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过滤用无纺布需求预计每年将增长2.7%
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2021/2/3 16:45:34

 

  近年来,过滤用无纺布在工业过滤、防护、医疗等领域得到广泛应用,尤其是在2020年的新冠疫情中,它对个体防护产品提供的支持更是让其成为全国乃至全球防疫大战中的焦点。
  
  根据国际工业研究公司Freedonia Group的预测,到2024年之前,过滤应用对无纺布的需求每年将增长2.7%,达到15亿美元。这一增长主要由以下因素推动:
  
  不断开发的先进纳米纤维技术。与超细纤维等材料相比,先进的纳米纤维技术能实现更好的过滤功能,并使得无纺布与膜等替代材料相比具有更大的竞争力。
  
  制造业对过滤相关应用的增长,在气体和液体过滤装置中都使用无纺布。
  
  对空气和水质的持续监管,要求在制造应用中对流动的空气和废水进行过滤。
  
  消费者对室内空气和饮用水质量更加重视,增加了他们在过滤产品上的新支出。
  
  纳米纤维技术由于其先进的更精细的过滤功能,在过滤应用中具有广阔的前景,并继续成为新的研究和开发热点。例如,Verdex Technologies在2019年推出的一种纳米纤维纺丝技术使用低压空气,而不使用溶剂。该技术为无纺布生产商提供了一种增强其产品功能的能力,特别是更高效的空气过滤和液体过滤产品。
  
  尽管到2024年,关键制造业的发展将提供增长动力,但由于新冠疫情的流行,其他制造业的增长将受到限制。例如,美国2020年的汽车产量大幅下降。但是,对某些最终用途的需求也增加了,例如消费者水过滤产品,这是因为消费者在家待的时间更长。此外,可以对通过空气传播的病原菌提供更好防护的高价值过滤产品将在一定程度上带来支持。
  
  从长远来看,随着智能技术和提醒机制提高了一次性滤芯的更换率,尤其是在消费者过滤业务中,将推动一次性过滤器的销售增长,对这些过滤器中使用的无纺布的需求也会随之增加。
  
  作为无纺布行业中发展最快的领域之一,过滤用无纺布材料有着非常广泛的用途,如石油、化工、能源、环境、食品饮料、生物制药、医疗、海洋、军事等领域。无纺布材料应用于过滤领域具有很多优良特性,包括过滤效率高、易生产、成本小、价格低,易与其他种类的材料复合,且容易在生产线上进行打褶、模压成型等深加工处理,因而过滤用无纺布材料可逐步取代传统的过滤材料,其用量将越来越大。
  
  近年来,消费者对健康和安全用水需求的快速增长以及环境保护意识的日益提高,很好地驱动了全球无纺布过滤介质市场的增长。同时,全球以及中国愈加严格的法律法规,工业、交通运输以及快速发展的基础设施建设带动的对无纺布过滤介质的需求也在快速增长。
  
  分地区来看,由于北美、欧洲等发达国家和地区高度工业化的经济及对环保的长期重视,将继续保持过滤用无纺布材料最主要市场的领先地位,并专注于技术升级,开发更高效的过滤材料。但由于市场的饱和程度较高,发达国家和地区的增速将放缓。
  
  相比北美等经济发达地区,亚太地区国家快速增长的工业和经济,以及不断加重的环境问题正使其成为未来几年全球环保过滤产业的主阵地。其中,增长的主要动力来自于中国、印度等国家。
  
  中国是亚太区最重要的过滤材料市场,拥有庞大的制造业基础。中国的无纺布过滤产业在过去几年里已经有了长足的发展,产品质量也有了大幅度提升,下游内需市场的驱动为我国过滤材料市场的不断增长提供了主要动力。
  
  如政府对汽车碳排放量的监管力度不断加大,汽车售后养护市场也不断增长,这使得无纺布过滤介质在交通运输领域的市场规模进一步扩大。目前中国以仅次于美国的世界第二大汽车市场规模而成为亚洲地区最大的车用无纺布过滤材料市场。而在钢铁、冶金、水泥、化工行业以及电力和垃圾焚烧炉等领域,其烟气中粉尘治理大量采用袋式除尘技术,带动了无纺布高温过滤材料市场的大幅增长。
  
  印度政府持续开展的工业化活动也推动着过滤材料的发展。得益于强劲的汽车工业发展势头,在印度交通运输领域的过滤用无纺布材料市场规模有望翻一番。另外,中东和非洲地区的发展中国家,如沙特阿拉伯主要是由于石油加工拉动对过滤用无纺布材料需求的增长,南非地区则是由于工业化程度的提高和终端市场需求增长迎来了较快增长。
  
  影响过滤效率的因素
  
  01 无纺布材料的结构  
  
  一般情况下,要求过滤材料在结构上能够阻挡或吸附颗粒,并确保一定量的气体顺利通过。过滤材料的过滤作用是通过其内部的孔隙通道实现的,所以孔径及其分布对材料的过滤效率有很大影响。
  
  研究表明,无纺布材料孔隙率越小,过滤效率越高。这是因为材料孔隙率减小时,纤维在整个材料结构中所占的空间增大,与颗粒的接触机会增多,对颗粒的捕捉能力增强,因此材料的过滤效率提高。对过滤用无纺布材料而言,其结构与过滤效率有着密不可分的关系。
  
  02 颗粒尺寸和形状
  
  颗粒的尺寸和形状影响过滤材料的过滤效率。颗粒粒径由小到大,扩散效率则逐渐减弱,粒径较小的颗粒由于扩散作用会先沉积在纤维上,粒径较大的颗粒由于拦截和惯性作用也会沉积在纤维上。
  
  03 过滤速度  
    
  在过滤速度较小的情况下,随着过滤速度的增大,过滤效率下降。对于直径相同的纤维而言,随着颗粒直径的减小,纤维越不易捕捉颗粒,颗粒穿透率增大,导致过滤效率降低;对粒径相同的颗粒而言,随着纤维直径的增大,纤维比表面积减小,对颗粒的捕捉能力减弱,颗粒穿透率增加,导致过滤效率降低。
  
  04 温湿度  
  
  过滤材料主要依靠布朗扩散、截留、惯性碰撞、重力沉积等机械作用来过滤空气中的颗粒。过滤空气时,升高温度,颗粒的扩散程度会随之增强,但温度升高,气体的黏性也变大,粒径较大的颗粒由于惯性和重力,不易沉积在纤维上,过滤效果明显下降。且提高过滤空气的湿度后,颗粒的扩散程度会增大,过滤效果也将明显下降。
  
  过滤材料的性能指标
  
  过滤材料的过滤性能指标包括孔径、透气性、过滤材料的相容性,以及过滤精度等。
  
  01 孔径  
  
  过滤材料和过滤产品尺寸都用孔径(μm)表征,但孔径和过滤精度没有直接联系。孔径的测试方法有统一标准,即将过滤材料浸入试验溶液中,同时在过滤材料的末端施加一定压力的气体,气体从另一端以气泡的形式溢出,用溢泡点气泡的微压值来表征孔径的大小。计算式为:D=4 S/P
  
  式中:D - 孔径;
  
  S - 试验液表面张力;
  
  P - 溢泡点微压值。
  
  02 透气性  
  
  透气性是衡量过滤材料性能的一项指标,是指在单位压差作用下单位面积过滤材料所通过的平均空气流量。透气性是产品过滤性能的直接影响因素,大多基于一定量的气体通过一定面积的过滤材料时所遇到的阻力进行表征。
  
  03 相容性  
  
  过滤材料还会受到工作液体的影响,如果与工作液体不相容,过滤材料就极可能出现软化和熔融状况;过滤材料的相关性能在酸、碱及其他化学试剂作用下也会发生改变,出现变脆、变软、发胀及分解等现象,这必将严重影响过滤材料的使用性能。
  
  有着越来越高标准和要求的过滤行业对产品创新提出了更大的挑战。新的立法、更加严重的环境问题、消费者对更清洁的水和空气的追求,都将推动对过滤领域的持续研发。过滤用无纺布材料必须持续满足下游市场对效率和性能的更高要求,以激发更大活力。

 

  文章来源:荣格非织造布资讯