[科普中国]-过滤棉

过滤棉的范围比较广泛，通常所指的过滤棉（过滤网）一般指空气过滤。过滤棉根据材质的不同，滤料分为四种类型：合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉、活性炭过滤棉。

过滤棉也可以根据过滤的效率不同分为：初效过滤棉、中效过滤棉。

简介众所周知，空气中含有大量粉尘（如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等）颗粒，因为这些粉尘颗粒的重量很轻，所以当流动的空气作用于这些粉尘颗粒时，会将灰尘颗粒本身的重量抵消，使这些粉尘处于一种漂浮状态，只有在相对封闭的空间，空气相对静止的的情况下，粉尘才会在地球引力的作用下落到地上，这就是为什么门窗紧闭的房间在没有人居住地情况下，一段时间后家具和地上会看到一层厚厚的尘埃。空气中粉尘含量的多少跟很多客观因素有关，如天气情况、季节变化、工业生产、矿产开采、土地沙化、水土流失、环境污染等。粉尘对人体、对生产、对产品质量、对环境、对自然景物的美观、对生态平衡都有影响。

一个成年人每天大约需要19m3空气以便从中取得所需的氧气。如果工人工作地点的空气含有大量粉尘，在这种环境下工作的人吸进肺部的粉尘量就多，很多有害气体、液体或某些金属元素都能吸附在其上，随着人的呼吸而被带入肺部深处或粘附在支气管的管壁上，引起或加重呼吸器官的各种疾病，当达到一定数量时，就能引起肺部组织发生纤维化病变，使肺部组织逐渐硬化，失去正常的呼吸功能，引发相关疾病，所以为什么在空气指数不好的环境带上口罩可有效防止疾病的发生，因为口罩就是过滤棉的一种，它可以有效地过滤掉空气中的粉尘颗粒，从而保证了吸入空气的洁净度。

空气中的粉尘落到机器的转动部件上，会加速转动部件的磨损，降低机器工作的精度和寿命。粉尘弥漫在车间，还可降低可见度，影响视野，妨碍操作，降低劳动生产率，甚至会造成事故。 粉尘排入大气会造成大气污染，另外，空气中的粉尘还会降低大气的能见度，促使烟雾的形成，使太阳辐射能的传递受到影响。

综上所述，过滤棉就有了它不可或缺的地位，因为很多工业生产必须要在相对洁净的空间进行，如表面处理，油漆涂装、喷涂，精密电子，光学电子，生物制药，食品生产，空气冷却等，这些环境需要流动的空气，但不能有粉尘，所以就需要用过滤棉将粉尘过滤掉，只让洁净的空气在相对封闭的空间里循环起来，从而达到生产运行的需要1。

材质一、合成纤维过滤棉：

在一般的过滤环境下可全面替代无纺布及玻璃纤维覆盖粗、中、高效全系列过滤产品，是新兴的过滤材料，也是未来过滤材料的主要发展方向。和其他同级别的滤材相比具有阻力小、重量轻、容量大、环保（可焚烧）、价格适中等优点。 采用（聚酯纤维polyester fibre）为主要原材料，缩写简称：PET，聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的，又称之为合成纤维或涤纶。 聚酯纤维的比重为1.38;熔点255～260℃,在205℃时开始粘结，安全熨烫温度为135℃；吸水性差,仅为0.4%；长丝的断裂强度为4.5～5.5克/旦,短纤维为3.5～5.5克/旦；长丝的断裂伸长率为15～25%，短纤维为25～40%;高强型纤维强度可达7～8克/旦,伸长为7.5～12.5%。涤纶有优良的耐皱性、弹性和尺寸稳定性，有良好的电绝缘性能，耐日光，耐摩擦，不霉不蛀，有较好的耐化学试剂性能，能耐弱酸及弱碱。行业叫法为：化纤，化纤有大化纤和小化纤之分，大化纤是指用高质量的PET切片生产的涤纶纤维。 小化纤是指一些中小规模厂家用质量较差的回收料再生PET切片生产的纤维。

二、无纺布过滤棉：

学名聚酯纤维，俗称无纺布，无纺布具有使用广泛性、技术成熟性、稳定性好等技术特点，是我国初、中效板式、袋式过滤器的典型滤材。 制做工艺以熔喷、针刺、水刺、纺粘等工艺经多道工序制成，与其他同级别滤材相比具有质量稳定、容尘较大、耐湿性强、使用寿命长、经济耐用等优点。无纺布也是应用最早的过滤材料，技术发展成熟、生产成本低廉，近年来由于技术的不断进行，复合无纺布的出现大大改善无纺布的廉价低档的形象，在效率上已经可以达到亚高效。 同时，复合无纺布滤料也可用于空气洁净度相对要求高的场所的过滤。

三、玻璃纤维过滤棉：

玻璃纤维过滤棉主要由各种粗细、长短不一的玻璃纤维经特殊的加工工艺制成的。玻璃纤维以其稳定的性能，耐高温、高效率大容量、使用寿命长等特点。并且在某些特殊环境下也只有玻纤才能胜任。广泛应用于一般通风系统的初效过滤器、耐高温过滤器及高效过滤器，对空气过滤要求高的场所和环境中。

四、活性炭过滤棉：

活性炭的特点就是去除空气中的异味。 活性炭过滤棉是指合成纤维经过浸碳加胶处理。因为活性炭的作用就是除去异味，所以对过滤效率并不强调。在使用上。一般须配合独立的初、中效过滤器的使用。

性能1、100%的相对耐湿度;

2、符合防火分类标准欧洲;

3、应用：装配车间、喷漆烤漆车间、表面整修、烤漆房等。

过滤棉产品一般用于表面涂装行业，专门为喷漆室末端过滤而设计，由抗断裂的合成纤维构成的高性能热熔法无纺布加工而成，采取递增的结构，就是往纯净空气方向的纤维密度逐渐增大，过滤效率也增大，使用寿命更长1。

生产工艺经开松、混合、梳理均匀成网再经热熔、冷却成型，成片或卷装。然后经后整理（如上胶，与布（网）贴合等），最后烘干定型制成的空气过滤棉，也叫热风棉。能够抵抗诸如化学溶剂、酸性烟雾等化学物质的影响；递增结构，利用逐渐加密多层技术，即可根据尘埃大小，被阻挡在不同密度的层次，更有效的容纳较多的尘埃；具有容尘量高和阻力低的特点，经过吸尘或清洗后可多次使用。

工艺流程混棉-开松-二次开松-混棉箱-梳理-铺网-热风定型-冷却-切边卷曲

1、混棉：依照客户的不同要求，按照不同的比例来配比纤维的纤维棉，称初重量后倒入搅拌机由机器转动搅拌，目的是把各种原料搅拌均匀。

2、开松：将搅拌好的成团纤维，通过罗拉将均匀铺开的纤维团传送到刺辊装置，进行依次开送，纤维团经过强力的开松后，然后由风机送到二次开送装置。纤维团经过二次开送后由风机送到混棉箱，由毛斗震动进行混合。

3、梳理：由锡林和道夫梳理车工内厚薄均匀，分布均匀的棉层传送到上屏，再由摇屏铺成网。

4、铺网：由摇屏来回摆动，铺成均匀网层再由底屏送入烤箱。

5、热风定型：将均匀的棉层送入烤箱，在一定温度的烤箱低熔点纤维会将各种纤维抱合在一起从而形成合成纤维棉。

6、冷风定型、切边卷曲：合成纤维棉经过冷风定型后，再经过压轴确定厚度，然后再经过规定值的切边，当长度达到指定的值后由热熔丝切断，然后成卷。

级别分类按国标（GB/T14295）可分为：粗（初）效，中效，高效，按欧标可分为：G1,G2,G3,G4,F5,F6,F7,F8粗（初）效过滤棉(风口棉）主要过滤大于5μm的尘埃粒子，一般用于通风设备和空气控制系统吸入口处作为预过滤或粗过滤等直接和室外空气接触的地方；也多用于板式过滤器，折叠板式过滤器，袋式过滤器等过滤器材的滤料。

初效过滤棉：还可用于供风系统中作为高灰尘暴露下的预过滤；喷涂系统及烘烤装置中供气的预过滤及均流作用滤料材质及特性。

中效过滤棉（顶篷棉）主要过滤大于1μm的尘埃粒子，一般用于粗效过滤之后的二级或终极过滤，也多用于板式过滤器的滤料。

**高效过滤棉：**主要应用于医院或者实验室等过滤要求特别高的环境中。

典型应用

表面处理和涂装行业是过滤棉应用最为广泛的行业，具体请看过滤棉在涂装系统的应用示意图还可以过滤灰尘1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学