CN102430283B - 一种柔性过滤毡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性过滤毡，其从外到里包括：至少一种纤维交叉铺网而成的迎尘层、一种或两种纤维交叉铺网而成基布层和至少一种纤维长丝编织而成的底层；迎尘层和底层通过气流成网方式成型；迎尘层和底层设置于基布层的两侧，经过高速水流进行勾连加固。所述柔性过滤毡制备方法依次为：制备迎尘层、制备底层、制备基布层、勾连加固、烘燥、后处理。本发明所述的柔性过滤毡，纤维和基布的损伤减少，经纬向强力显著提高，进一步延长柔性过滤毡的使用寿命，实际使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤毡，特别涉及一种用于除尘领域的柔性过滤毡及其制备方法。
背景技术
在烟气除尘领域，由于环境温度高，成分复杂，腐蚀性较强，对过滤毡的过滤精度以及使用要求很高。随着国家环保标准的进一步提高，尤其对于钢铁、电力、水泥、垃圾焚烧等污染较严重的行业，要求对粉尘的排放浓度越来越低。目前，袋式除尘技术在在烟气除尘领域的应用比例越来越高，同时也要求袋式除尘器的核心部件——滤料具有更高的使用要求。而现有的过滤材料大多采用刚性针刺法进行生产，以短纤维为原料，经过机械梳理形成的纤维薄网，然后用针刺机刺针缠结的方法加固而成。这种加工方法对纤维和基布的损伤较大，滤料的强度较低，使用寿命较短。
发明内容
本发明提供一种用于除尘领域的柔性过滤毡及其制备方法。本发明目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明所述柔性过滤毡从外到里包括：至少一种纤维交叉铺网而成的迎尘层、一种或两种纤维交叉铺网而成基布层和至少一种纤维长丝编织而成的底层；迎尘层和底层通过气流成网方式成型；迎尘层和底层设置于基布层的两侧，经过高速水流进行勾连加固。
所述无机纤维包括括玻璃纤维、玄武岩纤维和陶瓷纤维，所述合成纤维包括聚酯纤维、亚克力纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳香族聚酰胺纤维和聚四氟乙烯纤维。
所述柔性过滤毡制备方法依次为：制备迎尘层、制备底层、制备基布层、勾连加固、烘燥、后处理。
所述合成纤维柔性过滤毡制备方法如下：
步骤一：制备迎尘层
迎尘层采用2D×60毫米的合成纤维通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克；
步骤二：制备底层
底层采用2D×60毫米的合成纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克；
步骤三：制备基布层
基布层采用直径为2D的合成纤维长丝织造而成，其每平方米的重量为130克，经向密度为120根/10厘米，纬向密度为96根/10厘米；
步骤四：勾连加固
将迎尘层、底层置于基布层两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250巴、280巴、350巴、3000巴和280巴，通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体；
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的合成纤维滤料毡材，烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟；
步骤六：后处理
后处理依次为：压光、烧毛、乳液浸渍、热定型；
①压光：干燥的合成纤维滤料毡材经过压光，压光上辊温度220℃±5℃，下辊温度200℃±5℃；
②烧毛：压光后滤料毡材进行烧毛处理，烧毛速度5±0.5米/分钟；
③乳液浸渍：烧毛后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成份配比如下（重量百分比）：
聚四氟乙烯乳液： 8%~12%；
合成硅成膜剂： 1%~3%；
水： 余量；
④热定型：乳液浸渍处理后的滤料毡材再进行热定型处理，在260℃±5℃温度环境下保持7±0.5分钟。
所述无机纤维柔性过滤毡制备方法如下：
步骤一：制备迎尘层
迎尘层采用5微米×60毫米的无机纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为220克；
步骤二：制备底层
底层采用5微米×60毫米的无机纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为180克；
步骤三：制备基布层
基布层采用直径为5微米的无机纤维长丝织造而成，其每平方米的重量为380克，经向密度为60根/10厘米，纬向密度为50根/10厘米；
步骤四：勾连加固
将迎尘层、底层置于基布层两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250巴、280巴、350巴、3000巴和280巴，通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体；
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的滤料毡材，烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟；
步骤六：后处理
后处理依次包括：压光、乳液浸渍和烘干；
①压光：干燥的无机纤维滤料毡材经过压光，压光上辊温度280℃±5℃，下辊温度280℃±5℃；
②乳液浸渍：压光后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成分配比如下（重量百分比）：
聚四氟乙烯乳液： 8%~12%；
硅油： 1%~3%；
丙烯酸酯乳液： 2%~4%；
偶联剂： 1%~2%；
水： 余量；
③烘干
乳液浸渍后的滤料毡材，在280℃±20℃高温下烘干，烘干速度为2.5±0.5米/分钟，最终形成柔性过滤毡。
本发明所述的柔性过滤毡，与现有针刺滤料相比，经纬向强力显著提高，进一步延长柔性过滤毡的使用寿命，减少材料损耗，实际使用效果好。
附图说明
图1为本发明所述的柔性过滤毡结构示意图；
图2为本发明所述的柔性过滤毡制备方法流程图；
其中：
1—迎尘层、2—基布层、3—底层。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1所示，为本发明所述的柔性过滤毡结构示意图。本发明所述的柔性过滤毡从外到里分别是：迎尘层1、基布层2和底层3。迎尘层1为一种或多种纤维交叉铺网而成的层体。基布层2为一种或两种纤维交叉铺网而成的层体。底层3为一种或多种纤维长丝编织而成的层体。迎尘层1、基布层2和底层3所采用的纤维包括无机纤维、合成纤维两种类型。无机纤维包括：玻璃纤维、玄武岩纤维和陶瓷纤维；合成纤维包括：聚酯纤维、亚克力纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳香族聚酰胺纤维和聚四氟乙烯纤维。迎尘层1和底层3为一种无机纤维交叉铺网而成，或者一种合成纤维交叉铺网而成，或者是任意无机纤维与合成纤维混纺而成；基布层2为任意一种或任意两种无机纤维交叉铺网而成，或者是任意两种合成纤维混纺而成。
迎尘层1和底层3分别通过气流成网方式形成棉网，再将迎尘层1和底层3分别设置于基布层2的两侧，经过高速水流进行勾连加固，最终形成所述的柔性过滤毡。
如图2所示，为本发明所述的柔性过滤毡制备方法流程图。本发明所述的柔性过滤毡制备方法依次为：制备迎尘层（1）、制备底层（3）、制备基布层（2）、勾连加固、烘燥、后处理。针对合成纤维柔性过滤毡和无机纤维柔性过滤毡，其制备方法不同。以下分别以具体实施例来阐述本发明所述的柔性过滤毡制备方法。
【实施例一】聚苯硫醚纤维柔性过滤毡制备方法（合成纤维）
步骤一：制备迎尘层1
迎尘层1采用2D×60mm的聚苯硫醚纤维（即PPS纤维），其中D为纤维直径，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克。
步骤二：制备底层3
底层3采用2D×60mm的PPS纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克。
步骤三：制备基布层2
基布层2采用直径为2D的PPS长丝织造而成，其每平方米的重量为130克，经向密度为120根/10cm，纬向密度为96根/10cm。
步骤四：勾连加固
将迎尘层1、底层3置于基布层2两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250bar、280bar、350bar、3000bar和280bar。通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体。
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的PPS滤料毡材。烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟。
步骤六：后处理
后处理工艺依次包括：压光、烧毛、乳液浸渍、热定型。
①压光：干燥的PPS滤料毡材经过压光，压光上辊温度220℃±5℃，下辊温度200℃±5℃；
②烧毛：压光后滤料毡材进行烧毛处理，烧毛速度5±0.5米/分钟；
③乳液浸渍：烧毛后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成份配比如下（重量百分比）：
聚四氟乙烯乳液（即PTFE乳液）： 8%~12%；
合成硅成膜剂： 1%~3%；
水： 余量。
④热定型：乳液浸渍处理后的滤料毡材再进行热定型处理，即在260℃±5℃温度环境下保持7±0.5分钟。
通过以上步骤处理后，最终形成柔性过滤毡，其表面光滑，耐腐蚀强，并且尺寸稳定。
本实施例最终得到的PPS纤维柔性过滤毡，与采用现有针刺工艺得到的滤料相比较，其主要性能参数对照见下表：
通过上表可以看出，尽管采用相同PPS纤维，本实施例所述柔性过滤毡的经纬向强力比现有针刺法高很多，经向断裂强力比针刺法滤料高66.46%，纬向强力比针刺法滤料高35.55%，并且本实施例所述柔性过滤毡纤维和基布的损伤减少，经纬向强力比较接近，这也进一步延长柔性过滤毡的使用寿命，实际使用效果好。
【实施例二】玻璃纤维柔性过滤毡制备方法（无机纤维）
步骤一：制备迎尘层1
迎尘层1采用5μm×60mm的玻璃纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为220克。
步骤二：制备底层3
底层3采用5μm×60mm的玻璃纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为180克。
步骤三：制备基布层2
基布层2采用直径为5μm的玻璃纤维长丝织造而成，其每平方米的重量为380克，经向密度为60根/10cm，纬向密度为50根/10cm。
步骤四：勾连加固
将迎尘层1、底层3置于基布层2两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250bar、280bar、350bar、3000bar和280bar。通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体。
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的滤料毡材。烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟。
步骤六：后处理
后处理工艺依次包括：压光、乳液浸渍和烘干。
①压光：干燥的玻璃纤维滤料毡材经过压光，压光上辊温度280℃±5℃，下辊温度280℃±5℃；
②乳液浸渍：压光后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成份配比如下（重量百分比）：
聚四氟乙烯乳液（即PTFE乳液）： 8%~12%；
硅油： 1%~3%；
丙烯酸酯乳液： 2%~4%；
偶联剂： 1%~2%；
水： 余量。
③烘干
乳液浸渍后的滤料毡材，在280℃±20℃高温下烘干，烘干速度为2.5±0.5米/分钟，最终形成柔性过滤毡。
通过以上步骤处理后，最终形成柔性过滤毡，其表面光滑，耐腐蚀强，尺寸稳定，并且易清理灰尘。
本实施例最终得到的玻璃纤维柔性过滤毡，与采用现有针刺工艺得到的滤料相比较，其主要性能参数对照见下表：
通过上表可以看出，尽管采用相同玻璃纤维，本实施例所述柔性过滤毡的经纬向强力比现有针刺法高很多，经向强力比针刺法高18.05%，纬向强力比针刺法高24.92%，表面的均匀性非常好，实际使用效果好。
以上实施例一以聚苯硫醚纤维作为合成纤维为例，实施例二以玻璃纤维为例，并且两个实施例都以单一的合成纤维或单一的无机纤维为例，具体阐述本发明所述的柔性过滤毡的制备方法。当采用本发明所述的其他合成纤维或无机纤维时，其制备方法相同；当采用无机纤维和合成纤维混纺时，需要采用实施例一所述的制备方法，即采用合成纤维制备方法，这些并不脱离本发明的实质。
Claims (2)
1.一种柔性过滤毡，其特征在于，所述柔性过滤毡从外到里包括：至少一种纤维气流成网而成的迎尘层(1)、一种或两种纤维长丝织造而成基布层(2)和至少一种纤维气流成网而成的底层(3)；迎尘层(1)和底层(3)通过气流成网方式成型；迎尘层(1)和底层(3)设置于基布层(2)的两侧，经过高速水流进行勾连加固；迎尘层(1)、基布层(2)和底层(3)所采用的纤维包括无机纤维、合成纤维两种类型，合成纤维柔性过滤毡制备方法如下：
步骤一：制备迎尘层(1)
迎尘层(1)采用2D×60毫米的合成纤维通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克；
步骤二：制备底层(3)
底层(3)采用2D×60毫米的合成纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为170克；
步骤三：制备基布层(2)
基布层(2)采用直径为2D的合成纤维长丝织造而成，其每平方米的重量为130克，经向密度为120根/10厘米，纬向密度为96根/10厘米；
步骤四：勾连加固
将迎尘层(1)、底层(3)置于基布层(2)两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250巴、280巴、350巴、3000巴和280巴，通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体；
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的合成纤维滤料毡材，烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟；
步骤六：后处理
后处理依次为：压光、烧毛、乳液浸渍、热定型；
①压光：干燥的合成纤维滤料毡材经过压光，压光上辊温度220℃±5℃，下辊温度200℃±5℃；
②烧毛：压光后滤料毡材进行烧毛处理，烧毛速度5±0.5米/分钟；
③乳液浸渍：烧毛后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成份配比如下(重量百分比)：
聚四氟乙烯乳液： 8％～12％；
合成硅成膜剂： 1％～3％；
水： 余量；
④热定型：乳液浸渍处理后的滤料毡材再进行热定型处理，在260℃±5℃温度环境下保持7±0.5分钟；
无机纤维柔性过滤毡制备方法如下：
步骤一：制备迎尘层(1)
迎尘层(1)采用5微米×60毫米的无机纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为220克；
步骤二：制备底层(3)
底层(3)采用5微米×60毫米的无机纤维，通过气流成网方式制成纤维薄网，其每平方米的重量为180克；
步骤三：制备基布层(2)
基布层(2)采用直径为5微米的无机纤维长丝织造而成，其每平方米的重量为380克，经向密度为60根/10厘米，纬向密度为50根/10厘米；
步骤四：勾连加固
将迎尘层(1)、底层(3)置于基布层(2)两侧，用水刺设备进行喷射勾连加固，其中水刺设备采用5个水刺头，水流压力依次分别为250巴、280巴、350巴、3000巴和280巴，通过水刺勾连加固，最终形成三层复合体；
步骤五：烘燥
将水刺加固好的三层复合体，通过烘箱烘燥，充分将水分蒸发掉，形成干燥的滤料毡材，烘箱温度为200℃±5℃，烘燥时间为10±2分钟；
步骤六：后处理
后处理依次包括：压光、乳液浸渍和烘干；
①压光：干燥的无机纤维滤料毡材经过压光，压光上辊温度280℃±5℃，下辊温度280℃±5℃；
②乳液浸渍：压光后的滤料毡材进行乳液浸渍处理，乳液各成分配比如下(重量百分比)：
③烘干
乳液浸渍后的滤料毡材，在280℃±20℃高温下烘干，烘干速度为2.5±0.5米/分钟，最终形成柔性过滤毡。
2.如权利要求1所述的一种柔性过滤毡，其特征在于，所述无机纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维和陶瓷纤维，所述合成纤维包括聚酯纤维、亚克力纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳香族聚酰胺纤维和聚四氟乙烯纤维。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Flexible filter felt and its preparation method Effective date of registration: 20151124 Granted publication date: 20140806 Pledgee: Hefei Xingtai financing Company limited by guarantee Pledgor: Anhui YuanChen Environmental Protention Science and Technology Co., Ltd. Registration number: 2015990001033 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 230001 Anhui city in Hefei Province, the new station thirty Patentee after: ANHUI YUANCHEN ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 230001 Anhui city in Hefei Province, the new station thirty Patentee before: Anhui YuanChen Environmental Protention Science and Technology Co., Ltd. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20160913 Granted publication date: 20140806 Pledgee: Hefei Xingtai financing Company limited by guarantee Pledgor: ANHUI YUANCHEN ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: 2015990001033 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |
Change date: 20160913 Registration number: 2015990001033 Pledgor after: ANHUI YUANCHEN ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Pledgor before: Anhui YuanChen Environmental Protention Science and Technology Co., Ltd. |