與普通玻璃纖維濾料通過粉餅層過濾的深層過濾機理不同，塗層濾料主要是通過微孔膨體聚四氟乙烯膜的表面過濾。圖1是兩種不同過濾機制的示意圖:普通玻璃纖維濾料和玻璃纖維鍍膜濾料。微米級的孔徑使玻璃纖維覆膜濾料攔截了含塵氣流中幾乎所有的灰塵，具有極高的過濾效率(見圖2)。此外，由於聚四氟乙烯的自潔和疏水特性，塗層濾料易於除塵，粉塵不會滲透到濾料內部，因此可以在不增加運行阻力的情況下保證最大的氣流，是壹種理想的高溫煙氣過濾材料。
2.2適用範圍
作為玻璃纖維過濾介質的升級產品，玻璃纖維塗層過濾介質可替代普通玻璃纖維過濾介質。具體應用包括:水泥行業回轉窯窯尾、烘幹機等袋式除塵器；鐵合金行業收集矽鐵粉、鈦白粉、電石爐布袋除塵器；炭黑工業收集炭黑，電廠燃煤鍋爐，垃圾焚燒爐，鋼鐵廠高爐煤氣凈化等。
從袋式除塵器的角度來看，玻璃纖維塗層濾料不僅可以應用於反吹除塵形式的袋式除塵器，也可以應用於脈沖除塵袋式除塵器。以往脈沖清灰袋式除塵器很少使用普通玻璃纖維織物濾料，因為其耐折性和耐磨性較差。但由於其良好的除塵性能和運行時的低阻力，可以大大降低除塵頻率，從而使玻璃纖維織物塗層濾料在脈沖袋式除塵器中獲得良好的使用效果。此外，玻璃纖維針刺氈塗層過濾介質和玻璃纖維與耐高溫化纖復合針刺氈塗層過濾介質的研制成功，也為脈沖除塵器用戶增加了更多的選擇。
除新建除塵器用戶外，玻璃纖維塗層濾料是高溫領域除塵最理想的選擇；對於已建成除塵器的用戶來說，如果在生產過程中需要增加除塵器的通風量來提高產量，或者希望延長濾料的使用壽命，延長濾袋的更換周期，從而減少除塵器的維護工作量，那麽玻纖覆膜濾料也是最佳選擇之壹。由於玻璃纖維塗層濾料的運行阻力較低，比普通玻璃纖維濾料低40% ~ 75%(玻璃纖維塗層濾料與普通玻璃纖維濾料的阻力對比圖見圖3)，在同等條件下，除塵器的通風能力至少可提高15%。因此，系統設備無需改造即可達到增加產量的效果。
2.3發展趨勢
隨著化學和材料工業科技水平的不斷提高和新型耐高溫合成纖維的發明，過濾材料逐漸進入多元化發展時代。從長遠來看，有機合成材料，如P84和聚四氟乙烯，將是過濾材料的主要發展方向，因為它們具有普通合成纖維過濾材料的優點和耐高溫、耐腐蝕、穩定性好的性能。然而，由於原材料的壟斷和高昂的價格，耐高溫合成纖維無法在短時間內得到更廣泛的應用。玻璃纖維塗層過濾介質至少在十年內仍將是高溫過濾材料的主要發展方向。尤其在國內，隨著近年來國產覆膜濾料的研制成功，進口玻璃纖維覆膜濾料的價格也大幅下降，將逐步取代普通玻璃纖維濾料，在高溫煙氣控制領域得到更廣泛的應用。
玻璃纖維塗層過濾介質的生產工藝及檢測方法
3.1玻璃纖維覆膜濾料生產關鍵技術
覆膜濾料主要是在普通濾料表面覆蓋壹層微米厚度的膨體微孔聚四氟乙烯薄膜。其生產的關鍵技術包括玻璃纖維基材的表面處理、微孔聚四氟乙烯薄膜的拉伸和復合技術。
玻璃纖維塗層過濾介質的復合技術壹般分為高溫熱壓復合和膠粘復合兩種。粘合法是用合適的粘合劑將玻璃纖維織物和膨體聚四氟乙烯微孔膜交聯固化成壹體。其最大的缺點是復合強度差，特別是在高溫煙氣過濾過程中，膠粘劑容易老化、變脆或熔化，膨體聚四氟乙烯薄膜會脫落，與玻璃纖維織物分離；另壹方面，由於膠粘劑的存在，ePTFE膜的部分微孔被堵塞，使得玻璃纖維塗層織物的透氣性變差，無法滿足大型袋式除塵器對大風量、長壽命的要求。高溫熱壓復合技術要求高，難度大，被國外公司采用。其成型原理是將玻璃纖維織物表面用聚四氟乙烯進行化學處理，然後將玻璃纖維織物和膨脹微孔聚四氟乙烯薄膜在高溫熱壓層壓機中通過壹對高溫熱壓輥，使玻璃纖維織物和膨脹微孔聚四氟乙烯薄膜在高溫高壓下復合為壹體。用這種方法生產的玻璃纖維塗層過濾介質復合強度高，透氣性好，高溫下不脫皮，不堵塞微孔，使用壽命可大大延長。因此，采用高溫熱壓復合技術生產玻璃纖維塗層過濾介質是最佳選擇和必然趨勢。
因為無機玻璃纖維是壹種極其惰性的材料，不像壹般的化學纖維，可以通過熱熔的方式與ePTFE薄膜結合。因此，玻璃纖維基材的表面處理是高溫熱壓復合技術的保證之壹。只有通過特殊的表面處理，無機玻璃纖維和有機聚四氟乙烯薄膜這兩種惰性材料才能牢固高效地結合在壹起。
微孔聚四氟乙烯薄膜是覆膜過濾介質優異性能的主要載體，其性能直接影響最終產品的性能。膨體聚四氟乙烯薄膜通過雙軸拉伸工藝生產。過去，膨體聚四氟乙烯薄膜的生產技術主要被戈爾、Tetratec等幾家國外公司壟斷。近年來，我國不少企業研發生產了產品，但整體技術水平與國外先進水平仍有壹定差距。主要體現在薄膜厚度薄，強度差。從膨體聚四氟乙烯薄膜的生產工藝來看，薄膜厚度和透氣性這兩個指標很難協調，國內廠家往往通過降低薄膜厚度來提高薄膜的透氣性。導致薄膜的強度較差，復合濾料在濾袋的縫制或安裝過程中，往往容易發生薄膜破裂，直接影響濾料的使用壽命。
目前國內絕大部分薄膜產品的厚度在5μm以下，透氣度可達6 cm/s以上，在國內，由高溫過濾材料專家閆榮樓教授帶領的團隊，自1998開始解決這壹技術難題，在國家和地方各類科技項目約4000萬元政府資金支持下，經過10年的潛心研發和工藝創新， 開發生產的薄膜產品透氣度達到7.0cm/s以上，而在相同試驗條件下薄膜厚度超過6544。
3.2關鍵指標和測試方法
衡量玻璃纖維塗層過濾介質性能的關鍵技術指標不僅包括與玻璃纖維基材相似的壹些特征指標，如克重、經緯向拉伸強度、斷裂強度和透氣性，還包括過濾介質的綜合牢度。
玻璃纖維塗層過濾器的基材起主要支撐作用，因此復合過濾材料的強度指標與基材基本相同，測試方法按GB/T 7689.5-2005438+0進行。
常用的玻璃纖維織物基材主要包括兩種規格:壹種是400g/m左右，主要用於反吹除塵；另壹種是750g/m左右，主要用於脈沖清灰。以中材的產品為例，這兩種清洗方式分別對應EWTF400/CFILTEX和EWTF750/CFILTEX的規格。
玻璃纖維塗層過濾介質的滲透指數主要由膨體聚四氟乙烯薄膜提供。壹般來說，采用高溫熱壓復合工藝復合前，復合過濾材料的透氣性約為薄膜的壹半。當然，如果使用粘合劑復合方法，透氣性的損失甚至更低。合格的玻璃纖維塗層過濾介質的透氣率壹般在2 ~ 6 cm/s @ 127 Pa之間。在這個範圍內，當然透氣性越大越好。而透氣性過高往往說明膜的微觀網絡結構的孔徑過大，影響了濾料的過濾效率。因此，在實際應用中，透氣性並不是越高越好。透氣性試驗方法按GB/T9914.3-2001進行。
玻璃纖維塗層濾料的綜合牢度是壹項關鍵指標。如何測定玻璃纖維塗層過濾介質的復合牢度壹直是過濾介質生產廠家的難題。由於ePTFE膜很薄，其強度比基材差很多，無法像普通復合材料那樣通過剝離強度來衡量其復合牢度。目前，國內外生產廠家采用的綜合牢度測試方法有摩擦計測試法和靜水壓力測試法。國家環保總局科技標準司發布的《袋式除塵器用覆膜濾料標準》(HBC 30-2004)中覆膜牢度的檢驗方法見圖4。
1-覆膜濾料樣品；2-密封和壓緊裝置；3-測試杯；4-氣體加熱裝置；
5-閥門；6-溫度計；7-壓力表
具體測試方法如下:將塗層濾料樣品的塗層面朝上(向外)固定在直徑為25mm的測試杯口上，向杯中連續通入溫度為250℃的氣體，逐漸增加塗層濾料未塗層面的承壓。當最大剝離氣泡的長邊尺寸D(mm)大於2.5mm時，記錄測試杯中的氣體壓力(MPa)，即為塗層濾料的膜牢度。
對於采用高溫熱壓復合技術生產的玻璃纖維塗層過濾介質，這種測試方法是有爭議的。由於膜與基材的復合牢度相當高，250℃的高溫對其復合牢度影響不大，在實際測試過程中，當壓力大到足以使濾料表面的膜破裂時，不會出現鼓泡現象，更不會出現直徑2.5 mm的鼓泡，當然，粘結劑復合法生產的覆膜濾料另當別論。
為了解決這壹問題，中材設計開發了模擬脈沖噴射測試儀，用於測試玻璃纖維塗層過濾介質的復合牢度(見圖5)。測試方法與HBC 30-2004基本相似，不同的是測試氣流采用0.8Mpa左右的脈沖噴吹氣流對覆膜濾料進行固定次數的噴吹，然後通過顯微鏡觀察覆膜濾料表面薄膜的完整性來判斷濾料的綜合牢度是否合格。這種方法不僅可以測量過濾材料基材與薄膜之間的結合強度，還可以判斷薄膜本身的強度，是壹種更接近實際應用的測試方法。
圖5用於測量薄膜牢度的裝置的示意圖(脈沖吹氣測試方法)
4玻璃纖維塗層過濾介質應用關鍵
濾料是袋式除塵器的核心部件，實際上起著過濾的作用，但在具體應用中，濾料並不是除塵器應用成功的唯壹決定因素。除塵器的應用是壹個系統工程，生產廠家的工藝問題、除塵器的設計、運行和維護將對濾料應用的成敗起到至關重要的作用。因為過濾材料是除塵器中最薄弱的環節，在實際應用中，無論以上哪壹個因素出現問題，總會體現在過濾材料的損壞上。因此，袋式除塵器的成功應用，除了選擇合適的過濾材料外，還必須包括穩定的生產工藝、除塵器本體及附件的合理設計制造、完善的管理等因素。
4.1應用工廠生產過程控制
目前，袋式除塵器不僅是許多生產過程中的環保設備，也是生產過程的壹部分，不僅起到消煙除塵的作用，還具有物料回收的作用。對於任何生產過程來說，穩定性是制造商所期望的，也是過濾介質長壽命使用所必需的。但在實際生產中往往很難完全避免工藝的突變，因此要對除塵器和濾袋設計相應的保護措施，如向系統中混入冷空氣或旁通，以保護濾料不受溫度過高(280℃以上)的損壞。另外，要提高生產線的產量，需要考慮通風量在除塵器的設計範圍內，避免因過濾風速的增大和系統阻力的增大而縮短濾料的使用壽命。
4.2除塵器的設計和制造
袋式除塵器的合理設計是保證濾料使用壽命的前提。除塵器各箱的風量應分布均勻，各箱及箱內各部件的溫度必須壹致，所選過濾風速、氣流上升速度、濾袋間距及距除塵器壁的距離必須滿足玻璃纖維塗層濾料的要求。壹般來說，玻璃纖維塗層濾料用於反吹除塵的適宜凈過濾風速小於0.7m/min，而用於脈沖除塵的最大凈過濾風速小於1.2m/min。煙氣管道和灰鬥應設計合理，保證含塵氣流上升速度小於1m/s，濾袋間距設計壹般要求不小於50mm，濾袋與除塵器壁的距離壹般要求不小於100 mm，系統清灰和卸灰系統設計合理。壹般來說，應采用三態清灰法。對於反吹清灰法，反吹量壹般為單個房間風量的壹至二倍。
袋式除塵器的制造應標準化，以保證煙氣入口處擋板的正確安裝，並有效防止煙氣直接沖刷濾袋。對於反吹式除塵器，與濾袋接觸的部位，如花板、袋帽、袋座等，必須光滑無毛刺。對於脈沖除塵器，濾袋的籠骨必須表面光滑，無毛刺，尤其是焊接部分。骨架無斷裂、脫落和彎曲變形。濾袋籠骨縱筋為3.5 ~ 4 mm，縱筋中心距必須在20 mm以內，頂棚所有連接點必須密封嚴密，頂棚不得扭曲。對於采用線噴射或文丘裏管的脈沖除塵器，噴射管的安裝必須保證其與天花板的距離，並保證噴嘴上每個噴嘴的中心與天花板孔的中心壹致，偏差小於2mm。清灰系統中使用的壓縮空氣必須保持清潔、潮濕和無油；脈沖清洗時，清洗壓力壹般應小於4.0kg/cm。
4.3玻璃纖維塗層濾袋的縫制
濾袋良好的縫制也是濾袋使用壽命長的保證條件之壹。濾袋必須用耐高溫材料縫制，如玻璃纖維縫紉線或聚四氟乙烯縫紉線。從實際使用效果來看，PTFE縫紉線比玻璃纖維縫紉線具有更好的耐折性和耐磨性，因此使用壽命更長。濾袋縱向縫制宜采用三針機鏈式縫制方式；在濾袋的圓周方向，應采用雙針鎖縫法。
對於反吹濾袋，濾袋兩端最好有100 ~ 150 mm的加強層；第壹道防塌環(下口)距花板開口的長度必須小於濾袋直徑的三倍；防塌環先用薄玻璃纖維布包裹，再用相同規格的過濾材料縫制在濾袋上。
對於脈沖濾袋，濾袋與籠骨必須緊密配合，袋徑與籠骨外徑的間隙必須在3mm以內；濾袋的長度應控制在15mm以內，介於袋底和籠式底盤之間。濾袋頭脹圈的縫制必須與花板緊密配合；另外，袋底必須有50 ~ 100 mm的加固層。
4.4玻璃纖維覆膜濾袋的安裝、使用和日常維護
濾袋安裝過程中，必須嚴格杜絕人為拖拉、踩踏、拋擲現象，防止濾袋早期損壞；對於反吹除塵濾袋，濾袋的縫合線應垂直無扭曲，濾袋與袋帽、袋座與夾子應牢固可靠，濾袋的張力應適當。濾袋懸掛兩到三天後，應重新調整拉簧，使濾袋張力保持在0.1kg/ mm(濾袋直徑)左右。對於脈沖除塵濾袋，由於是外濾式，膨體聚四氟乙烯膜在外面，所以安裝時要更加小心，插入花板的孔內時要用套管保護，避免磨損膜。
在某些操作過程中，未完全燃燒的焦油的煙塵會隨煙氣進入除塵設備，可能會堵塞膜表面的微孔結構，或有粘性粉末，容易粘附在膜表面。因此，預塗作業應在除塵器正式投入運行前進行。預塗粉可以是農用石灰粉或幹無油粉煤灰如水泥生料粉和熟料粉。粉末用量壹般為0.25kg/m2(過濾面積)。
在寒冷天氣，尤其是北方地區，在主體設備投入使用前，應開啟除塵器風機，引入潔凈的熱風預熱濾袋，避免結露。正式投入運行時，除塵系統只有在除塵器濾袋內外壓差達到600 ~ 750 Pa時才會啟動。當主體設備的給料逐漸增加並達到設計值時，經過4 ~ 6小時的穩定運行後，調整反吹除塵的時間，使除塵器的壓差穩定在設計指標範圍內(壹般在1000Pa左右)。如果工藝允許，延長兩次除塵的間隔時間有利於提高濾袋的使用壽命。經過壹段時間後，反復實驗得到的最優控制參數就可以固定在微機數據庫中，實現正常控制。
在除塵器正常運行期間，建議每小時記錄壹次除塵器的壓差和入口溫度。如有異常情況，應立即采取措施解決。應隨時監測排放情況。如果煙囪裏有灰，說明煙氣短路，布袋掉了或者破了。應該及時發現並處理。壹旦發現濾袋損壞，必須及時更換或堵塞，並記錄位置。
5玻璃纖維塗層過濾介質應用實例
近年來，玻璃纖維塗層過濾介質已成功應用於我國高溫除塵(收集)領域。目前已在5000T/d水泥回轉窯、烘幹機、石灰窯、矽鐵爐、2萬噸/年炭黑生產線的窯尾取得了良好的應用效果。已在約200座新型幹法水泥窯尾得到應用，受到水泥企業的歡迎。
5.1水泥回轉窯窯尾反吹袋式除塵器的應用
浙江某水泥有限公司2500t/d水泥熟料生產線采用反吹袋式除塵器進行窯尾除塵。除塵系統自2003年投入運行以來，效果良好，排放達標，系統阻力低，運行可靠。具體參數和指標見表1。
表1水泥回轉窯窯尾反吹覆膜濾料應用相關指標及項目參數除塵器入口煙氣量為450000m3/h，允許煙氣溫度為
濾料規格EWTF350/CFILTEX濾袋規格f300mm×9600mm總數量1596件總過濾面積14433m2過濾器風速標稱0.52m/min壹室反吹0.56m/min清灰方式反吹清灰周期45min允許煙氣溫度
磨機運行時實測溫度為103℃，磨機停機時156℃的壓力損失保證≤1500Pa。磨機運行時實際壓差為-1897Pa，除塵器入口負壓為-3117Pa，除塵器出口壓差為1220Pa。磨機停機時，除塵器入口負壓為-1398Pa，除塵器出口負壓為-2665438+-2619Pa。保證除塵器出口的粉塵濃度≤30mg/Nm3。實測數據為24 mg/Nm3。濾袋的保修期為3年。實際操作時間為165438+2003年10月。
某鋼鐵集團公司1號活性石灰窯，日產500噸，為其壹、三煉鋼廠生產提供輔助原料。石灰窯煙氣凈化系統與生產過程同步投產，濾袋為中材科技股份有限公司(南京玻璃纖維研究設計院)生產的CFiltex玻璃纖維塗層濾袋(表2)，采用長袋低壓脈沖袋式除塵器。設計制造於2003年6月完成。該除塵器除塵能力強，除塵效率高，故障率低。使用至今無損壞，保證了石灰窯的連續穩定運行。
表2石灰窯脈沖除塵用覆膜濾料應用相關指標項目參數除塵器規格濾袋總數1440總室數每室6袋240除塵器入口煙氣量150000m3/h煙氣溫度
某炭黑公司U4生產線原產量為1.5萬噸/年。2006年初，公司計劃將生產能力提高到20，000噸/年。而原有的反吹集塵袋除塵器采用玻璃纖維膨體紗濾袋，阻力大，除塵室內最大壓差達到3400Pa，無法進壹步改善通風，制約了生產能力。經與中材科技股份有限公司技術交流，公司選擇EWTF550/CFILTEX玻璃纖維塗層濾料替代原有膨體紗濾料。2006年安裝投產後，使用效果非常理想。系統通風能力由原來的13200Nm3/h提高到現在的14200Nm3/h，除塵室壓差由原來的最大3400Pa降低到現在的700Pa。具體指標參數表。
表3某炭黑反洗除塵覆膜濾料項目參數更換前應用相關參數，更換後濾袋總數為2880個，室總數為10，每室袋數為288個。炭黑工藝氣量為13200m3/h，煙氣溫度為