过滤粉尘用纺织材料的发展现状

过滤粉尘用纺织材料的发展现状*周欢1李从举1，2(1．北京服装学院材料科学与工程学院，北京，100029;2．北京市服装材料研究开发与评价重点实验室，北京，100029)摘要:分析了粉尘的性质及其危害性;介绍了各类过滤除尘用纺织材料的应用情况;阐述了各种功能性除尘纺织材料的主要特性及其国内外的发展状况;指出了过滤粉尘用纺织材料的发展方向。关键词:粉尘，过滤用纺织材料，发展现状中图分类号:TS156．62文献标识码:A文章编号:1004－7093(2011)01－0001－06大气中几乎每时每刻都存在着粉尘，人类活动的加剧导致工业、生活、交通和建筑等各类排放源排放了大量的烟尘和粉尘，使大气中粉尘颗粒物急剧增加。由粉尘而引起的各种隐患，严重影响着人类的生产活动和身体健康。随着科学技术和现代化工业的不断发展，人们越来越重视空气质量，对个人的防护要求也越来越高，因此越来越关注能安全防护粉尘的材料，并进行开发和应用。随着除尘净化技术的不断发展、水平的提高及其应用范围的扩展，对应用于除尘行业的纺织品在数量、品种和质量上都有更高的要求，使得应用于过滤除尘的防护纺织材料的研制与开发显得越来越重要。1粉尘的性质及其危害性粉尘是大气的主要污染源之一。国际标准化组织将粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气污染控制中，依照粉尘的不同特征有不同的分类方法。按粉尘颗粒大小分类方法［1］，粉尘可分为三类:(1)可见粉尘，用眼睛可以分辨的粉尘，粒径*国家自然科学基金项目(51073005);北京市教委科技发展计划重点项目(KZ201010012012)收稿日期:2010－07－05;修改稿:2010－11－09作者简介:周欢，女，1986年生，在读硕士研究生。主要研究方向是纳米纤维在气体除尘方面的应用。通讯作者:李从举，E-mail:congjuli@gmail．com大于10μm;(2)显微粉尘，在普通显微镜下可以分辨的粉尘，粒径在0．25～10μm之间;(3)超显微粉尘，在超倍显微镜或电子显微镜下才可分辨的粉尘，粒径在0．25μm以下。在人类活动中，工业生产、交通运输和农业活动产生大量粉尘，尤其是建材、冶金、化学工业以及工业与民用锅炉产生的粉尘最为严重。粉尘的危害表现在危害人体健康、影响生产和污染环境三个方面。粉尘危害人体健康的主要因素为粉尘的化学成分、粉尘的颗粒度和粉尘的浓度。有毒粉尘(铅、砷、汞、铬、锰、镉、镍等)能引起中毒;对人的五官和皮肤有刺激作用，会引起炎症;各类粉尘进入人体肺部会引起尘肺病等。对于生产的影响主要是粉尘会降低机器工作精度，降低产品质量，降低光照度和能见度，从而诱发事故。粉尘污染环境易造成空气能见度降低，导致发生交通事故，有些粉尘还会造成火灾及影响人体健康。2过滤除尘用纺织材料2．1纺织材料的特点纺织材料用于过滤除尘历史悠久。由于纺织材料的结构是具有无数微小孔隙的纤维三维网状结构，尘埃微粒必须沿着纤维弯弯曲曲的网状路径行进，随时都有可能与纤维发生碰撞而被截留，因此过滤效率很高［2］。近年来对滤料的研发进展迅—1—2011年第1期产业用纺织品综述速，一般纺织滤料可用不同的加工工艺制得，其类型有机织物［3］、针织物［4］和非织造布［5-7］。其中，在气体过滤中以非织造布应用最为广泛(占所有滤料的70%左右)［8］。非织造滤料作为一种新型的纺织滤料，以其优良的过滤效能、高产量、低成本、易与其他滤料复合且容易在生产线上进行打褶、折叠、模压成型等深加工处理的优点，逐步取代了传统的机织和针织滤料，在各行各业得到了广泛应用，用量越来越大［9］。随着现代工业需求及工业技术的发展，对现代纺织滤料有以下几点要求［10］:(1)透气性能好，易清灰，滤尘阻力低;(2)滤尘效率高，过滤后排放的空气含尘浓度须符合国家环保和纺织行业对滤尘设备空气排放标准的要求;(3)阻燃和抗静电性能必须符合纺织行业滤尘设备阻燃防爆的要求;(4)具有防水、防油和抗黏结性能，使滤料抗板结、易清灰，使用寿命延长，可适应滤尘设备在棉纺、化纤纺、毛纺、麻纺等不同行业和工况条件下的应用，以扩大滤料及其滤尘设备的应用领域。2．2除尘用纺织材料除尘用纺织材料广泛应用于人类的日常生活和工业生产中。目前粉尘防护类产品主要以口罩、防护服、除尘器三大类为主，用于如发生火灾的场所、扬沙天气环境以及冶金、钢铁、水泥等工业粉尘含量很高的特殊场合。2．2．1口罩及防护服口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用。防尘类口罩滤料的材质有多种，包括普通织物，动物毛，非织造布等，目前在国际上非常流行的是一种由合成纤维制成，经过静电处理的非织造布。世界上比较先进的口罩生产商3M公司的颗粒物防护口罩就是采用静电滤棉，用特殊的静电纤维制成，能够高效防护有害颗粒，过滤超细粉尘。目前市场上各类型号的粉尘防护服则主要由Du