CN101856577B - 耐高温玄武岩纤维滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐高温玄武岩纤维滤料及其制备方法，本发明的滤料可在超高温度环境下工作，并具有良好的耐折性、耐腐蚀性及耐磨性。本发明的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法的技术方案是首先制作玄武岩纤维基布及玄武岩纤维网，再将所述玄武岩纤维基布放置在上下两层玄武岩纤维网之间制作成滤料，制作所述玄武岩纤维基布所使用的玄武岩纤维经过聚四氟乙烯混合乳液浸渍处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温滤料及其制备方法，尤其是一种耐高温玄武岩纤维滤料及其制备方法。
背景技术
当前高温过滤领域大多使用的P84、PPS、芳纶等有机纤维作为耐高温滤料，它们的耐温性能一般在250℃以下。由于炭黑行业、钢铁行业、有色金属行业、化工行业、水泥行业、垃圾焚烧行业等部分烟气排放点或扬尘点产生的烟气温度高、含酸或碱性等物质，这些烟尘温度长期大于或等于250℃，对过滤材料耐高温性能等要求很高，所以目前使用的过滤材料已不能满足高温工况下过滤的实际需求。一些工况不得不在除尘器前增加降温设施来避免高温对过滤材料的损害，这使得生产成本大大增加。
发明内容
本发明提供了一种耐高温玄武岩纤维滤料及其制备方法，可在超高温度环境下工作，并具有良好的耐折性、耐腐蚀性及耐磨性。
实现本发明目的之一耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法的技术方案是首先制作玄武岩纤维基布及玄武岩纤维网，再将所述玄武岩纤维基布放置在上下两层玄武岩纤维网之间制作成滤料，制作所述玄武岩纤维基布所使用的玄武岩纤维经过聚四氟乙烯乳液浸渍处理。
所述聚四氟乙烯乳液中含聚四氟乙烯25wt％。
制作所述玄武岩纤维网的玄武岩短纤维加工前经过预处理，所述预处理是将玄武岩纤维松包后均匀摊开，喷洒含柔软剂的水溶液放置24小时后使用。由于玄武岩纤维与碳纤维、玻璃纤维等无机纤维一样同属于脆性纤维，通过柔软剂表面处理技术来改善其柔韧性、耐折性，同时有利于成网后纤维间的结合。
所述含柔软剂的水溶液中柔软剂的含量为1wt％～5wt％。
所述预处理后的玄武岩短纤维在加工前进行预开松，所述预开松是将预处理好的玄武岩短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机。这一工序使纤维束在自由状态下得到开松和分解，减少对纤维的损伤同时有利于后道工序的加工。
所述耐高温玄武岩纤维滤料制作完成后再进行蛭石混合溶液的浸渍处理。
所述蛭石混合溶液中含蛭石粉6wt％～16wt％，
所述蛭石混合溶液还包含：聚四氟乙烯20wt％～35wt％，硅烷偶联剂0.5wt％～2.5wt％，石墨3wt％～6wt％，聚丙烯酸酯3wt％～8wt％，水，余量。
实现本发明目的之二耐高温玄武岩纤维滤料的技术方案是，通过上述耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法制得的滤料。
具体实施方式
以下为本发明的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法的较佳实施例：
实施例一
1、将玄武岩纤维拉制成型，然后进行聚四氟乙烯乳液(其中聚四氟乙烯含量为25wt％)的浸渍处理，再将处理后的玄武岩纱线用喷气织布机采用1/1的平纹工艺织造成350g/m2的改性玄武岩基布。其经向强力≥1600N，纬向强力≥1600N。
2、将玄武岩短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有1wt％柔软剂的水溶液，放置24小时后，经过下列工序：预开松→主开松→棉箱混合→梳理→制成180g/m2～200g/m2玄武岩纤维网。预开松是将预处理好的玄武岩短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机。
3、将梳理机输出的玄武岩纤维单网通过交叉折叠铺网机，使之成为所需幅宽和单位克重的多层纤维网，均匀地叠放在玄武岩基布的上、下两面，经过下列工序：(改性玄武岩基布+玄武岩纤维网)→预针刺→主针刺→修面→烧毛→浸渍处理→热定型→检验成卷工序，制成650g/m2的耐高温玄武岩纤维滤料。
所述浸渍处理用蛭石混合液的主要成份及使用比例如下：
| 主要成份 | 混用比例 |
| 蛭石粉 | 6wt％ |
| 聚四氟乙烯 | 20wt％ |
| 硅烷偶联剂 | 0.5wt％ |
| 石墨 | 3wt％ |
| 聚丙烯酸脂 | 3wt％ |
| 水 | 余量 |
实施例二
1、将玄武岩纤维拉制成型，然后进行聚四氟乙烯乳液的浸渍处理，再将处理后的玄武岩纱线用喷气织布机采用1/1的平纹工艺织造成400g/m2的改性玄武岩基布。其经向强力≥1750N；纬向强力≥1750N
2、将玄武岩短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有3wt％柔软剂的水溶液，放置24小时后，经过下列工序：预开松→主开松→棉箱混合→梳理→制成275g/m2～295g/m2玄武岩纤维网。预开松是将预处理好的玄武岩短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机。
3、将梳理机输出的玄武岩纤维单网通过交叉折叠铺网机，使之成为所需幅宽和单位克重的多层纤维网，均匀地叠放在玄武岩基布的上、下两面，经过下列工序：(改性玄武岩基布+玄武岩纤维网)→预针刺→主针刺→修面→烧毛→浸渍处理→热定型→检验成卷工序，制成850g/m2耐高温玄武岩纤维滤料。
所述浸渍处理用蛭石混合液的主要成份及使用比例如下：
| 主要成份 | 混用比例 |
| 蛭石粉 | 12wt％ |
| 聚四氟乙烯 | 26wt％ |
| 硅烷偶联剂 | 1.5wt％ |
| 石墨 | 5wt％ |
| 聚丙烯酸脂 | 5wt％ |
| 水 | 余量 |
实施例三
1、将玄武岩纤维拉制成型，然后进行聚四氟乙烯乳液的浸渍处理，再将处理后的玄武岩纱线用喷气织布机采用1/1的平纹工艺织造成550g/m2的改性玄武岩基布。其经向强力≥2300N；纬向强力≥2300N
2、将玄武岩短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有5wt％柔软剂的水溶液，放置24小时后，经过下列工序：预开松→主开松→棉箱混合→梳理→制成190g/m2～210g/m2玄武岩纤维网。预开松是将预处理好的玄武岩短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机。
3、将梳理机输出的玄武岩纤维单网通过交叉折叠铺网机，使之成为所需幅宽和单位克重的多层纤维网，均匀地叠放在玄武岩基布的上、下两面，经过下列工序：(改性玄武岩基布+玄武岩纤维网)→预针刺→主针刺→修面→烧毛→浸渍处理→热定型→检验成卷工序，制成900g/m2耐高温玄武岩纤维滤料。
所述浸渍处理用蛭石混合液的主要成份及使用比例如下：
| 主要成份 | 混用比例 |
| 蛭石粉 | 16wt％ |
| 聚四氟乙烯 | 35wt％ |
| 硅烷偶联剂 | 2.5wt％ |
| 石墨 | 6wt％ |
| 聚丙烯酸脂 | 8wt％ |
| 水 | 余量 |
本发明的耐高温玄武岩纤维滤料的优点是：
1、本发明的耐温玄武岩纤维滤料结构稳定，过滤精度高、耐高温性好，可在-260℃～650℃下正常工作，在500℃长期工作时强力保留率大于等于95％，即使在650℃的高温条件下工作，其强力保留率仍大于等于90％。
2、本发明的耐高温玄武岩纤维滤料具有三维立体网状结构，有利于形成粉尘层，捕尘效果稳定，因而捕尘效率高于一般织物滤料。
3、本发明的耐高温玄武岩纤维滤料孔隙均匀分布，孔隙率高达70％～80％，为一般织造滤料的1.6～2.0倍，因而自身的透气性好，系统运行阻力低。
4、本发明的耐高温玄武岩纤维滤料的制备过程中采用聚四氟乙烯乳液处理的玄武岩纤维基布和经过柔软剂处理的玄武岩短纤维制成的高温过滤材料，并经过蛭石混合液的浸渍处理；同时，再加上玄武岩纤维本身的耐酸耐碱和耐水性能，使得本发明的滤料成为超高温腐蚀性气体和烟尘过滤，腐蚀性液体过滤的优质材料，可以有效地提高过滤材料的使用寿命。
5、本发明的复合玄武岩纤维滤料具有孔隙均匀分布、过滤性能好、成本低等优点，使用本发明复合玄武岩纤维滤料制成的袋式除尘器可以广泛应用于水泥、炭黑、钢铁、电力、有色金属、化工、焚烧等行业的超高温烟尘过滤。
Claims (6)
1.一种耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法，首先制作玄武岩纤维基布及玄武岩纤维网，再将所述玄武岩纤维基布放置在上下两层玄武岩纤维网之间制作成滤料，其特征在于：制作所述玄武岩纤维基布所使用的玄武岩纤维经过聚四氟乙烯乳液浸渍处理；
所述耐高温玄武岩纤维滤料制作完成后再进行蛭石混合溶液的浸渍处理；所述蛭石混合溶液中含蛭石粉6wt％～16wt％，还包含：聚四氟乙烯20wt％～35wt％，硅烷偶联剂0.5wt％～2.5wt％，石墨3wt％～6wt％，聚丙烯酸酯3wt％～8wt％，水，余量。
2.根据权利要求1所述的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯乳液中含聚四氟乙烯25wt％。
3.根据权利要求1所述的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法，其特征在于：制作所述玄武岩纤维网的玄武岩短纤维加工前经过预处理，所述预处理是将玄武岩短纤维松包后均匀摊开，喷洒含柔软剂的水溶液放置24小时后使用。
4.根据权利要求3所述的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法，其特征在于：所述含柔软剂的水溶液中柔软剂的含量为1wt％～5wt％。
5.根据权利要求3或4任一所述的耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法，其特征在于：所述预处理后的所述玄武岩短纤维在加工前进行预开松，所述预开松是将预处理好的所述玄武岩短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机。
6.一种耐高温玄武岩纤维滤料，其特征在于：通过上述权利要求1～5任一耐高温玄武岩纤维滤料的制备方法制得。
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