(duì)性地適應(yīng)和滿足不同的過(guò)濾環(huán)境條件,從而進(jìn)一步推動(dòng)過(guò)濾材料的發(fā)展,同時(shí)提升過(guò)濾工程技術(shù)水平。
目前我國(guó)向紡織強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型已具備一定基礎(chǔ),尤其是在產(chǎn)業(yè)用新型過(guò)濾材料方面,過(guò)去我國(guó)在耐高溫、高性能過(guò)濾材料領(lǐng)域大量依賴(lài)進(jìn)口,現(xiàn)在我國(guó)不但基本具備了生產(chǎn)耐高溫、高性能過(guò)濾材料用纖維的能力,相應(yīng)的部分高性能纖維在我國(guó)也實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),另有一些高性能纖維已在研究開(kāi)發(fā)中,近幾年將逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)高性能過(guò)濾材料的生產(chǎn)技術(shù)已由傳統(tǒng)的二維機(jī)織過(guò)濾布向三維非織造過(guò)濾布發(fā)展,由常規(guī)產(chǎn)品向耐高溫、耐腐蝕、多功能、高品質(zhì)的過(guò)濾材料發(fā)展。其加工技術(shù)和方法有針刺、水刺、紡粘+針刺、紡粘+水刺、機(jī)織、膜加工等。生產(chǎn)裝備也由過(guò)去的依賴(lài)進(jìn)口為主,轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)產(chǎn)為主進(jìn)口為輔,這標(biāo)志著我國(guó)在高性能過(guò)濾材料的成套生產(chǎn)技術(shù)基本擺脫了過(guò)去全面依賴(lài)進(jìn)口的局面,實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,部分產(chǎn)品和裝備還實(shí)現(xiàn)出口參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。初步奠定了我國(guó)由簡(jiǎn)單生產(chǎn)型的紡織大國(guó)向紡織強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的基礎(chǔ)。
五大方面亟待完善
進(jìn)入21世紀(jì)后,我國(guó)高性能過(guò)濾材料取得了卓有成效的發(fā)展,在冶金、鋼鐵、水泥、燃煤電廠等各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域推廣使用布袋除塵,提高了高溫粉塵的過(guò)濾效率和過(guò)濾精度,減少了煙氣粉塵的排放,改善了我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量,提高了空氣質(zhì)量。但由于我國(guó)在煙氣粉塵減排治理方面涉及的企業(yè)、行業(yè)和領(lǐng)域很多,目前在大氣粉塵減排治理方面從總量上講還僅僅是冰山一角,大量而繁重的工作還需要進(jìn)一步拓展,擴(kuò)大高性能過(guò)濾材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。而導(dǎo)致我國(guó)高性能過(guò)濾材料在相應(yīng)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)、推廣還存在著不盡完善的地方,主要由幾個(gè)方面的原因構(gòu)成:
一是研究開(kāi)發(fā)過(guò)濾材料的機(jī)構(gòu)和開(kāi)發(fā)人員對(duì)應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域的工況條件要求不完全清楚,不能適時(shí)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)與之相匹配的濾料,導(dǎo)致使用效果不佳。同時(shí)也存在著對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的宣傳力度不夠的問(wèn)題,使得應(yīng)用領(lǐng)域不清楚、不了解,導(dǎo)致不敢用。
二是應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域的人員存在著對(duì)高性能濾料的材料性能了解不夠全面,處于被動(dòng)使用,缺乏積極的狀態(tài)。同時(shí)也存在著部分應(yīng)用行業(yè)的內(nèi)部利益集團(tuán)的利益驅(qū)動(dòng),排斥和阻礙高性能過(guò)濾材料的應(yīng)用。
三是研究經(jīng)費(fèi)的不足和組織協(xié)調(diào)的缺位。盡管?chē)?guó)家在大氣除塵方面已投入了巨額資金用于改善我國(guó)大氣質(zhì)量,但是由于新型高性能過(guò)濾材料的研制、開(kāi)發(fā)、推廣及應(yīng)用具有相當(dāng)大的工作量和技術(shù)難度,還需要大量的研究經(jīng)費(fèi)用于研究開(kāi)發(fā),同時(shí)還存在著涉及多領(lǐng)域、多學(xué)科、多部門(mén)等的積極配合、協(xié)調(diào),才能較全面地實(shí)施,而這樣一種跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的研究開(kāi)發(fā)所需要的具有能牽頭組織、協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)的單位和部門(mén)在當(dāng)前是缺位的。這就形成了各自為政,互不溝通、甚至有的還構(gòu)成相互阻礙的局面,導(dǎo)致高性能過(guò)濾材料在有的應(yīng)用領(lǐng)域得不到快速發(fā)展。
四是目前我國(guó)用于高性能過(guò)濾材料的高性能纖維材料還不完善,現(xiàn)有的工業(yè)化產(chǎn)品在性能上都存在著良好的性能和不足的缺陷,而材料的缺陷通常是決定其是否具有使用價(jià)值的決定因素,如芳綸1313耐酸性較差不能用于燃煤電廠的布袋除塵環(huán)境,聚苯硫醚纖維由于耐高溫性較差,不能用于鋼鐵、冶金的布袋除塵環(huán)境,有的高性能材料價(jià)格昂貴,導(dǎo)致應(yīng)用領(lǐng)域的使用成本太高而不被采用,因此,我國(guó)目前的高性能纖維材料還不能完全滿足應(yīng)用領(lǐng)域的需求和市場(chǎng)的細(xì)分要求。
五是過(guò)濾材料的評(píng)價(jià)體系需要進(jìn)一步建立和完善。我國(guó)目前對(duì)于高性能過(guò)濾材料的評(píng)價(jià)在全面、權(quán)威、公正的基礎(chǔ)上還需要建立、健全和完善。盡管有一些行業(yè)性質(zhì)的評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)在積極開(kāi)展工作,但尚不能滿足需求,同時(shí)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還需要建立和完善。
我國(guó)的高性能過(guò)濾材料近年來(lái)發(fā)展迅猛,盡管還存在著一些不足和需要完善改進(jìn)的地方,但是隨著科技的進(jìn)步,我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,目前所存在的問(wèn)題也將隨之解決,只要我們積極努力地在新材料、新技術(shù)、新裝備上進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā),突破相關(guān)技術(shù)難題和瓶頸,繼續(xù)開(kāi)拓思路,發(fā)展創(chuàng)新,在高性能過(guò)濾材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)槲覈?guó)成為一個(gè)紡織強(qiáng)國(guó)作出貢獻(xiàn)。