CN101455921A - 复合毡及袋式过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合毡，是一种将聚苯硫醚短纤纱线制成的织物基布与聚苯硫醚纤维网相结合所形成的毡，且所述基布是经纬密度都为15根/英寸以上的织物，所述短纤纱线表面的长度1mm以上的绒毛状短纤维与纤维网相结合。由本发明的复合毡，可以很容易制成高温下干热收缩率及蠕变率小，尺寸稳定、布帛强度高、粉尘捕集效率高，清灰性能良好的袋式过滤器。

Description

复合毡及袋式过滤器

技术领域：

本发明涉及一种布帛强度高、高温下干热收缩率及蠕变率低、性能优良的复合毡及其制成的袋式过滤器。

背景技术：

城市垃圾焚烧炉上配置有排放高温气体用袋式过滤器，因为焚烧时排放的是高温气体，其过滤布一般是使用由耐热性、耐药品性能良好的纤维素材制成的织物或毡经缝制而成的袋状物。将玻璃纤维混入到聚苯硫醚纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚四氯乙烯纤维、聚酰亚胺纤维中，所得到的混合物作为耐热性、耐药品性能良好的纤维被广泛使用。近年来，作为袋式过滤器用滤布，毡的使用比例有了进一步增加，这是因为影响粉尘捕集效率和清灰性能的空隙率和表面细孔直径等的设定自由度与织物相比高了许多。

对于袋式过滤器用滤布，追求的是良好的粉尘捕集效率，高温下良好的尺寸安定性即干热收缩率和蠕变率低，良好的清灰性能。特别要求的是高温下的良好的尺寸安定性，因为这会很大程度地影响袋式过滤器的性能及耐久性。例如，若使用高温收缩率高的毡，使用过程中的收缩会导致毡和龙骨贴紧，反复除尘时有可能引起毡损坏和粉尘泄漏。另外若使用高温蠕变率高的毡，使用过程中毡会伸长松弛，反复除尘时有可能引起毡损坏和粉尘泄漏。

一般情况下，用作袋式过滤器滤布的毡，为了提高强度而使用织物型基布，在它两面上铺网用针刺法使其结合作成。通过增加针刺密度、增密铺网的结合、使毡的构造细致化，来提高粉尘捕集效率、降低干热收缩率及蠕变率。

为了改善毡的尺寸稳定性，在日本专利特开平5-317620号公报中公开了一种技术，将180℃的干热收缩率和织物密度值在一定范围内的聚苯硫醚纤维纤维织物作为基布制成聚苯硫醚纤维毡。

但是以往的技术中，因为使用了长丝织物作为基布，存在着由于刺针密度增加和针刺而导致基布被切断、毡的强力低下这样的问题。另外对配置了聚苯硫醚纤维滤布的袋式过滤器而言，虽然考虑到聚苯硫醚纤维的耐热温度，其工作过程中排放的气体温度被规定为170～190℃，但是在实际的运转中有时也会上升到230℃，所以寻求在较高温度下尺寸稳定性良好的毡。

另外，毡的清灰性能差的话，就会引起袋式过滤器的压力损失提前上升，减短滤布实质性寿命，故寻求更好的清灰性良好的毡。

发明内容：

本发明克服了以往技术的缺点，提供了一种适用于高温下使用的布帛强力高、高温下干热收缩率及蠕变率低、粉尘捕集效率和清灰性能优良的复合毡。

发明的技术解决方案：

为了解决以往技术的难题，本发明采用了以下的手段。即，本发明复合毡的特征在于：是一种将聚苯硫醚短纤纱线制成的织物基布与聚苯硫醚纤维网相结合所形成的毡，且所述基布是经纬密度都为15根/英寸以上的织物，所述短纤纱线表面的长度1mm以上的绒毛状短纤维与纤维网相结合。

发明的实施方法：

本发明寻求高温下强力高、高温干热收缩率及蠕变率低、粉尘捕集效率和清灰性能优良的毡。且这种毡即使是在230℃的高温下也能保持上述特性，形状稳定性好，可以稳定过滤器特性的袋式过滤器用滤布。此结果是，把聚苯硫醚短纤纱线制成的且具有特定密度的织物作为基布，利用针刺与纤维网相结合形成复合毡，完全满足各种功能。

本发明中的聚苯硫醚纤维，因具有优良的耐药品性和耐热性而被众人所知，构成该纤维的聚合物含有90mol％以上的构成单位(C6H4-S)。

为防止复合毡及袋式过滤器在使用过程中受损，需提高高温下的尺寸稳定性，考虑到焚烧所排放的气体温度有时也会上升到230℃，因此复合毡在230℃时的干热收缩率为3％以下，230℃时的蠕变率为1％以下成为优选。为了提高尺寸的稳定性，通常使用增加复合毡的针刺密度的方法，但针刺密度增加的话复合毡的强度会变低，为了解决此问题，使用聚苯硫醚短纤纱线制成的织物作为复合毡的基布，可以增加网的结合使复合毡致密化，提高高温下的尺寸稳定性，而不会引发以前发生在长丝织物制成的复合毡上的强度低下的问题。因此得到了一种适用于袋式过滤器的、强度高、高温下尺寸稳定性优良的复合毡。短纤纱线制成的织物作为基布使用时，强度低下的问题变少，其原因还不太明确，初步认为是长丝因针刺导致单丝被切断而引起了强力低下，而在短纤纱线中不管出现多少的单线切断，只要纱线表面有绒毛状的短纤维，就不会影响到强度。另外还认为是因为短纤纱线表面的绒毛状的短纤维通过针刺与网结合，使复合毡变得紧密，改善了复合毡的干热收缩率和蠕变率。而且该绒毛状的短纤维只要有1mm以上的长度，网的结合就变得更坚固，更加改善了复合毡的干热收缩率和蠕变率。本发明的复合毡经过针刺密度为250～400根/平方厘米的针刺穿孔处理。本发明中将聚苯硫醚短纤纱线制成的织物作为复合毡的基布使用，因此可以得到强度高、高温下尺寸稳定性良好的毡。

另外，为了提高粉尘的捕集效率，使毡变得紧密会取得好的效果，由此增加针刺密度的方法为优选。进而在复合毡的表面，用火焰器的火或红外电热器进行烧毛处理、接着用热罗拉熨烫，使表面的纤维至少一部分被熔融结合，这样清灰性就变好，此方法为优选。

即，本发明的复合毡是以聚苯硫醚短纤纱线织物作为基布而成，强度不低毡变紧密，布帛强度高，尺寸稳定，粉尘、捕集率高。另外，因表面纤维的部分熔融结合可以进行表面过滤，减少向毡内部的粉尘浸透从而具有良好的清灰性能，还有，将本发明的复合毡做成袋状，可以得到使用时间更长久的过滤器。

构成本发明复合毡的织物，特别要求织物密度经纬向都在15根/英尺以上，对复合毡的强度及保持基布形状来说是很必要的条件。用于复合毡基布的聚苯硫醚短纤纱线的单纤维纤度、纤维长度等没有特定的限定。另外基布的强度经向优选30kg/5cm以上，更优选50kg/5cm以上。如果基布的强力不足30kg/5cm的话，过滤时容易引起欠损部位的漏泄，因高温下的连续使用容易引起毡的破损，这不是令人满意的。为了加强基布的强度，优选20/2的短纤纱线。

此外，由复合毡做成袋式过滤器的时候，使用聚苯硫醚纤维长丝或短纤纱线制成的缝纫线进行缝制，可以更好地达到本发明的目的和效果，因而成为优选。

由本发明的复合毡，可以很容易制成高温下干热收缩率及蠕变率小，尺寸稳定、布帛强度高、粉尘捕集效率高，清灰性能良好的袋式过滤器。

具体实施方式：

由以下的实施来说明本发明。又，基布及毡的拉伸强度、干热收缩率、蠕变率根据下记方法测定。

(拉伸强力)

使用张力试验机，取试料宽5cm，以夹距10cm，拉伸速度10cm/分条件来测定，测定3次求平均值。

在复合毡的S—S曲线中出现基布的断裂点和铺网的断裂点，将基布的断裂点作为复合毡的强度。

(干热收缩率)

取40cm×40cm的试料，经纬向都标记出20cm的间隔。将此试料平放在干燥机内、230℃下热处理180分钟。测定取出后试料的原标记的间隔，根据下面的公式计算干热收缩率。测定3次求平均值。

干热收缩率％＝(L-L’)/L×100

此处，L＝热处理前的长度、L’＝热处理后的长度

(蠕变率)

取宽5cm×长30cm的试料，在经向标记出20cm的间隔。给试料加上一镑的负荷，吊放在干燥机内，230℃下热处理180分钟，测定取出后试料原标记的间隔，根据下面的公式计算蠕变率。测定3次求平均值。

蠕变率％＝(L’-L)/L×100

此处，L＝热处理前的长度、L’＝热处理后的长度

(捕集效率)

采用JIS10种的粉尘，在粉尘浓度14g/立方米，过滤风速1.5m/分条件下进行过滤、当压力损失增加到50mmAq时，由粉尘的供给量以及通过复合毡的粉尘量求出捕集效率。

(清灰性能)

采用JIS10种的粉尘，在粉尘浓度33g/立方米，过滤风速1.5m/分条件下进行过滤，当压力损失达到150mmAq时，用压力6kg/平方厘米的压缩空气喷射0.1秒，吹落粉尘。反复200次，根据过滤前的压力损失和200次除尘后的压力损失来评价。

实施例1：

使用纤度为2d、长度为51mm、卷缩率14个/英尺的聚苯硫醚短纤维制成单纤纤度20s、合线股数为2股的短纤纱线、从而得到了平纹聚苯硫醚短纤纱线织物。接着在220℃超喂热定型45秒，制成经向密度为26根/英尺、纬向密度为18根/英尺的基布。这种基布的拉伸强度如表1所示。将纤度为2d、长度为51mm、卷缩率14个/英尺的聚苯硫醚短纤维制成的网铺设在基布的两面，针刺复合，使短纤纱线表面长度1mm以上的绒毛状短纤维与纤维网结合，得到克重为550g/m²、针刺密度为300根/平方厘米的针刺复合毡。再对复合毡用烧毛机进行烧毛处理，接着用热罗拉熨烫，使表面的纤维至少一部分被熔融结合。这种复合毡的拉伸强度、干热收缩率、蠕变率、捕集效率以及清灰性能如表1所示。

比较例1：

将单丝纤度4d、纤维根数100的聚苯硫醚长丝进行平纹织造，得到聚苯硫醚长丝织物。接着在220℃超喂热定型45秒，制成经向密度为26根/英尺、纬向密度为26根/英尺的基布。此基布的拉伸强度如表1所示。

如实施例那样，将纤度为2d、长度为51mm、卷缩率14个/英尺的聚苯硫醚短纤维制成的网铺设在基布的两面，得到克重为550g/m²、针刺密度为300根/平方厘米的针刺复合毡。此复合毡的拉伸强度、干热收缩率、蠕变率、捕集效率以及清灰性能如表1所示。

如表1所示，本发明的以聚苯硫醚短纤织物为基布做成的复合毡，与以聚苯硫醚长丝织物为基布做成的复合毡相比，230℃下干热收缩率及蠕变率小，尺寸稳定性好，强度也很高。另外捕集效率也很高。另外本发明的复合毡，与比较例相比，因表面纤维的部分熔融结合而具有极好的清灰性能。

再有，实施例的复合毡用通常的方法做成袋状，袋式过滤器应用在190℃温度的垃圾烧炉中。12个月后取出进行确认，没有发生龙骨和滤布的嵌入、松弛等情况，仍保持良好的状态。

【表1】

Claims (9)

1、一种复合毡，其特征在于：是一种将聚苯硫醚短纤纱线制成的织物基布与聚苯硫醚纤维网相结合所形成的毡，且所述基布是经纬密度都为15根/英寸以上的织物，所述短纤纱线表面的长度1mm以上的绒毛状短纤维与纤维网相结合。

2、根据权利要求1所述的复合毡，其特征在于：所述基布是经纬向拉伸强度都为30kg/5cm以上的织物。

3.根据权利要求2所述的复合毡，其特征在于：所述基布的经纬向拉伸强度都为50kg/5cm以上。

4、根据权利要求1、2或3所述的复合毡，其特征在于：所述基布的230℃干热收缩率为3％以下。

5、根据权利要求1、2或3的所述的复合毡，其特征在于：所述基布的230℃蠕变率为1％以下。

6、根据权利要求1、2或3所述的复合毡，其特征在于：所述复合毡是经过针刺密度为250-400根/cm²的穿孔处理的织物。

7、根据权利要求1、2或3所述的复合毡，其特征在于：所述复合毡的表面纤维至少有一部分被熔融结合。

8、根据权利要求1、2或3所述的复合毡，其特征在于：所述复合毡的表面经过了烧毛处理和压辊处理。

9.一种权利要求1所说的复合毡制成的过滤器，其特征在于：是由复合毡缝制成而成的袋状过滤器。