當前,霧霾引發的空氣污染問題危害人們的健康和生活質量,成為社會關注的熱點問題,在工業爐窯中如何更有效控制顆粒物的排放成為我國環保領域的研究熱點。纖維球濾料技術長期以來主要偏重于產品性能技術研究,在與重化工行業快速發展中實施相互匹配的功能化技術研究方面顯得落后。對濾料技術進一步深化研究的根本在于將濾料的技術性研究轉化到對濾料的功能化技術研究上,即：把濾料自身性能的研究與濾料應用的環境緊密結合起來,從行業應用的角度進一步深化認識纖維濾料的各種特性和織物構造,進一步提出正確使用濾料的方法和技術改進的途徑。

針對目前存在的問題,本文主要做了以下相關研究：

   （1）針對各種濾料主材的耐高溫特性進行了試驗研究,分別從熱穩定性分析和阻燃性角度,尤其對進一步使用的芳砜綸進行了熱反應動力學分析。熱穩定性試驗結果表明,PSA纖維濾料的高溫穩定性優于PMIA、PI纖維濾料；玄武巖紗線及復合濾料的高溫處理后力學性能優于玻璃纖維紗線及其濾料。高溫對纖維球濾料表面的纖維結構有一定程度的損傷,纖維出現斷裂、炭化、剝離等現象,這是導致纖維力學穩定性降低、濾料高溫力學失效的重要原因。對芳砜綸進行的熱降解動力學分析得到：采用不同升溫速率時,隨著升溫速率的增大,PSA纖維的初始分解溫度及熱降解速率*大時的溫度均升高；采用Kissinger法比用Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法所得到的活化能高,并得到芳砜綸的熱降解動力學方程。

   （2）對耐高溫纖維濾料的耐酸堿失效特性的試驗表明：PPS纖維的耐酸和堿腐蝕性能*好,PI纖維的耐酸性優于PSA、PMIA纖維,而耐堿性*差；PSA纖維和PMIA纖維的耐酸穩定性接近,耐堿穩定性上后者好于前者；纖維成網后形成的針刺氈的變化趨勢與纖維一致,有一定程度的提高；BAS/PSA復合濾料和GLA/PSA復合濾料的耐堿腐蝕穩定性接近,而前者的耐酸腐蝕穩定性優于后者。酸堿環境會使纖維的表面微觀形態、分子官能團結構發生變化,這是導致濾料失效的重要原因。

   （3）利用模糊灰色理論,提出了耐高溫纖維性能和濾料織物構造形式的評價,結果表明：四種耐高溫纖維性能優劣順序依次為：聚酰亞胺纖維(PI)、聚苯硫醚纖維(PPS)、芳砜綸纖維(PSA)、芳綸纖維(PMIA),并且其中芳砜綸與聚苯硫醚的性能評價接近,優于芳綸。三種濾料構造形式的優劣順序依次為：梯度濾料、覆膜濾料、深層濾料,因此在濾料的設計選用時優先采用梯度構造。應用灰色關聯評價減少了評價的主觀性和盲目性,保證了評價結果的準確可靠及較大的實用性,評價結果以量化形式顯示,使不同種類的耐高溫纖維和不同構造形式具有可比性,該方法的采用方便了對過濾材料的評價和選型設計。

   （4）對燃煤電廠電站鍋爐采用燃煤摻燒高爐煤氣,煙氣排放溫度接近200℃且腐蝕性較大的工況,進行選用濾料設計選用及試驗分析。設計中選用了梯度過濾材料和國產耐高溫纖維。結果表明,選用濾料在250℃高溫環境下的強度保持率均保持在100%以上,但尺寸穩定性上低于另外兩種對比試驗的玻纖濾料：在酸性腐蝕環境下的強度保持率都明顯高于其他兩種濾料；纖維球在氧化環境中經緯向的強度保持率均保持在90%以上；過濾性能方面,該選用復合濾料在清潔狀態下阻力低于對比的兩種濾料,并且在低風速環境下設計濾料在顆粒物捕集效率上高于對比的兩種濾料。