三类高性能过滤材料前景广阔

文/南京际华三五二一特种装备有限公司执行董事、总经理 夏前军 编辑/吴存兰

据了解，目前过滤与分离用纺织品的市场总价值超过110亿元，主要应用于烟尘及工业粉尘控制用袋除尘、设备进风净化空气净化用、液固分离用三个领域。作为滤料行业链上游的高性能纤维材料，近年来呈现出了量价齐增的良性态势。其中，耐高温、耐化学性的高端工业袋除尘滤料，具有更长使用寿命、强效控污能力的空气净化和个人防护滤料，超亲水、高吸附性的纳米静电纺非织造液体滤料均具有较好的发展前景，是过滤与分离用纺织品领域的发展方向。

个体防护口罩。

高温滤料占袋除尘70%的市场份额

作为控制工业排放的有效途径，袋除尘过滤材料在其中发挥了关键性作用。常用的袋除尘滤料有针刺毡滤料、水刺毡滤料、覆膜滤料、海岛纤维超细滤料等，其应用场景广泛，包括燃煤电厂、钢铁冶金、水泥窑炉、垃圾焚烧、石油化工等。据了解，我国有95%以上的钢铁水泥企业、30%的燃煤电厂企业以及100%的垃圾焚烧烟气使用袋除尘方式过滤废气。

由于滤料市场需求的拉动，尤其耐热、耐腐高端滤料市场的迅猛发展，国产高性能纤维创新步伐明显加快，如聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、PTFE纤维、芳纶纤维迅猛发展，质量上已经接近国外先进水平。同时，由于环保执法严格，重污染、粗放式的生产经营模式已经不可持续。环保强制性的优胜劣汰背景下，聚苯硫醚、聚四氟乙烯、芳纶等高性能纤维企业的价高量增，获利能力明显提升。据悉，2016年仅袋除尘滤料的市值就约有50亿元，其中常温滤料的销售额大约占30%，高温滤料占70%。

本世纪初，采用纯聚苯硫醚（PPS）作为滤料的袋除尘，在燃煤电厂烟气得到初步应用。但该滤料无法满足耐高温和耐化学性能的需求，造成滤袋性能下降甚至破损。一些企业开始通过采用耐高温和耐化学性更好的纤维，如PTFE纤维、PPS与PTFE纤维或聚酰亚胺纤维作为滤料，并通过混纺工艺，来提高滤袋的耐使用性。

以水泥企业为例，水泥窑炉的窑头用芳纶滤料，窑尾则用聚酰亚胺（P84、轶纶、甲纶等）滤料，部分企业也会使用玻璃纤维覆膜滤料和玻璃纤维与耐高温有机纤维混纺滤料来加强过滤效果。

根据所用场所不同，钢铁企业采用的过滤材料也会有所区别：烧结烟气的过滤材料采用PPS或亚克力；高炉煤气中以玻璃纤维混纺滤料为主，包括部分芳纶、聚酰亚胺或复合毡；炼铁及转炉矿槽、炼铁炉前、二次转炉烟气，一般用常温涤纶滤料；垃圾焚烧的烟气中含有诸多腐蚀性组分，而且湿度较大，因此常使用覆膜PTFE滤料。

近两年，高温滤料在技术、产品、市场方面呈现以下特点。

一是工业除尘滤料技术发展成效显著。如申报6项纺织科技进步奖；水刺滤料的认可度提升；海岛纤维滤料及熔喷滤料应用广阔；差异化产品凸显竞争优势。

二是产业集群的区域化发展特点显著。除了影响力较大的无锡BWF、厦门三维丝、3521、中材、上海凌桥等部分企业，也形成了以辽宁滤料集群、长三角滤料集群、阜宁滤料基地、天台滤料基地为主的产业化集群。

三是商业模式不断创新。一体化服务、搭建互联网信息化平台等，为企业转型和集成服务商提供了竞争优势。部分企业也在实现和金融资本的对接，进入场外资本市场或准备实现IPO，迎来了发展的新的机遇和平台。

四是产业分化和企业定位更加清晰。

五是不规范和低价恶性竞争现象依然严重，这一现象在电力行业表现尤为明显。

抗雾霾空气净化系统。

空气净化与个体防护滤料

传统空气净气材料使用周期短、更换频次高，针对我国严重的雾霾状况，已无法满足广大消费者的需求，而大容尘量、长寿命（可延长20%～30%）、密度渐变的新过滤材料正逐步走向市场。

作为传统的过滤材料，纺粘滤料具有质轻、牢固、价廉的特点，但污垢控制能力适中。通过与熔喷、针刺等复合工艺，可提高其过滤性，如将纳米纤维附着在滤料基底，制成的纳米级熔喷纤维具有成本低、效率高、无溶剂、工艺流程简单的特点。而且纳米级熔喷纤维的产业化，使得熔喷技术在高效过滤市场得到广泛应用。与纺粘和针刺、湿法非织造过滤介质相比，熔喷非织造过滤材料的蓬松性更好，具有良好的控污能力。

据了解，我国空气净化与个体防护材料市值在30亿元以上，包括G系列粗效过滤、F系列中效过滤及亚高效过滤滤料。其应用领域广泛，包括建筑入风过滤（如新风系统），洁净室过滤（如汽车喷漆车间、电子芯片车间、制药车间、医疗手术室、食品加工、食用菌接种车间等），入风净化（如高铁列车、船舶发动机、燃油发动机），空气净化（压缩空气、汽轮机等）以及个体防护（如防霾口罩）。

汽车用滤料（汽车滤清器）包括空气过滤、机油过滤和燃油过滤，是保证汽车发动机的经济指标、动力指标、可靠性和排放指标正常发挥的重要部件。未来几年，随着对汽车碳排放量的监管力度将不断加大，空气净化滤料在交通运输领域的市场规模将进一步扩大。

用于室内空气净化、通风的新风系统，正由静电除尘到纤维过滤进行升级变革。新风系统的前置过滤器主要有静电过滤和HEPA高效空气过滤器两种，但静电过滤对PM2.5的过滤效率较低，且易产生臭氧。而HEPA过滤器+新风风机的过虑方式满足了室内空气污染物CO、氨气、粉尘、臭氧、细菌、真菌、病毒、异味、放射性氡气等对净化系统的高要求，因此更受市场欢迎。

防雾霾窗纱主要运用微孔过滤、静电排斥、负离子等机理。微孔过滤具有过滤效率高、阻力过大的特点，但通风效果不佳。静电类防雾霾窗纱孔大线粗，依靠材料自身产生静电排斥或吸附雾霾颗粒，但是静电能量较小，防霾率普遍偏低。

近年来，口罩特别是带有防雾霾功能的口罩受到广大消费者的青睐。据京东发布的雾霾大数据显示，2016年12月16日-20日共卖出口罩1500万只，销量环比增长超过260%，同比增长超过380%，其中3M、霍尼韦尔等国际品牌的防霾口罩广受欢迎。

工业除尘设备。

非织造液体过滤材料

工业三废、生活垃圾和农药化肥造成江河湖海水污染严重，汞等重金属离子严重超标，液体过滤是利用过滤介质的特殊结构，使液体中的杂质被截留在介质的表面或内部而除去。在城镇污水处理、饮用水净化、血液透析、航空燃油过滤和有毒工业化学品过滤等领域得到了充分应用。据了解，目前液体过滤材料市场在30亿元以上。

液体过滤材料主要包括传统的织造滤料、非织造滤料、膜滤料、新型滤料四种。传统的织造滤料通过经纱与纬纱的孔隙进行过滤，只有在形成滤饼后，才能阻挡较小的颗粒物；非织造滤料具有洁净高效、寿命持久的特点；膜滤料是一种表面过滤的二维材料，其中的选择性分离膜在水处理领域应用较好；新型滤料如微米及纳米级的熔喷非制造材料和静电纺丝材料，经功能化处理后，更容易与亚微米级粒子结合，吸附性能提高。

采用等离子体、流刻蚀、晕放电等方法进行表面接枝改性的熔喷非织造布，其亲水性大大提高，过滤效率和过滤效果大为改进。预计未来二十年，非织造过滤材料和膜技术的创新，可以更有效的淡化海水，解决近20亿人口面临的水资源短缺甚至生存问题。

静电纺丝纳米纤维过滤材料作为非织造的一种，有着较高的比表面积、孔隙率和通透性，容易吸附微小粒子，过滤精度高，可用作各种高性能过滤材料。但由于机械强度不高、使用寿命短、纺丝过程中纤维的均匀性、取向的一致性以及纤网的稳定性都需要进一步提高。相信随着技术的发展，静电纺丝纳米纤维材料将有更广泛的应用前景。

当前经济发展和环境治理的双重压力，工业烟尘治理、空气净化以及液体过滤领域都对过滤材料提出了升级需求。面对新的市场机会，企业应从以下三个方面实现良性发展：（1）创新驱动，包括产品创新和盈利模式创新，结合企业自身特色打造差异化产品；（2）注重品牌建设；（3）规避风险，特别是投融资风险和经营风险。

雾霾天气为滤料业提供了发展机会，企业抓住机遇不断提升自身的同时，也离不开行业协会的指引。在未来，中国产业用纺织品行业协会将从以下四个方面助力行业健康发展：（1）加强平台建设，提供会员服务。目前中产协的五大服务平台——全媒体信息服务平台、品牌质量平台、行业科技服务平台、标准服务平台建设、公共检测服务平台在产业链上下游均发挥着重要作用；（2）抓住“一带一路”的机遇，拓展国际化市场。协会将积极组织企业参加2018年德国过滤展，助力会员单位了解国际市场信息；（3）加强制度建设和统计工作，强化对会员单位的管理和指导；（4）指导市场制度规范化，开展行业自律，减少无序竞争、增加利润率，实现健康良性发展。