CN104436861B

CN104436861B - 高精度涂层滤料的制作方法

Info

Publication number: CN104436861B
Application number: CN201410649326.7A
Authority: CN
Inventors: 李刚
Original assignee: YINGKOU HAISHUO ENVIRONMENTAL PROTECTION FILTER MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Liaoning Xin Hongyuan environmental protection material Co. Ltd.
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: CN104436861A

Abstract

本发明提供了一种滤料与PTFE结合效果好，提高滤料性能的高精度涂层滤料的制作方法，包括如下步骤：(1)热清洗处理，将滤料进行热清洗处理，通过高温去除滤料表面的各种助剂；(2)浸渍处理，将热清洗处理后的滤料进行PTFE浸渍处理；(3)将浸渍处理后的滤料依次进行烘干、干燥和热定型处理；(4)将热定型后的滤料进行涂层处理；(5)将涂层处理后的滤料依次进行挥发处理、烘干处理、烧结处理和热定型处理。发明高精度涂层滤料的制作方法，在滤料浸渍处理前，进行热清洗处理，有效地去除纤维表面残留的拉丝浸润剂，同时保证织物的强力不会损失；有效的提高了滤料的抗酸碱性，抗水、抗氧化性，耐磨耐折性，延长了滤料的使用寿命。

Description

高精度涂层滤料的制作方法

技术领域

本发明涉及一种过滤材料的制作方法，尤其是一种高精度涂层滤料的制作方法。

背景技术

目前，在水泥、电厂、钢铁、炭黑等行业的袋式除尘器使用的耐温过滤除尘布袋中，绝大部分都是用单一的材料织造或非织造制成，在使用过程中暴露出自身的缺陷：一是单一材料存在着不同程度的缺陷，如PPS滤料的耐温性和抗氧化性差；P84纤维耐水解差、价格较高；PTFE纤维的抗拉强度低、价格高昂；玻璃纤维的耐折性和耐磨性略差。二是采用单一材料制成的过滤材料,即使是形成的粉层进行过滤,过滤速度也不能过大,否则容易透滤，因此其过滤效果不够理想。三是不同扬尘点产生的烟气粉尘，其温度、湿度、含尘浓度，粉尘中的化学成分、粒径分布，烟气中的有害气体的成分和含量都不尽相同，依靠单一成分的过滤材料，很难做到对烟尘的有效过滤。同时，在一些含尘浓度高、粉尘粒径小、腐蚀性成分多、烟气含湿量大、温度波动大的除尘点，对滤材的性能提出更高的要求，滤料使用寿命和粉尘排放浓度成为各个工况消烟除尘的一大难点，普通的过滤材料已经不能满足类似工况的过滤要求。

本申请人之前就相同主题提起过专利申请，由于申请材料创造性不足而被驳回，申请人经过仔细研究和无限次试验论证，认为本申请存在创造性，与原申请文件相比，本申请的有益效果在于：

(1)热清洗处理的温度区间存在很大区别，之前的申请的温度区间在180℃～420℃之间，经过无数次试验及结果验证之后，本申请的热清洗处理温度选择在450℃～500℃的高温区间对滤料表面的各种助剂进行去除。此温度区间的选择能够有效地去除纤维表面残留的拉丝浸润剂，同时保证织物的强力不会损失；经过本工艺处理后的织物，单纤维表面会形成完好的PTFE保护膜，有效的提高了滤料的抗酸碱性，抗水、抗氧化性，耐磨耐折性，延长了滤料的使用寿命。

(2)热定型温度区间的不同，之前申请的热定型温度区间为260～280℃，申请人经过无限次试验得出在290～320℃的温度下进行热定型处理不仅能够更快地对滤料进行定型，同时也可以得到质量更好、性能更强大的滤料。热定型温度的选择不是简单进行调整就可以的，由于本专利申请保护的是作为方法的发明，方法的每一步骤并不是孤立的，每一步骤都是相互连贯并相互作用的，在上述热清洗处理温度的选择基础上进而在290～320℃的温度下进行热定型处理是申请人经过无数次试验的最优选择，在此方法下制作出的滤料的耐用性增强，过滤功能更强大。定型区温度高，能使浸渍液中的PTFE分子在温度和助剂的作用下包覆在纤维的表面。热定型后过滤布表面光滑、平整，有利于后道工序的涂层加工。

(3)原申请的烘干、干燥、热定型速度为4～6m/min，申请人经过理论分析和试验证明，认为烘干、干燥、热定型速度均为2～3m/min更能发挥烘干、干燥和热定型处理工序对滤料的作用价值，较慢的速度使得烘干、干燥和热定型处理工序在滤料上的作用更均匀，也使得滤料的温度、厚度及性能更稳定和均一。在烘干区，2～3m/min的速度使得过滤材料中含有的大部分水分用热风带走更充分，有利于后续干燥和热定型程序的快速进行；干燥和热定型区，2～3m/min的速度配合相应温度的选择，使得浸渍液中的PTFE分子在温度和助剂的作用下更充分和均匀地包覆在纤维的表面。

(4)原申请的烧结温度为260℃～280℃，烧结速度为3～8m/min，申请人经过多次试验和结果论证后认为在290℃-320℃温度下以2～5m/min的速度进行烧结。

因此要在滤料上增加PTFE浸渍层，现有的涂层滤料的制法中，拉丝时使用的浸润剂会残留在纱线表面，影响浸渍处理时，PTFE与滤料纤维的结合效果，不利于在滤料纤维表面形成保护膜，从而影响织物的整体性能的提高。

发明内容

本发明提供了一种滤料与PTFE结合效果好，提高滤料性能的高精度涂层滤料的制作方法。

实现本发明目的的一种高精度涂层滤料的制作方法，包括如下步骤：

(1)将滤料在450℃～500℃下进行热清洗处理，通过高温去除滤料表面的各种助剂；

(2)将热清洗处理后的滤料进行PTFE浸渍处理，浸渍速度为5～6m/min；

(3)将浸渍处理后的滤料在160～180℃下烘干，之后于200～240℃下干燥，最后在290～320℃下热定型处理，烘干、干燥、热定型速度均为2～3m/min；

(4)将热定型后的滤料在涂层机内通过多孔喷涂装置进行喷涂，再经过精密刮刀将发泡乳液均匀摊开；

(5)将涂层处理后的滤料在80℃-100℃通过热风循环进行挥发处理，挥发速度为3-8m/min；

(6)将挥发处理后的滤料在160℃-180℃下进行烘干处理，烘干速度为3-8m/min；

(7)将烘干处理后的滤料在温度为290℃-320℃烧结机内进行烧结处理，烧结速度为2-5m/min；

(8)烧结处理后的滤料在一对轧辊中热轧定型后制成规定的卷装；

所述步骤(2)浸渍处理中的浸渍液包括，含聚四氟乙烯40wt～55wt％的聚四氟乙烯乳液20wt～25wt％；硅烷偶联剂0.5wt％～1.2wt％；水溶性环氧树脂乳液1wt～6wt％；聚乙烯醇7wt％～12wt％；酒精1wt％～3wt％，蒸馏水余量；

所述步骤(4)中的涂层剂包括，聚四氟乙烯含量为50wt％～60wt％的聚四氟乙烯浓缩分散液25wt％～35wt％；聚全氟共聚物含量为50％的聚全氟共聚物水分散液15wt％～25wt％；羧甲基纤维素钠1wt％～2wt％；表面活性剂1wt％～3wt％；蒸馏水余量。

优选地，所述表面活性剂为苯扎氯铵或苯扎溴铵的一种或两种。

优选地，采用发泡机械对涂层剂进行增稠发泡，发泡后喷涂。

本发明高精度涂层滤料的制作方法的有益效果如下：

1、在滤料浸渍处理前，进行热清洗处理，有效地去除纤维表面残留的拉丝浸润剂，同时保证织物的强力不会损失；经过本工艺处理后的织物，单纤维表面会形成完好的PTFE保护膜，有效的提高了滤料的抗酸碱性，抗水、抗氧化性，耐磨耐折性，延长了滤料的使用寿命。

2、本发明使用的涂层剂中选用含PTFE量较高的聚四氟乙烯乳液，有利于在基材表面形成致密涂层，提高过滤精度、抗腐蚀能力、清灰效果等；增加使用含氟辅助材料，有助于PTFE涂层的形成；表面活性剂有利于PTFE与基材的结合，同时具有防霉效果；配料为蒸馏水，不含杂质，保证配方的功效、涂层效果。

3、本发明使用的浸渍液中，聚四氟乙烯乳液在纤维表面形成保护膜，提高纤维的耐腐蚀性、柔韧性等指标；硅烷偶联剂起到“桥梁”的作用，使PTFE与基材有效结合；环氧树脂有利于PTFE与基材的结合；聚乙烯醇起到粘合剂作用；酒精作为关联介质，辅助结合；蒸馏水是保证处理液的洁净，以免杂质混入影响处理效果。

4、本发明中，涂层处理是采用发泡机械对涂层剂进行增稠发泡，机械发泡后喷涂，可以保证涂层剂的喷涂效果，有利于涂层的均匀。

5、本发明在涂层处理后进行了挥发处理，有利于内部水分的排除，避免水分滞留在材料内部，造成快速烘干时水分蒸发，在涂层表面形成气孔痕迹，影响涂层效果；烘干温度是保证基材快速干燥，达到使用要求；烧结温度290℃～320℃是PTFE的临界软化温度，利于与基材的结合。

具体实施方式

实施例一

本发明的高精度涂层滤料的制作方法，包括如下步骤：

1、将织造好的750g/㎡玻纤滤布进行热清洗处理，通过高温去除织物表面的各种助剂，以便于后续加工；热清洗的温度为450℃～500℃。

2、清洗过的过滤布进行预浸渍处理，浸渍速度为5m/min，处理配方如下：

3、预处理后的过滤布进入烘干、干燥、热定型装置，进行平整处理。烘干温度为160℃；干燥温度为220℃；热定型温度290℃，烘干、干燥、热定型速度为2m/min。烘干区可将过滤材料含有的大部分水分用热风带走。干燥、定型区温度高，能使浸渍液中的PTFE分子在温度和助剂的作用下包覆在纤维的表面。热定型后过滤布表面光滑、平整，有利于后道工序的涂层加工。

4、热定型后的过滤布进入涂层机，涂层处理是采用发泡机械对涂层剂进行增稠发泡，通过多孔喷涂装置对滤料实施喷涂，再经过精密刮刀将发泡乳液均匀摊开，达到设定的涂层厚度和要求的克重，在滤料表面形成聚四氟乙烯涂层。

涂层剂的组成：聚四氟乙烯浓缩分散液(PTFE含量为60wt％)30wt％；聚全氟共聚物含量为50％的聚全氟共聚物水分散液15wt％；羧甲基纤维素钠1.5wt％；表面活性剂(苯扎溴铵)1.5wt％；蒸馏水40余量。

随后将已涂层的机织滤料采用90℃进行挥发处理，通过热风循环将水分带走，挥发处理速度为2m/min；然后将涂层滤布进行烘干，烘干温度为170℃，烘干速度为3m/min；烘干后的滤布进入烧结机，烧结温度为290℃，涂层滤布在烧结机内运行速度为5m/min，使聚四氟乙烯分子与毡料充分的结合。烧结后的涂层滤料经过一对温度220℃的轧辊热轧定型后，制成规定的卷装。

实施例二

本发明的高精度涂层滤料的制作方法，包括如下步骤：

1、将织造好的500g/㎡玻纤滤布进行热清洗处理，通过高温去除织物表面的各种助剂，以便于后续加工；热清洗的温度为450℃～500℃。

2、清洗过的过滤布进行预浸渍处理，浸渍速度为6m/min，处理配方如下：

3、预处理后的过滤布进入烘干、干燥、热定型装置，进行平整处理。烘干温度为165℃；干燥温度为225℃；热定型温度320℃，烘干、干燥、热定型速度为3m/min。烘干区可将过滤材料含有的大部分水分用热风带走。干燥、定型区温度高，能使浸渍液中的PTFE分子在温度和助剂的作用包覆在纤维的表面。热定型后过滤布表面光滑、平整，有利于后道工序的涂层加工。

4、热定型后的过滤布进入涂层机，涂层处理是采用发泡机械对涂层剂进行增稠发泡，通过多孔喷涂装置对滤料实施喷涂，再经过精密刮刀将发泡乳液均匀摊开，达到设定的涂层厚度和要求的克重，在滤料表面形成致密、均匀的聚四氟乙烯涂层。

涂层剂的组成：聚四氟乙烯浓缩分散液(PTFE含量为60wt％)45wt％；聚全氟共聚物含量为50％的聚全氟共聚物水分散液5wt％；羧甲基纤维素钠1.2wt％；表面活性剂(苯扎氯铵)1.0wt％；蒸馏水余量。

随后将已涂层的机织滤料采用95℃进行挥发处理，通过热风循环将水分带走，挥发处理速度为3m/min；然后将涂层滤布进行烘干，烘干温度为175℃，烘干速度为2m/min；烘干后的滤布进入烧结机，烧结温度为320℃，涂层滤布在烧结机内运行速度为2m/min，使聚四氟乙烯分子与滤布充分的结合。烧结后的涂层滤料经过一对温度220℃的轧辊热轧定型后，制成规定的卷装。

本发明的高精度涂层滤料的制作方法得到的高精度涂层滤料，耐温性、耐腐蚀、过滤效果等方面都显著提高，而且其生产成本较低、使用寿命长，可以充分满足烟尘气体复杂的工况的过滤要求。本发明的高精度涂层滤料可以广泛用于钢铁、水泥、电厂、化工、冶炼等行业的烟尘过滤和产品收集，是一种性价比优异的新型过滤材料。

Claims

1.一种高精度涂层滤料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高精度涂层滤料的制作方法，其特征在于：所述表面活性剂为苯扎氯铵或苯扎溴铵的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的高精度涂层滤料的制作方法，其特征在于：在所述步骤(4)涂层处理中，采用发泡机械对涂层剂进行增稠发泡，发泡后喷涂。