CN100586538C - 聚四氟乙烯双膜复合过滤材料 - Google Patents

聚四氟乙烯双膜复合过滤材料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。包括玻璃纤维、聚四氟乙烯；玻璃纤维并捻成玻璃纤维纱线，玻璃纤维纱线经一次聚四氟乙烯覆膜后织造成坯布，再经二次聚四氟乙烯覆膜成聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。所述的一次聚四氟乙烯覆膜是玻璃纤维纱线在聚四氟乙烯混合溶剂中常温浸渍10～20秒，经170～190℃高温烘干，得到表面涂覆聚四乙烯膜的单膜玻璃纤维纱线；所述的二次聚四氟乙烯覆膜是用高温覆膜机在坯布的一面覆盖聚四氟乙烯膜，形成聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。本发明由于采用聚四氟乙烯双膜复合，因而耐高温和酸碱、耐磨损、不易水解、使用寿命长，且价格低廉，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

聚四氟乙烯双膜复合过滤材料
所属技术领域
本发明涉及一种过滤材料，特别是一种聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。
背景技术
工业燃料的尾气大都含有大量的有害物质，如硫化物、氮氧化合物、氰化物、多环烃类等，一旦排入大气就成为重大的空气污染源。目前，对于工业燃料尾气的过滤，主要采用玻璃、涤纶、芳纶、聚苯硫醚(PPS)、P84等各种纤维或各类基布覆聚四氟乙烯(PTFE)膜的过滤材料。在高温、含水量大和酸碱度较高的工况条件下，普遍存在着使用寿命短、破袋率高、维护成本大的问题。现也有采用100％PTFE纤维织造的过滤材料，虽然它具有极强的高温化学稳定性和宽广的行业适应性，但其价格昂贵，600元/m2，投入资金巨大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种耐高温和酸碱、耐磨损、不易水解、使用寿命长、且价格低廉的聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括玻璃纤维、聚四氟乙烯；玻璃纤维并捻成玻璃纤维纱线，玻璃纤维纱线经一次聚四氟乙烯覆膜后织造成坯布，再经二次聚四氟乙烯覆膜成聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。
本发明所述的一次聚四氟乙烯覆膜是玻璃纤维纱线在聚四氟乙烯混合溶剂中常温浸渍10～20秒，经170～190℃高温烘干，得到表面涂覆聚四乙烯膜的单膜玻璃纤维纱线；聚四氟乙烯混合溶剂包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、石墨乳液和水，聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、石墨乳液的配比(体积比)为：
PTFE乳液        18.0～20.0％
羟基硅油乳液    15.0～17.0％
石墨乳液        11.0～12.5％
上述聚四氟乙烯溶剂也可为，包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、苯甲基硅油和水，聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、苯甲基硅油的配比(体积比)为：
PTFE乳液        18.5～20.5％
羟基硅油乳液    13.5～15.5％
苯甲基硅油      12.0～14.0％
所述的玻璃纤维为中碱玻璃纤维或无碱玻璃纤维。
上述单膜玻璃纤维纱线所包覆的PTFE膜的厚度以10～25μm为宜。
本发明所述的二次聚四氟乙烯覆膜是用高温覆膜机在坯布的一面覆盖聚四氟乙烯膜，形成PTFE双膜复合过滤材料。
上述坯布通过表面修复机对织造过程中单膜玻璃纤维纱线表面聚四氟乙烯膜的破损处进行修复，得到基础布，在基础布的一面用高温覆膜机进行二次聚四氟乙烯覆膜，形成聚四氟乙烯双膜复合过滤材料。
上述二次聚四氟乙烯覆膜所采用的是聚四氟乙烯微孔膜。
本发明由于采用聚四氟乙烯双膜复合，因而耐高温和酸碱、耐磨损、不易水解、使用寿命长，且价格低廉，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明：
实施例1：
一、将无碱玻璃纤维通过并捻机并捻成80支玻璃纤维纱线。
二、玻璃纤维纱线通过涂层处理机在其表面涂覆聚四氟乙烯混合溶剂，即将玻璃纤维纱线在常温下浸渍12秒，即以15m/min的速度在长3m的溶剂槽中浸渍，然后经180℃高温烘干，使玻璃纤维纱线的表面包覆厚度为15μm的聚四氟乙烯膜，成单膜玻璃纤维纱线。
聚四氟乙烯混合溶剂主要包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、石墨乳液和水，其具体配比(体积比)为：PTFE乳液18.5％、羟基硅油乳液15.0％、石墨乳液12.5％，其余为水。由于玻璃纤维其化学耐蚀性能好，其软化温度高达550～750℃，加之聚四氟乙烯具有很好的耐腐蚀性能，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，王水中煮沸也不起变化，工作温度范围为-269～250℃；石墨具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、润滑强度高、导热等特有的物理化学性能；羟基硅油，耐高温，防静电性能好，可显著提高涤沦线的光滑性和可缝性能，对织物进行整理，能使织物柔软挺拔，滑爽弹性好，平整而丰满，同时能赋予织物于防水，拒水的性能。因而，单膜玻璃纤维纱线具有耐高温、耐磨损、强度大、抗腐蚀、纺织性好、柔韧性好、拒水、防油的性能。
三、单膜玻璃纤维纱线由普通织布工艺，用无梭织机或喷气织机织成750克/m2的坯布。
四、坯布通过表面修复机对织造过程中单膜玻璃纤维纱线表面聚四氟乙烯膜的破损处进行修复，得到基础布。
五、在基础布的过滤迎灰面用高温覆膜机进行二次包覆聚四氟乙膜，所采用的聚四氟乙膜为微孔膜，从而形成PTFE双膜复合过滤材料。其性能指标为：
适合工作温度    ≤260℃
耐碱性能(浓NaOH浸泡24h后)强度保持率≥93％
耐酸性能(60％H2SO4浸泡24h后)强度保持率≥93％
使用寿命        3万小时
最大过滤风速    1.1m/min
断裂强力        ≥4000N/5×20cm
透气度          2.2-4m3/m2·min
排放浓度        ≤20mg/m3
动态除尘率      99.998％
实施例二：
1、将中碱玻璃纤维通过并捻机并捻成45支玻璃纤维纱线。
2、玻璃纤维纱线通过涂层处理机在其表面涂覆聚四氟乙烯混合溶剂，即将玻璃纤维纱线在常温下浸渍15sec，即以12m/min的速度在长3m的溶剂槽中浸渍，然后经185℃高温烘干，使玻璃纤维纱线的表面包覆厚度为18μm聚四氟乙烯膜，成单膜玻璃纤维纱线。
聚四氟乙烯混合溶剂主要包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、苯甲基硅油和水，其具体配比为(体积比)为：PTFE乳液19.0％、羟基硅油乳液14.8％、苯甲基硅油12.0％，其余为水。由于苯甲基硅油，润滑性好，温粘系数小，挥发性小，压缩率大，表面涨力大，苯甲基硅油与其它有机树脂混溶性好，耐紫外光性能独特，工作范围-70～300℃。因而，单膜玻璃纤维纱线具有与实施例1同样的性能。
单膜玻璃纤维纱线由普通织布工艺，用无梭织机或喷气织机织成700克/m2的坯布。
坯布的过滤迎灰面用高温覆膜机进行二次包覆PTFE膜，所采用的PTFE膜为微孔膜，从而形成PTFE双膜复合过滤材料。其性能指标为：同实施例1。

Claims (2)

1、聚四氟乙烯双膜复合过滤材料，包括玻璃纤维、聚四氟乙烯；玻璃纤维并捻成玻璃纤维纱线，玻璃纤维纱线经一次聚四氟乙烯覆膜后织造成坯布，再经二次聚四氟乙烯覆膜成聚四氟乙烯双膜复合过滤材料；
其特征在于：所述的一次聚四氟乙烯覆膜是玻璃纤维纱线在聚四氟乙烯混合溶剂中常温浸渍10～20秒，经170～190℃高温烘干，得到表面涂覆聚四氟乙烯膜的单膜玻璃纤维纱线；聚四氟乙烯混合溶剂包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、石墨乳液和水，聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、石墨乳液的配比(体积比)为：
PTFE乳液        18.0～20.0％
羟基硅油乳液    15.0～17.0％
石墨乳液        11.0～12.5％。
2、根据权利要求1所述的聚四氟乙烯双膜复合过滤材料，其特征在于：上述聚四氟乙烯混合溶剂替换为，包括聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、苯甲基硅油和水，聚四氟乙烯乳液、羟基硅油乳液、苯甲基硅油的配比(体积比)为：
PTFE乳液        18.5～20.5％
羟基硅油乳液    13.5～15.5％
苯甲基硅油      12.0～14.0％。
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