CN107604669A - 一种玻璃纤维过滤毡的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,包括如下步骤:(1)基布制备、(2)玻璃纤维层制备、(3)过滤毡制备、(4)浸渍处理、(5)烘干定型处理。本发明制得的过滤毡具有良好的耐高温、阻燃、耐腐蚀特性,对杂质的去除率高,且具有很好的强度和使用稳定性,极具推广使用价值。
Description
技术领域
本发明属于过滤毡加工技术领域,具体涉及一种玻璃纤维过滤毡的制备方法。
背景技术
在中国,电力、钢铁、化学、水泥、垃圾焚烧等“高消耗、高排放、高污染”工业的飞速发展,在给人们创造了更加富裕、方便、快捷的生活的同时,也对我国的天然资源、能源、环境的可持续发展造成了严重的威胁。这些社会工业排放的大气污染物中,主要包括高温烟气、粉尘、SOX、NOX 等。如果不经过治理而直接排入大气中,会直接或间接影响到人们的呼吸***、心血管***、中枢神经***、免疫***等,并进而威胁到人体的生命安全。
工业除尘技术的主要目标是控制污染源烟气颗粒物排放、减少大气污染。目前针对工业高温烟气的处理,主要采取的有湿法除尘、电除尘、袋式除尘三种方法,其中袋式除尘器在除尘效率、一次性及长期投资费用、设备要求和性能等方面均优于湿法除尘和电除尘,将逐渐取代后两者而占据主流工业除尘器市场。袋式除尘器的核心是耐高温滤料,耐高温滤料的性能优劣将直接关系到除尘器的高效、稳定可靠、长时间运行。
随着国内外环保法规的日趋严格,世界各国对过滤器材的开发与应用越来越重视。国内、外收尘装置有惯性除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器、袋式过滤器、静电除尘器等多种,除特殊用途外,多采用袋式过滤器(以下简称袋滤器)与静电过滤器,其中袋滤器占80%左右。袋滤器的关键部件是过滤材料。过滤材料有棉、毛、合成纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维等多种,应用最广的是玻璃纤维和合成纤维。玻璃纤维由于耐温性高、耐腐蚀、表面光滑、粉尘剥离性和尺寸稳定性好,作为过滤材料使用已有半个世纪。
目前,高温滤料行业不得不接受挑战,将注意力从“增量”转移到“提质”上来,具体包括提升滤料的过滤性能、减小过滤阻力、提高耐高温耐腐蚀性能、增加使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种玻璃纤维过滤毡的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,包括如下步骤:
(1)基布制备:
将经纱玄武岩纱线和纬纱芳砜纶纱线互相垂直交织,纺造成基布备用;
(2)玻璃纤维层制备:
选择高硅氧玻璃纤维,采用机械成网工艺制成玻璃纤维层备用;
(3)过滤毡制备:
在步骤(1)制得的基布的上下面上分别铺设一层步骤(2)制得的玻璃纤维层,然后经过预针刺、主针刺制得过滤毡备用;
(4)浸渍处理:
将步骤(3)制得的过滤毡浸入到浸渍液中,加热保持浸渍液的温度为55~60℃,浸泡处理10~15min后将过滤毡捞出后备用;所述浸渍液中各成分及其对应重量份为:15~18份聚四氟乙烯乳液、4~6份乙醇、1~3份填料、2~4份硅油、0.3~0.6份硅烷偶联剂、90~100份水;
(5)烘干定型处理:
对步骤(4)处理后的过滤毡进行低温预烘、中温烘干和高温定型处理后即得成品。
进一步的,步骤(4)中所述的浸渍液中各成分及其对应重量份为:17份聚四氟乙烯乳液、5份乙醇、2份填料、3份硅油、0.5份硅烷偶联剂、95份水。
进一步的,所述填料为纳米二氧化钛,其颗粒大小为10~60nm。
进一步的,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的,步骤(5)中所述的低温预烘的温度为95~105℃,处理的时长为15~20min。
进一步的,步骤(5)中所述的中温烘干的温度为125~135℃,处理的时长为30~35min。
进一步的,步骤(5)中所述的高温定型处理的温度为205~215℃,处理的时长为40~45min。
高硅氧玻璃纤维是一种耐高温无机纤维,软化点接近 1700℃,可以长期在900℃环境下使用,瞬间可以耐数千度气流冲刷,因而,可用于航天器防热烧蚀材料、耐高温绝热防火材料、耐高温绝缘材料、高温气体收尘、液体过滤、金属熔化过滤净化等用途。
本发明在过滤毡的制备中,选择在基布的上下面层固定了高硅氧玻璃纤维,能有效的提升过滤毡整体的耐温、阻燃、耐化学特性等,之后又用特殊配制的浸渍液对过滤毡进行浸泡处理,进一步增强了整体的耐化学腐蚀特性,以及耐热、耐寒、耐磨等特性,在浸渍液中添加的乙醇成分可对聚四氟乙烯乳液产生润胀作用,在后续烘干定型处理过程中,高温下乙醇挥发,使得聚四氟乙烯乳液为基体的浸渍涂层内产生大量的微孔结构,利于增强过滤毡整体对气体、颗粒等杂质吸附过滤的效果,又添加了纳米无机填料成分,其不仅能促进浸渍液对过滤毡的吸附,增强整体的强度耐磨性等,还能弥补乙醇挥发产生微孔结构带来的力学性能下降的问题。
本发明相比现有技术具有以下优点:
本发明制得的过滤毡具有良好的耐高温、阻燃、耐腐蚀特性,对杂质的去除率高,且具有很好的强度和使用稳定性,极具推广使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,包括如下步骤:
(1)基布制备:
将经纱玄武岩纱线和纬纱芳砜纶纱线互相垂直交织,纺造成基布备用;
(2)玻璃纤维层制备:
选择高硅氧玻璃纤维,采用机械成网工艺制成玻璃纤维层备用;
(3)过滤毡制备:
在步骤(1)制得的基布的上下面上分别铺设一层步骤(2)制得的玻璃纤维层,然后经过预针刺、主针刺制得过滤毡备用;
(4)浸渍处理:
将步骤(3)制得的过滤毡浸入到浸渍液中,加热保持浸渍液的温度为55℃,浸泡处理10min后将过滤毡捞出后备用;所述浸渍液中各成分及其对应重量份为:15份聚四氟乙烯乳液、4份乙醇、1份填料、2份硅油、0.3份硅烷偶联剂、90份水;
(5)烘干定型处理:
对步骤(4)处理后的过滤毡进行低温预烘、中温烘干和高温定型处理后即得成品。
进一步的,所述填料为纳米二氧化钛,其颗粒大小为10~60nm。
进一步的,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的,步骤(5)中所述的低温预烘的温度为95℃,处理的时长为15min。
进一步的,步骤(5)中所述的中温烘干的温度为125℃,处理的时长为30min。
进一步的,步骤(5)中所述的高温定型处理的温度为205℃,处理的时长为40min。
实施例2
一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,包括如下步骤:
(1)基布制备:
将经纱玄武岩纱线和纬纱芳砜纶纱线互相垂直交织,纺造成基布备用;
(2)玻璃纤维层制备:
选择高硅氧玻璃纤维,采用机械成网工艺制成玻璃纤维层备用;
(3)过滤毡制备:
在步骤(1)制得的基布的上下面上分别铺设一层步骤(2)制得的玻璃纤维层,然后经过预针刺、主针刺制得过滤毡备用;
(4)浸渍处理:
将步骤(3)制得的过滤毡浸入到浸渍液中,加热保持浸渍液的温度为58℃,浸泡处理13min后将过滤毡捞出后备用;所述浸渍液中各成分及其对应重量份为:17份聚四氟乙烯乳液、5份乙醇、2份填料、3份硅油、0.5份硅烷偶联剂、95份水;
(5)烘干定型处理:
对步骤(4)处理后的过滤毡进行低温预烘、中温烘干和高温定型处理后即得成品。
进一步的,所述填料为纳米二氧化钛,其颗粒大小为10~60nm。
进一步的,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的,步骤(5)中所述的低温预烘的温度为100℃,处理的时长为18min。
进一步的,步骤(5)中所述的中温烘干的温度为130℃,处理的时长为33min。
进一步的,步骤(5)中所述的高温定型处理的温度为210℃,处理的时长为42min。
实施例3
一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,包括如下步骤:
(1)基布制备:
将经纱玄武岩纱线和纬纱芳砜纶纱线互相垂直交织,纺造成基布备用;
(2)玻璃纤维层制备:
选择高硅氧玻璃纤维,采用机械成网工艺制成玻璃纤维层备用;
(3)过滤毡制备:
在步骤(1)制得的基布的上下面上分别铺设一层步骤(2)制得的玻璃纤维层,然后经过预针刺、主针刺制得过滤毡备用;
(4)浸渍处理:
将步骤(3)制得的过滤毡浸入到浸渍液中,加热保持浸渍液的温度为60℃,浸泡处理15min后将过滤毡捞出后备用;所述浸渍液中各成分及其对应重量份为:18份聚四氟乙烯乳液、6份乙醇、3份填料、4份硅油、0.6份硅烷偶联剂、100份水;
(5)烘干定型处理:
对步骤(4)处理后的过滤毡进行低温预烘、中温烘干和高温定型处理后即得成品。
进一步的,所述填料为纳米二氧化钛,其颗粒大小为10~60nm。
进一步的,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的,步骤(5)中所述的低温预烘的温度为105℃,处理的时长为20min。
进一步的,步骤(5)中所述的中温烘干的温度为135℃,处理的时长为35min。
进一步的,步骤(5)中所述的高温定型处理的温度为215℃,处理的时长为45min。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比,省去步骤(4)浸渍处理中浸渍液中的乙醇成分,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比,省去步骤(4)浸渍处理中浸渍液中的填料成分,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比,省去步骤(4)浸渍处理中浸渍液中的乙醇和填料成分,除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有市售的玻璃纤维过滤毡。
为了对比本发明效果,依据 HJ/T324-2006 环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料要求方法,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对照组对应的过滤毡进行粉尘剥离率和 100 小时加热后强度保持率测试,具体对比数据如下表1所示:
表1
粉尘剥离率(%) | 100 小时加热后强度保持率(%) | |
实施例2 | 94 | 98 |
对比实施例1 | 84 | 97 |
对比实施例2 | 88 | 90 |
对比实施例3 | 85 | 94 |
对照组 | 83 | 92 |
由上表1可以看出,本发明制得的过滤毡的综合品质有很大提升,具有很好的推广使用价值。
Claims (7)
1.一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)基布制备:
将经纱玄武岩纱线和纬纱芳砜纶纱线互相垂直交织,纺造成基布备用;
(2)玻璃纤维层制备:
选择高硅氧玻璃纤维,采用机械成网工艺制成玻璃纤维层备用;
(3)过滤毡制备:
在步骤(1)制得的基布的上下面上分别铺设一层步骤(2)制得的玻璃纤维层,然后经过预针刺、主针刺制得过滤毡备用;
(4)浸渍处理:
将步骤(3)制得的过滤毡浸入到浸渍液中,加热保持浸渍液的温度为55~60℃,浸泡处理10~15min后将过滤毡捞出后备用;所述浸渍液中各成分及其对应重量份为:15~18份聚四氟乙烯乳液、4~6份乙醇、1~3份填料、2~4份硅油、0.3~0.6份硅烷偶联剂、90~100份水;
(5)烘干定型处理:
对步骤(4)处理后的过滤毡进行低温预烘、中温烘干和高温定型处理后即得成品。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的浸渍液中各成分及其对应重量份为:17份聚四氟乙烯乳液、5份乙醇、2份填料、3份硅油、0.5份硅烷偶联剂、95份水。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,所述填料为纳米二氧化钛,其颗粒大小为10~60nm。
4.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的低温预烘的温度为95~105℃,处理的时长为15~20min。
6.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的中温烘干的温度为125~135℃,处理的时长为30~35min。
7.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维过滤毡的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的高温定型处理的温度为205~215℃,处理的时长为40~45min。
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