产业用纺织品13(精品).ppt

新兴的学科重点：重点：应用实例应用实例难难点点：结结合合应应用用具具体体条件条件第四章第四章产业用纺织品产业用纺织品 及其应用及其应用第一节第一节 土木、建筑土木、建筑用纺织品用纺织品一、土工织物一、土工织物土土工工织织物物又又称称土土工工布布，是是应应用用于于土土木木工工程程中中的的纺纺织织品品，是是土土工工合合成成材材料料的的一一种种。目目前前，国国内内外外对对“土土工工合合成成材材料料”没没有有统统一一的的分分类类原原则则，大大体体上上分分为为三三大大类类：土土工织物、土工合成材料、复合土工合成材料。工织物、土工合成材料、复合土工合成材料。详细分类如下：详细分类如下：土工织物土工织物机织土工织物机织土工织物编织土工织物编织土工织物非织造土工织物非织造土工织物土工合成材料土工合成材料土工格栅土工格栅土工网土工网成型板片成型板片复合土工合成材料复合土工合成材料土工膜土工膜排水带排水带土工衬垫土工衬垫1、定义、定义 美国材料试验学会（美国材料试验学会（ASTM）给土工布下的定义是：给土工布下的定义是：“一切和地基、土壤、岩石、泥土或任何其他土建材一切和地基、土壤、岩石、泥土或任何其他土建材料一起使用、并作为人造工程、结构、系统的组成部料一起使用、并作为人造工程、结构、系统的组成部分的纺织物，叫做土工布。分的纺织物，叫做土工布。”2 2、功功能能：加加固固、排排水水、过过滤滤、隔隔离离、防护、防渗等作用。防护、防渗等作用。土工布的土工布的加固功能加固功能是利用土工布的拉伸性能来改善是利用土工布的拉伸性能来改善土壤层的机械性能。由于土工织物具有较高的抗拉强度，土壤层的机械性能。由于土工织物具有较高的抗拉强度，在土体中可增强地基的承载能力。同时可以改善土体的在土体中可增强地基的承载能力。同时可以改善土体的整体受力情况主要用在软弱地基处理、斜坡、挡土墙等整体受力情况主要用在软弱地基处理、斜坡、挡土墙等边坡稳定方面。边坡稳定方面。隔离作用隔离作用将土工织物放在两种不同的材料之间或同将土工织物放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒径之间，防止相邻的异质土壤或填充料的一材料不同粒径之间，防止相邻的异质土壤或填充料的相互混合，使各层结构分离，形成稳定的界面，按照要相互混合，使各层结构分离，形成稳定的界面，按照要求发挥各自的特性及整体作用求发挥各自的特性及整体作用。主要用在铁路、机场、。主要用在铁路、机场、公路路基、土石坝工程、软弱基础处理以及河道整治工公路路基、土石坝工程、软弱基础处理以及河道整治工程。程。排水排水是将雨水、地下水或其他流体在土工布或土工是将雨水、地下水或其他流体在土工布或土工布相关产品平面的收集和传输。土工织物是良好的透水布相关产品平面的收集和传输。土工织物是良好的透水材料，无论是织物的法向或水平面，均具有较好的排水材料，无论是织物的法向或水平面，均具有较好的排水能力，能将土体内的水积聚到织物内部形成一排水通道能力，能将土体内的水积聚到织物内部形成一排水通道排出土体。排出土体。主要用在土坝、路基、挡土墙、运动场地下主要用在土坝、路基、挡土墙、运动场地下排水及软土基础排水团结等方面。排水及软土基础排水团结等方面。过过滤滤是是使使流流体体通通过过的的同同时时，保保持持住住受受液液力力作作用用的的土土壤壤或或其其他他颗颗粒粒。土土工工织织物物不不仅仅有有良良好好的的透透水水、透透气气性性能能，而而且且有有较较小小的的孔孔径径，孔孔径径又又可可根根据据土土的的颗颗粒粒情情况况在在制制作作时时加加以以调调整整，因因此此当当水水流流垂垂直直织织物物平平面面方方向向流流过过时时，可可使使大大部部分分土土颗颗粒粒不不被被水水流流带带走走，起起到到了了滤滤层层作作用用。滤滤层层作作用用是是土土工工织织物物的的主主要要功功能能，主主要要用用在在水水利利、铁铁路路、公公路路、挡挡土土墙墙等等各各项项工工程程中中，特特别别是是水水利利工工程程中中做做堤堤坝坝基基础础或或边边坡坡反反滤滤层层已已极极为为普普遍遍。在在砂砂石石料料紧紧缺缺的的地地区区，用用土土工工织织物物做做反反滤滤层，更显出它的优越性。层，更显出它的优越性。防防护护作作用用。土土工工织织物物可可以以将将比比较较集集中中的的应应力力扩扩散散开开予予以以减减小小，也也可可由由一一种种物物体体传传递递到到另另一一物物体体，使使应应力力分分解解、防防止止土土体体受受外外力力作作用用破破坏坏，起起到到对对材材料料的的防防护护作作用用，防防护护分分两两种种情情况况，一一是是表表面面防防护护；二二是是内内部部接接触触面面保保护护。当当一一种种材材料料受受集集中中应应力力作作用用时时，而而不不使使另另一一种种材材料料破破坏坏。主主要要用于护岸、护坡、河道整治、海岸防潮等工程方面。用于护岸、护坡、河道整治、海岸防潮等工程方面。防防渗渗作作用用。主主要要作作用用是是防防止止水水和和有有毒毒液液体体的的渗渗漏漏，这这类类用用途途的的土土工工织织物物一一般般都都采采用用涂涂层层土土工工布布或或高高分分子子聚聚合合物物制制成成的的土土工工膜膜。涂涂层层土土工工布布一一般般在在布布上上涂涂一一层层树树脂脂成成橡橡胶胶等等防防水水材材料料，土土工工膜膜以以薄薄型型非非织织造造布布与与薄薄膜膜复复合合较较多多、非非织织造造布布与与薄薄膜膜厚厚度度按按要要求求而而定定。主主要要应应用用在在水水利利工工程程堤堤坝坝、水水库库中中起起防防渗渗作作用用，也也可可用用在在渠渠道道、蓄蓄水水池池、污污水水池池、游游泳池等作为防渗、防漏、防潮材料。泳池等作为防渗、防漏、防潮材料。土工织物的应用领域及其相应功能土工织物的应用领域及其相应功能应用领域应用领域土工织物功能土工织物功能隔离隔离滤层滤层排水排水增强增强防护防护防渗防渗铺砌好和待铺砌的道路铺砌好和待铺砌的道路湿、松软的地基湿、松软的地基膜片路基膜片路基路面重铺路面重铺排水排水运动场地运动场地控制侵蚀控制侵蚀/水力设施水力设施铁路铁路密封设施（外壳）密封设施（外壳）松软土质上的土堤松软土质上的土堤增强土墙和坡增强土墙和坡隧道隧道注：注：主要功能，主要功能，次要功能。次要功能。3 3、土工织物的种类、土工织物的种类按按原原料料的的种种类类分分类类，可可分分为为天天然然纤纤维维土土工工布布和和合合成纤维土工布。成纤维土工布。按按形形状状分分类类，可可分分为为平平面面状状、管管状状、带带状状、格格栅栅状（或网状，蜂窝状）、绳索状和其他异形土工布。状（或网状，蜂窝状）、绳索状和其他异形土工布。按按加加工工方方法法分分类类，可可分分为为机机织织土土工工布布、编编织织土土工工布布和和非非织织造造土土工工布布。如如纺纺粘粘法法土土工工布布质质地地均均匀匀，强强力力高，伸长率好，门幅宽，生产率高，成本最低。高，伸长率好，门幅宽，生产率高，成本最低。有有时时候候，单单一一类类型型的的土土工工布布不不能能满满足足工工程程上上的的性性能能要要求求，由由两两种种或或两两种种以以上上不不同同功功能能、不不同同种种类类的的土土工工布布或或其其他他材材料料复复合合而而成成的的称称为为复复合合土土工工布布，复复合合材材料料可可以以是是经经编编布布与与非非织织造造布布的的复复合合，也也可可以以是是机机织织布布与与非非织织造造布布的的复复合合，或或者者是是非非织织造造布布与与吹吹塑塑膜膜、压压延延膜膜、涂膜等复合。涂膜等复合。4 4、主要性能与测试、主要性能与测试土土工工织织物物在在各各项项工工程程中中应应用用时时，虽虽然然由由于于应应用用目目的的、工工程程地地质质条条件件、工工程程结结构构设设计计等等各各种种因因素素不不同同，对对土土工工织织物物类类型型的的选选择择及及技技术术指指标标要要求求有有所所不不同同，但但总总的的来说对土工布的性能要求不外乎以下几个方面：来说对土工布的性能要求不外乎以下几个方面：物理性能与测试物理性能与测试力学性能与测试力学性能与测试水力学性能与测试水力学性能与测试其他与使用环境有关的性能其他与使用环境有关的性能土土工工布布应应具具有有各各项项同同性性和和均均质质性性，各各个个方方向向的的强强度度、刚刚度度、弹弹性性、弹弹性性伸伸长长率率，渗渗透透性性能能等等要要基基本本相相同同，其其厚厚度度和和单单位位面面积积重重量量等要均匀。等要均匀。(1)单位面积质量单位面积质量(2)厚度厚度力学性能与测试力学性能与测试土土工工织织物物应应具具有有较较好好的的力力学学性性能能，其其力力学学性性能能越越好好，用用途途就就越越广广。这这些些性性能能主主要要有有抗抗拉拉强强度度、撕裂强度、顶破刺穿强度、抗蠕变、抗磨损等。撕裂强度、顶破刺穿强度、抗蠕变、抗磨损等。(1)抗拉强度抗拉强度(2)梯形撕裂强度梯形撕裂强度(3)顶破强度顶破强度(4)刺破强度刺破强度(5)动态穿孔动态穿孔(6)接头接头/接缝强度接缝强度(7)(7)抗磨损性抗磨损性 (8)(8)抗伸蠕变和拉伸蠕变断裂性能抗伸蠕变和拉伸蠕变断裂性能水力学性能与测试水力学性能与测试(1)土工织物的孔径土工织物的孔径(2)土工布的孔隙率土工布的孔隙率(3)土工布的渗透性能土工布的渗透性能其他与使用环境有关的性能其他与使用环境有关的性能(1)老化特性老化特性(2)抗化学腐蚀测试抗化学腐蚀测试(3)耐热性耐热性(4)摩擦特性的测定摩擦特性的测定土工布应用技术土工布应用技术杨思让、张家铭编杨思让、张家铭编纺纺织织工工业业出出版版社社 1991.6二、建筑用纺织品二、建筑用纺织品在在建建筑筑中中使使用用纺纺织织品品及及纤纤维维材材料料虽虽然然已已有有很很悠悠久久的的历历史史，但但是是进进入入高高速速发发展展时时期期和和应应用用领领域域的的不不断断拓拓宽宽却却是是近近十十几几年年的的事事。建建筑筑中中采采用用纺纺织织品品结结构构材材料料有有如如下下一些优点：一些优点：(1)可可以以极极大大地地缩缩短短建建造造周周期期，显显著著节节约约建建筑筑材材料料降降低低建筑成本。建筑成本。(2)能能极极大大减减轻轻结结构构的的重重量量，织织物物“外外壳壳”的的重重量量只只有有砖瓦、泥灰、钢材等常规外壳材料重量的砖瓦、泥灰、钢材等常规外壳材料重量的1/30。(3)能能建建造造大大跨跨度度建建筑筑，这这是是大大型型公公共共场场所所、体体育育馆馆、展览厅、材料设备库房所需要的。展览厅、材料设备库房所需要的。(4)能能较较好好地地承承受受地地震震等等严严重重破破坏坏力力，不不易易受受机机械械损损伤伤，一旦受损修补也比较容易。一旦受损修补也比较容易。(5)可以随意设计各种形状的外观，可灵活安装拆卸。可以随意设计各种形状的外观，可灵活安装拆卸。1 1、纤维增强材料、纤维增强材料2 2、屋面防水材料、屋面防水材料 3 3、建筑用膜结构材料、建筑用膜结构材料 膜膜结结构构是是用用轻轻质质高高强强度度柔柔性性薄薄膜膜材材料料与与支支撑撑体体系系相相结结合合形形成成的的具具有有一一定定刚刚度度的的稳稳定定曲曲面面，可可承承受受一一定定荷荷载载，能能够够覆覆盖盖较较大大空空间间的的结结构构形形式式。膜膜结结构构有有三三种种类类型型：薄薄膜膜、网网材和织物。材和织物。http:/ 农、林、水产用农、林、水产用一、一、农、林业用纺织品农、林业用纺织品 现现代代农农业业是是指指应应用用现现代代科科学学技技术术，现现代代工工业业提提供供的生产手段和现代管理方法的农业生产。的生产手段和现代管理方法的农业生产。1 1 农业农业用用纺织纺织品的作用品的作用（1 1）保保温温。农农业业用用纺纺织织品品通通过过遮遮蔽蔽隔隔断断辐辐射射热热、减减少少气气体体对对流流散散热热、限限制制水水分分蒸蒸发发气气化化、以以及及纺纺织织品品本本身身较较少少的的热热传传导导率率等等多多项项作作用用，产产生生适适当当的的保保温温、防防冻冻、御寒效果。御寒效果。（2 2）遮遮光光。夏夏季季高高温温及及过过多多日日照照超超过过光光饱饱和和、对对一一些些农农作作物物生生长长不不利利，使使用用纺纺织织品品后后可可根根据据作作物物生生长长的的需需要要选选择择纺纺织织品品的的遮遮光光率率。遮遮光光率率一一般般选选择择在在35359595之之间间。控控制制遮遮光光率率一一般般采采用用调调整整织织物物的的结结构构、经经纬纬密密、纱线纱线粗粗细细及及颜颜色等参数来达到。色等参数来达到。（3 3）防防霜霜。霜霜冻冻是是作作物物的的一一大大灾灾难难。应应用用纺纺织织品品保保护护时时，霜霜结结在在纺纺织织品品上上而而非非直直接接结结在在农农作作物物上上。由由于于纺纺织织品品的的 吸吸湿湿、吸吸热热作作用用，对对作作物物没没有有直直接接影影响响。而而当当用用聚聚乙乙烯烯薄薄膜膜覆覆盖盖时时，夜夜里里薄薄膜膜内内产产生生水水滴滴并并降降温温结结冰冰，当当冰冰粒粒融融解解时时就就会会产产生生类类似似霜霜冻冻的的影影响响。这这是是纺纺织织品品优优于薄膜的一方面。于薄膜的一方面。（4 4）防防雨雨、雪雪、雹雹、风风。纺纺织织品品可可在在透透气气、透透湿湿的的情情况况下下，防防止止雨雨、雪雪、雹雹对对作作物物的的直直接接冲冲击击。特制的高特制的高强强防防风风网网还还能减能减轻风轻风力的破坏作用。力的破坏作用。（5 5）防防病病虫虫害害。农农作作物物最最困困难难的的是是一一些些农农药药不不能能解解决决的的病病虫虫害害，而而在在全全生生长长期期采采用用纺纺织织品品隧隧道道隔隔离离蚜蚜虫虫，则则可可以以防防止止这这些些病病毒毒，还还能能消消除除农农药药的的污污染，保障人民的健康。染，保障人民的健康。（6 6）水水土土保保护护及及植植被被。纺纺织织品品还还能能控控制制土土壤壤流流失失，促促进进植植被被的的建建立立和和生生长长，与与植植被被一一起起解解决决土土壤的侵壤的侵蚀问题蚀问题。（7 7）无土栽培用）无土栽培用载载体及排水灌体及排水灌溉溉用。用。2 2、农业用纺织品的应用、农业用纺织品的应用 保保温温织织物物。保保温温织织物物顾顾名名思思义义就就是是对对作作物物起起保保温温作作用用的的织织物物。在在温温室室、大大棚棚内内加加保保温温帘帘正正适适应应了了新新的的保保护护的的发发展展形形势势。由由于于纺纺织织品品质质的的轻轻柔柔、保保温温性性好好、不不滴滴水水等等特特点点，比比塑塑料料薄薄膜膜保保温温好好。所所以以，荷荷兰兰、日日本本、美美国国引引进进的的现现代代化化温温室室都都用用纺纺织织品品作作为为保保温温的的材材料料。这这些些保保温温材材料料基基本本上上有有以以下下三三类类：纺纺织织物物、无无纺纺织织物物、涂涂铝铝保保温温织织物物。温温室室、大大棚棚的的一一大大部部分分热热量量是是通通过过辐辐射射的的形形式式散散发发而而损损失失的的。因因此此，为为了了减减少少辐辐射射热热，在在保保温温材材料料的的一一面面喷喷涂涂一一层层很很薄薄的的铝铝膜膜，把把红红外外线线反反射射回回温温室室内内，增增加加保保温温性性。一一般般无无纺纺织织物物节节热热率率在在2525左左右右，而而涂涂铝铝保保温温织织物物节节热热率率可可提提高高到到35354040。遮遮阳阳织织物物。现现代代温温室室已已发发展展到到一一年年四四季季都都使使用用的的程程度度。夏夏季季阳阳光光强强烈烈、温温度度高高，就就需需要要遮遮阳阳降降温温。过过去去用用竹竹帘帘等等材材料料，因因为为笨笨重重，不不适适于于现现代代温温室室使使用用。采采用用玻玻璃璃涂涂白白，擦擦洗洗时时比比较较困困难难。现现在在国国外外采采用用遮遮阳阳织织物物，可可盖盖在在温温室室顶顶上上，也也可可架架设设在在温温室室内内，使使用用或或收收起起比比较较方方便便。遮遮阳阳材材料料主主要要有有以以下下两两种种：寒寒冷冷纱纱与遮阳网与遮阳网。1 1）寒冷纱）寒冷纱寒寒冷冷纱纱是是用用化化纤纤纺纺纱纱，织织成成纱纱布布一一类类的的织织物物，经经树树脂脂整整理理制制成成，保保持持经经纬纬纱纱的的位位置置固固定定不不变变，寒寒冷冷纱纱以以遮遮光光、降降温温的的功功能能为为主主，调调节节经经纬纬纱纱密密度度和和采采用用的的颜颜色色控控制制遮遮光光率率。遮遮光光率率一一般般可可调调节节范范围围为为15157070。基本物性基本物性强伸性、耐候性、耐腐蚀性、耐水性、耐磨损性、耐药品性、形态稳定性强伸性、耐候性、耐腐蚀性、耐水性、耐磨损性、耐药品性、形态稳定性用途特性用途特性防防虫虫性性、遮遮光光性性、透透光光性性、保保温温性性、防防寒寒性性、通通风风性性、防防霜霜性性、防防风风性性、防砂性、防鸟性、防雪性、抢水性防砂性、防鸟性、防雪性、抢水性 2 2）遮阳网）遮阳网在在温温室室系系统统中中，最最常常采采用用的的遮遮阳阳降降温温材材料料是是遮遮阳阳网网。遮遮阳阳网网一一般般要要能能反反射射红红外外线线，而而又又能能保保证证可可见见光光通通过过，这这样样既既能能起起到到降降温温作作用用，又又保保证证了了农农作作物物生生长长所所需需的的阳阳光光。采采用用遮遮阳阳网网与与其其他他的的遮遮阳阳网网降降温温方方法法（如如在在玻玻璃璃温温室室顶顶棚棚涂涂反反光光涂涂料料）相相比比，具具有有效效果果良良好好，操操作作简简单单，而而且且可可以以重重复复利利用用，降低生降低生产产成本等成本等优优点，因此在温室大棚系点，因此在温室大棚系统统中被广泛采用。中被广泛采用。常常用用遮遮阳阳网网材材料料的的种种类类有有薄薄细细布布（由由聚聚乙乙烯烯醇醇、聚聚酯酯等等细细纱纱织织成成，间间隙隙率率4080的的网网状状织织物物）、聚聚乙乙烯烯薄薄网网、聚聚乙乙烯烯醇醇薄薄网网、非非织织造造布布等等材材料料。如如美美国国用用的的遮遮阳阳网网有有用用塑塑料料扁扁条条织织成成，其其遮遮阳阳率率分分别别有有47、55、63、73、80、98等不同规格。等不同规格。水水土土保保持持、植植被被用用织织物物。随随着着人人们们对对土土地地资资源源和和生生态态环环境境的的日日益益重重视视，如如何何有有效效地地进进行行农农田田水水土土保保护护也也越越来来越越引引起起人人们们的的关关注注，而而且且也也开开始始进进行行这这方方面面的的研研究究。其其中中，纺纺织织品品起起着着重重要要的的作作用用。这这种种织织物物有有三三种种功功能能：控控制制土土壤壤流流失失；促促进进植植被被的的建建立立和和生生长长；与与植植被被一一起起解解决土壤的侵决土壤的侵蚀问题蚀问题。排排水水灌灌溉溉用用织织物物。国国内内外外均均已已研研制制成成功功了了一一种种新新型型的的非非织织造造布布复复合合结结构构的的排排水水管管。其其结结构构为为：管管的的内内层层是是高高强强塑塑料料管管架架，起起支支撑撑和和加加固固作作用用；中中层层为为非非织织造造布布过过滤滤层层，具具有有良良好好的的过过滤滤和和渗渗透透性性能能；在在非非织织造造布布过过滤滤层层的的内内外外两两侧侧采采用用高高强强丙丙纶纶纱纱网网加加强强和和保保护护，防防止止施施工工和和应应用用中中的的破破坏坏。该该结结构构的的特特点点是是：具具有有良良好好的的过过滤滤和和排排水水性性能能，管管体体结结构构合合理理、牢牢固固，加加强强了了非非织织造造布布过过滤滤层层的保的保护护。植植物物栽栽培培用用纺纺织织材材料料。在在农农业业生生产产过过程程中中，要要进进行行种种子子培培育育；在在城城市市绿绿化化和和园园艺艺领领域域，需需要要大大量量的的草坪，草坪，这这就必就必须须大量的培育基材。大量的培育基材。在在育育种种方方面面，国国外外已已制制造造出出多多种种生生物物可可降降解解的的土土壤壤毯毯，该该材材料料由由椰椰子子皮皮纤纤维维、稻稻草草、麦麦秸秸等等混混合合制制成成，非降解聚丙非降解聚丙烯类烯类也适用。也适用。-人工草坪（皮）、植生带人工草坪（皮）、植生带另另外外，农农用用纺纺织织品品还还可可在在花花卉卉产产业业中中广广泛泛应应用用，包包括括无无土土栽栽培培花花盆盆的的基基质质材材料料、覆覆盖盖材材料料、鲜鲜花花保保鲜鲜包包装装用用的的非非织织造造布布等等；净净菜菜包包装装保保鲜鲜非非织织造造布布、农农副副产产品品的的包包装装及及粮粮食食储储藏藏用用纺纺织织品品、高高吸吸水水纺纺织织品品材材料料等等在在国国外外的的应应用用也也逐逐渐渐增增加加；近近期期，国国外外又又开开发发成成功功了了防防虫虫害害用用纺纺织织品品和和促促进进植植物物生生长长所所需需微微环环境用境用纺织纺织品。品。二、水产、海洋用纺织品二、水产、海洋用纺织品 我我国国是是一一个个具具有有几几万万公公里里海海岸岸线线的的国国家家。远远洋洋捕捕捞捞，近近海海养养殖殖，海海洋洋矿矿物物资资源源的的开开发发与与利利用用，以以及及巨巨大大海海洋洋能能源源的的开开发发与与利利用，与纤维纺织品都有非常重要的联系。用，与纤维纺织品都有非常重要的联系。1 1养殖业养殖业（1 1）人人工工鱼鱼礁礁（2）人工海草）人工海草 （3 3）人工藻类人工藻类：1）人工流动藻类）人工流动藻类 2 2）海藻造林及海上养育场）海藻造林及海上养育场 2 2海洋土木海洋土木（1 1）、海洋空间的利用）、海洋空间的利用（2）、）、养养殖场的建造殖场的建造3 3所用纤维的特性所用纤维的特性第三节第三节 过滤用纺织品过滤用纺织品1 1 概述概述 过过滤滤作作用用可可以以定定义义为为将将一一种种物物质质与与另另一一种种物物质质相相分分离离的的过过程程,即即是是将将气气体体或或液液体体中中浮浮游游或或悬悬浮浮的的固固形形物物进进行行分分离离或或捕捕集集:前前者者为为干干式式过过滤滤气气固固分分离离；后后者者为为湿湿式式过过滤滤液固分离。液固分离。常用的过滤材料大致可以分为三类常用的过滤材料大致可以分为三类:1 1粒粒状状介介质质:如如细细砂砂、海海砂砂、玻玻璃璃渣渣、木木炭炭、硅硅藻藻土土、酸酸性性白白土土等等。介介质质粒粒度度的的大大小小取取决决于于需需要要滤滤出出悬悬浮浮液液中中固固体体粒粒子子的的大大小小及及滤滤液液性性质质。这这类类介介质质可可以以捕捕集集小小于于1 1umum的的微微粒粒。城城市市工工业业用用水的砂滤池、啤酒过滤，炼油厂的精制水的砂滤池、啤酒过滤，炼油厂的精制白白土过滤等。土过滤等。2 2多多孔孔性性固固体体介介质质：这这种种介介质质孔孔隙隙很很小小，可可以以捕捕集集0.0050.0053 3umum的的微微粒粒，如如多多孔孔陶陶瓷瓷、多多孔孔玻玻璃璃、多多孔孔塑塑料料和和薄薄膜膜，常常在在强强力腐蚀性的液浆或在高温下过滤最为适用。力腐蚀性的液浆或在高温下过滤最为适用。3 3织织物物形形状状介介质质：可可以以由由金金属属材材料料，如如不不锈锈钢钢丝丝、镍镍丝丝等等织织成成；也也可可以以由由非非金金属属材材料料，如如棉棉、毛毛、丝丝、麻麻、合合成成纤纤维维、玻玻璃璃纤纤维维等等织织成成。使使用用纤纤维维的的滤滤材材称称为为滤滤布布，可可以以捕捕集集0.020.02100100umum的的微微粒粒。由由于于其其柔柔软软易易弯弯曲曲，且且可可以以通通过过纤纤维维粗粗细细、长长度度和和织织物物组组织织、密密度度等等多多种种变变化化来来达达到到各各种种不不同同的的过过滤滤要要求求。因因此此，纺纺织织滤滤材材被被广广泛泛地地应应用用到到石石油油、化化工工、钢钢铁铁、冶冶金金、制制糖糖、制制药药、食食品品、陶陶瓷瓷、造造纸纸、机机械械、电电子子等等工工业业生生产产，以以及及吸吸尘尘、除除尘尘、空气净化、水质处理等环境保护方面。空气净化、水质处理等环境保护方面。过滤的过滤的目的目的有以下几个方面：有以下几个方面：11以以得得到到清清净净的的气气体体或或液液体体为为目目的的，弃弃去去被被分分离离的的粒粒状状物物质质，如如工工厂厂的的污污水水处处理理，生生产产环环境境的的空空气气净净化化，矿矿泉泉水水的的流流体体饮饮料料的的过过滤等。滤等。22需需要要分分离离后后的的滤滤体体，弃弃去去滤滤液液，如陶瓷工业原料的湿式过滤等。如陶瓷工业原料的湿式过滤等。33滤滤渣渣和和滤滤饼饼均均需需留留用用，作作为为不不同同层层次次的的制制品品或或需需要要再再循循环环使使用用，如如食食品品工工业业中中的过滤工艺。的过滤工艺。44滤滤渣渣及及滤滤液液均均不不需需要要，为为保保证证安安全全生生产产，预预防防公公害害仍仍需需分分离离后后分分别别处处理理，如如废废淤泥处理工程。淤泥处理工程。2 2、过滤机理、过滤机理 1 1表面过滤表面过滤 通通过过堆堆积积在在滤滤材材表表面面上上的的颗颗粒粒层层（滤滤渣渣层层）进进行行过滤，滤布只起着支撑滤渣层的作用。过滤，滤布只起着支撑滤渣层的作用。2 2深层过滤深层过滤 即即内内部部过过滤滤，是是靠靠滤滤材材内内纤纤维维捕捕集集颗颗粒粒、滤滤渣渣并并不不形形成成层层状状整整体体，而而是是颗颗粒粒浸浸透透在在滤滤材材内内形形成成吸吸附附沉沉积积状状态态，因因而而抖抖落落清清除除困困难难，需需要要逆逆向向强强力力清清洗洗，或或者使用后弃去。者使用后弃去。迁移机理迁移机理1 1拦拦截截作作用用：当当某某一一颗颗粒粒距距纤纤维维表表面面距距离离小小于于其其半半径径时时，它它试图越过纤维表面，则只能与纤维碰撞而被截留或阻滞。试图越过纤维表面，则只能与纤维碰撞而被截留或阻滞。2 2惯惯性性作作用用：当当流流动动的的气气体体或或液液体体接接近近滤滤材材时时受受阻阻发发生生绕绕流流，颗颗粒粒由由于于惯惯性性作作用用脱脱离离绕绕流流线线，直直接接与与纤纤维维碰碰撞撞而而被被捕捕集集。颗粒及流速越大，则惯性作用也越大。颗粒及流速越大，则惯性作用也越大。3 3扩扩散散作作用用：颗颗粒粒由由于于布布朗朗运运动动产产生生的的扩扩散散，使使其其撞撞到到纤纤维上而被捕集。颗粒越小，流速越低，则捕集越好维上而被捕集。颗粒越小，流速越低，则捕集越好。4 4凝凝聚聚作作用用：由由于于颗颗粒粒之之间间的的凝凝聚聚而而容容易易被被捕捕集集，因因此此在在液体过滤中，有时可添加凝聚剂以促进凝聚作用。液体过滤中，有时可添加凝聚剂以促进凝聚作用。5 5静静电电作作用用：在在过过滤滤过过程程中中，由由于于粒粒子子运运动动产产生生相相互互的的摩摩擦擦及及粒粒子子与与纤纤维维之之间间的的摩摩擦擦，使使得得粒粒子子与与纤纤维维都都带带电电。带带异异性性电电荷荷的的粒粒子子互互相相吸吸引引而而形形成成较较大大的的新新颗颗粒粒则则便便于于捕捕集集；带带同同性性电电荷荷的的颗颗粒粒相相互互排排斥斥，促促使使做做布布朗朗运运动动等等而而被被捕捕集集。在在干干式式过过滤滤中中，特别是在相对湿度特别是在相对湿度30%30%以下时带电显著。以下时带电显著。6 6重力作用：重力作用：地球引力使颗粒下沉而被捕集。地球引力使颗粒下沉而被捕集。第第4节节过滤用纺织品过滤用纺织品一、概述一、概述1 1过滤定义：过滤定义：将将一一种种物物质质与与另另一一种种物物质质相相分分离离的的过过程程,即即是是将将气气体体或或液液体体中中浮浮游游或或悬悬浮浮的的固固形形物物进进行行分分离离或或捕捕集集:前前者者为为干干式过滤式过滤气固分离；后者为湿式过滤气固分离；后者为湿式过滤液固分离。液固分离。2 2过滤的目的过滤的目的 （1 1）、以以得得到到清清净净的的气气体体或或液液体体为为目目的的，弃弃去去被被分分离离的的粒粒状状物物质质，如如工工厂厂的的污污水水处处理理，生生产产环环境的空气净化，矿泉水的流体饮料的过滤等。境的空气净化，矿泉水的流体饮料的过滤等。2 2过滤的目的过滤的目的 （2 2）、需需要要分分离离后后的的滤滤体体，弃弃去去滤滤液液，如如陶陶瓷瓷工业原料的湿式过滤等。工业原料的湿式过滤等。2 2过滤的目的过滤的目的 （3 3）、滤滤渣渣和和滤滤饼饼均均需需留留用用，作作为为不不同同层层次次的的制制品品或或需需要要再再循循环环使使用用，如如食食品品工工业业中中的的过过滤滤工艺。工艺。2 2过滤的目的过滤的目的（4 4）、滤滤渣渣及及滤滤液液均均不不需需要要，为为保保证证安安全全生生产产，预预防防公公害害仍仍需需分分离离后后分分别别处处理理，如如废废淤淤泥泥处处理理工工程。程。3 3过滤材料过滤材料三类三类:（1 1）、粒粒状状介介质质:如如细细砂砂、海海砂砂、玻玻璃璃渣渣、木木炭炭、硅藻土、酸性白土等。硅藻土、酸性白土等。（2 2）、多多孔孔性性固固体体介介质质：这这种种介介质质孔孔隙隙很很小小，可可以以捕捕集集0.0050.0053 3umum的的微微粒粒，如如多多孔孔陶陶瓷瓷、多多孔孔玻玻璃璃、多孔塑料和薄膜。多孔塑料和薄膜。（3 3）、织织物物形形状状介介质质：可可以以由由金金属属材材料料，如如不不锈锈钢钢丝丝、镍镍丝丝等等织织成成；也也可可以以由由非非金金属属材材料料，如如棉棉、毛毛、丝、麻、合成纤维、玻璃纤维等织成。丝、麻、合成纤维、玻璃纤维等织成。二、过滤机理二、过滤机理1 1 过滤的形式过滤的形式 （1 1）、表面过滤）、表面过滤 通通过过堆堆积积在在滤滤材材表表面面上上的的颗颗粒粒层层（滤滤渣渣层层）进进行行过过滤滤，滤滤布布只只起起着着支支撑撑滤滤渣渣层层的的作作用用。要要求求滤滤布布的的孔孔隙隙尽尽可可能能致致密密，但但滤滤布布的的结结构构不不能能使使过过滤滤阻阻力力过过大大，而而且滤渣要容易剥离。且滤渣要容易剥离。（2 2）、深层过滤）、深层过滤 即即内内部部过过滤滤，是是靠靠滤滤材材内内纤纤维维捕捕集集颗颗粒粒、滤滤渣渣并并不不形形成成层层状状整整体体，而而是是颗颗粒粒浸浸透透在在滤滤材材内内形形成成吸吸附附沉沉积积状状态态，。因因为为抖抖落落清清除除困困难难，需需要要逆逆向向强强力力清清洗洗，或者使用后弃去。或者使用后弃去。2 2过滤机理过滤机理 比比滤滤材材孔孔目目大大的的颗颗粒粒的的捕捕集集实实质质上上是是筛筛分分作作用用。导导致致较较小小颗颗粒粒捕捕集集的的机机理理常常被被解解释释为为扩扩散散、重重力力和和布布朗朗运运动动，这这是是颗颗粒粒运运动动的的基基础础，称称为为迁迁移移机机理理。当当滤滤材材的的纤纤维维表表面面与与颗颗粒粒间间的的距距离离非非常常近近时时（约约0.10.1umum）就就会会出出现现分分子子吸吸引引力力，被称被称为伦为伦敦敦瓦得瓦瓦得瓦尔尔斯力或分散力。斯力或分散力。迁移机理迁移机理 （1 1）、拦拦截截作作用用：当当某某一一颗颗粒粒距距纤纤维维表表面面距距离离小小于于其其半半径时，它试图越过纤维表面，则只能与纤维碰撞而被截留或阻滞。径时，它试图越过纤维表面，则只能与纤维碰撞而被截留或阻滞。（2 2）、惯惯性性作作用用：当当流流动动的的气气体体或或液液体体接接近近滤滤材材时时受受阻阻发发生生绕绕流流，颗颗粒粒由由于于惯惯性性作作用用脱脱离离绕绕流流线线，直直接接与与纤纤维维碰碰撞撞而而被被捕捕集集。颗粒及流速越大，则惯性作用也越大。颗粒及流速越大，则惯性作用也越大。（3 3）、扩扩散散作作用用：颗颗粒粒由由于于布布朗朗运运动动产产生生的的扩扩散散，使使其其撞到纤维上而被捕集。颗粒越小，流速越低，则捕集越好。撞到纤维上而被捕集。颗粒越小，流速越低，则捕集越好。（4 4）、凝凝聚聚作作用用：由由于于颗颗粒粒之之间间的的凝凝聚聚而而容容易易被被捕捕集集，因此在液体过滤中，有时可添加凝聚剂以促进凝聚作用。因此在液体过滤中，有时可添加凝聚剂以促进凝聚作用。（5 5）、静静电电作作用用：在在过过滤滤过过程程中中，由由于于粒粒子子运运动动产产生生相相互互的的摩摩擦擦及及粒粒子子与与纤纤维维之之间间的的摩摩擦擦，使使得得粒粒子子与与纤纤维维都都带带电电。带带异异性性电电荷荷的的粒粒子子互互相相吸吸引引而而形形成成较较大大的的新新颗颗粒粒则则便便于于捕捕集集；带带同同性性电电荷荷的的颗颗粒粒相相互互排排斥斥，促促使使做做布布朗朗运运动动等等而而被被捕捕集集。在在干干式式过过滤滤中中，特特别别是是在相对湿度在相对湿度30%30%以下时带电显著。以下时带电显著。（6 6）、重力作用：）、重力作用：地球引力使颗粒下沉而被捕集。地球引力使颗粒下沉而被捕集。3滤布的性能要求与影响因素滤布的性能要求与影响因素 滤滤布布的的种种类类很很多多，应应用用范范围围也也很很广广，涉涉及及到到各各行行各各业业，因因而而对对滤滤布布的的要要求求也也千千差差万万别别，不不同同的的场场合合，不不同同的的过过滤滤条件，要求滤布的性能也有一定的差异。条件，要求滤布的性能也有一定的差异。（1 1）、捕捕集集效效率率：即即集集尘尘率率、过过滤滤效效率率、净净化化效效率率，捕捕集效率应能满足规定的百分率。集效率应能满足规定的百分率。在纤维层过滤中通常成立以下对数穿透定律：在纤维层过滤中通常成立以下对数穿透定律：式中：式中：综合捕集效率综合捕集效率 空隙率空隙率 纤维层厚度纤维层厚度 纤维直径纤维直径 每根单纤维的捕集效率每根单纤维的捕集效率 捕捕集集效效率率与与滤滤布布的的结结构构参参数数有有关关，一一般般短短纤纤维维比比长长丝丝的的捕捕集集效效率率高高，非非织织造造布布比比机机织织布布的的捕捕集集效效率率高高，一一般般纺纺织织品过滤材料均可达到品过滤材料均可达到99.5%99.5%以上的捕集效率以上的捕集效率。（2 2）、透透气气性性：指指在在一一定定的的压压差差下下，滤滤材材单单位位面面积积通通过过的的空空气气量量，单单位位为为m m3 3/m/m2 2ss。透透气气性性是是过过滤滤布布很很重重要要的的一一个个指指标标，原原料料不不同同，透透气气量量也也不不同同。透透气气性性与与过过滤滤阻阻力力有有直直接接关关系系，透透气气性性好好，则则过过滤滤阻阻力力小小，能能耗耗低低，在在设设计计上上应应根根据据不不同同用用途途要要求求，选选择择不不同同的的原原料料、组组织织结结构构等等。另另外外，各各国国在在测测量量透透气气量量时时所所规规定定的的定定压压差差值值不不完完全全相相同同，如如 日日 本本 美美 国国 采采 用用 127127PaPa（12.7mmH12.7mmH2 2O O），瑞瑞 典典 采采 用用100100Pa(10mmHPa(10mmH2 2O),O),德德国国采采用用200200Pa(20mmHPa(20mmH2 2O)O)，我我国国采采用用130 130 Pa(13mmHPa(13mmH2 2O)O)。（3 3）、容容尘尘量量：指指滤滤材材达达到到指指定定阻阻力力时时，单单位位面面积积积积存存的的粉粉尘尘量量，以以Kg/mKg/m2 2计计。容容尘尘量量大大小小与与滤滤材材孔孔隙隙率率、透透气气性性有有关关，容容尘尘量量大大的的滤滤材材，滤滤渣渣清清除除的的周周期期长长，滤滤布布使使用用的寿命也长，一般非织造布较机织物容尘量大。的寿命也长，一般非织造布较机织物容尘量大。（4 4）、耐耐热热性性：滤滤布布在在使使用用过过程程中中有有时时要要承承受受较较高高的的温温度度，因因此此滤滤材材要要有有较较好好的的物物理理耐耐热热性性（熔熔点点及及软软化化点点）及及化化学学耐耐热热性性（氧氧化化分分解解温温度度），由由使使用用用用途途来来决决定定对对其其耐耐热性的要求。热性的要求。（5 5）、尺尺寸寸稳稳定定性性：一一般般要要求求滤滤材材的的胀胀缩缩率率应应小小于于1%1%，胀胀缩缩率率大大，将将改改变变滤滤材材的的孔孔隙隙率率，直直接接影影响响净净化化效效率率或或增增加加阻阻力力。从从过过滤滤的的工工艺艺角角度度来来讲讲，尺尺寸寸的的变变化化也也将将给给操操作作带带来来很很大大的的影影响响和和麻麻烦烦，为为了了保保证证滤滤材材的的稳稳定定性性，一一般般应应进行热定型处理。进行热定型处理。（6 6）、抗抗静静电电性性：滤滤材材的的静静电电性性大大，将将影影响响清清灰灰效效果果，某某些些场场合合还还会会因因静静电电聚聚集集产产生生火火花花，引引起起可可燃燃气气体体，或或粉粉尘尘的的爆爆炸炸及及火火灾灾，有有些些过过滤滤场场合合只只能能要要求求使使用用抗抗静静电电过过滤滤布，如炼油厂酮苯融蜡等。布，如炼油厂酮苯融蜡等。（7 7）、吸吸湿湿性性：对对于于干干式式过过滤滤如如吸吸湿湿性性大大，将将引引起起粉粉尘尘粘渣糊住滤材，影响除尘设备的正常运行。粘