CN103055605A - 净化Pm2.5细颗粒物用高效针刺过滤毡及其制造方法 - Google Patents

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净化Pm2.5细颗粒物用高效针刺过滤毡及其制造方法，涉及一种净化工业烟气Pm2.5细颗粒物高效针刺过滤及其制造方法。产品用于钢铁、冶炼、炭黑、水泥、垃圾焚烧、属于工业用环保过滤材料。针刺毡体由面层纱、里层纱和中间化纤基布构成，针刺过滤毡的面层纱为超细纤维制造.里层纱选用粗直径普通纤维制造.本方法简单易于实施，采用本发明制造的针刺毡具除尘效率可达99.99％，可有效地净化Pm2.5细颗粒物粉尘。在面层纱和里层纱的选材上合理搭配，根据超纤维和粗纤维及玻璃纤维及化学纤维的不同特点和特性使用。既提高了过滤烟气的效果，又延长滤袋使用寿命。大幅度降低了生产和使用成本。解决了现有过滤材料存在的问题。

Description

净化Pm2.5细颗粒物用高效针刺过滤毡及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种净化工业烟气Pm2.5细颗粒物高效针刺过滤及其制造方法。产品用于钢铁、冶炼、炭黑、水泥、垃圾焚烧、电厂燃煤锅炉等工业烟气的净化，属于工业用环保过滤材料。
背景技术
具有关资料介绍：当前我国约有66.7％城市大气颗粒物浓度超标，例如大气质量较好的北京市，大气中Pm2.5年平均浓度为104.9ug/m3，是美国推荐标准2.5ug/m3的4倍，沈阳市每年往大气中排放Pm10约8万吨，其中Pm3以下的颗粒约为Pm10的36～52％。在Pm2.5粉尘中检测出多环芳烴(PQHS)等原子化合物达110多种有机物，还富集了大量重金属元素、酸性非金属化合物。这些可吸入细颗粒物不仅有损人的肺功能，降低免疫力，引起哮喘和恶性肿瘤各种等疾病。而正是Pm2.5颗粒易被人体吸入。为此，国务院发布新修订的《环境空气质量标准》增加了对Pm2.5细颗粒物的监控指标，并列入了新国标。但现在国内市场销售的净化工业烟气的有过滤布、膨体布和针刺毡三类产品，其中针刺毡是三维结构，相比之下过滤性能最好。但现有针刺毡所用纤维直径都比较粗，E玻纤直径一般为5～7um，玄武岩纤维直径和C玻纤直径一般为9微米左右，化纤直径为10um，这些纤维制成毡的微孔比较大，用这些材料制造的过滤袋阻止不了Pm2.5细颗粒粉尘从微孔中通过，达不到净化Pm2.5细颗粒物的要求。另一方面是滤袋质量均一性差，滤袋寿命满足不了大型电厂的要求。还有就是现国外产品完全采用超细化学纤维制造，其产品成本大幅度提高，给使用单位在经济上造成很大的负担。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种成本低且能够很好地净化工业烟气中Pm2.5细微颗粒用高效针刺过滤毡极其制造方法，解决现有材料存在的问题，达到国家排放标准。
本发明的技术方案如下：针刺毡体由面层纱、里层纱和中间化纤基布构成，在面层表面上带有PTFE微孔薄膜。针刺过滤毡的面层纱(即迎灰面)为超细纤维制造，采用超细玻璃纤维或超细玻璃纤维与超细化学纤维制造的复合面纱，复合面纱中超细玻璃纤维的含量为50～90％；超细化纤为50-10％。玻璃纤维的规格为3-4um，化纤的规格为3-4um。针刺过滤毡的里层纱(即接触骨架面)选用普通的高温化学纤维或高温化学纤维与普通玻璃纤维的复合面纱，复合面纱中高温化学纤维的含量为50～80％；玻璃纤维的含量为50-20％。玻璃纤维的规格为5-7um，化纤的规格为10um。
以上所述的超细化学纤维为PTFE或P84或PPS或芳纶。所述的玻璃纤维为E玻璃纤维或C玻璃纤维或高强度玻璃线或高硅玻璃纤维或镀金属玻璃纤维或炭纤维或玄武岩纤维。
针刺毡的中间化纤基布层选用高温化学纤维基布。采用的高温化学纤维为PTFE、P84、PPS等。
加工方法
采用常规的生产工艺，按照面层纱和里层纱各种纤维的投放比例投放纤维，分别制成面层纱和里层纱，然后再制造针刺毡。
1、加工方法
采用常规工艺：
(1)将化纤基布置于运送毡的网帘上；
(2)将面纱按照设定的比例混合、开松并打入棉箱；
(3)棉箱按照设定每平米毡的克重，将混合好的面纱定量的送给梳理机；
(4)梳理机将棉箱定量的面纱梳理成纤维网片送给铺网机。
(5)铺网机将以上针刺毡的上层面纱网片与里层面纱网片以及基布同步送到铺网机运输网帘上，重叠在一起送入预针刺机。
(6)预针刺机将针刺毡上层面纱网片、基布及里层面纱网片进行针刺，初步将三者连结在一起，形成棉卷；
(7)将棉卷送入主针刺机(包括上针刺机和下针刺机)经反复针刺将表里面纱与基布牢固的连结起来，达到理想的剥离强度，制成素毡；
(8)化学处理：将素毡浸入化学处理配方配制成的处理液中浸渍处理，然后进行脱水、烘干、塑化使素毡面纱与基布粘结的更牢固。热处理炉的预烘温度为80～120℃，焙烘温度为180～230℃。
化学处理剂配方：
Figure BSA00000821118600031
(9)经过化学处理的针刺毡放在轧光机上进行热压轧光(热压温度为150～280℃压强2.4～3.5mpa，线速度为3～4m/min)制成成毡.
本方法简单易于实施，采用本发明制造的针刺毡具有如下特点：
(1)过滤毡迎灰面形成细密的微孔结构，除尘效率可达99.99％，可有效地净化Pm2.5细颗粒物粉尘。
(2)过滤毡的接触骨架的面层，选用高温化纤为主体材料，可提高耐磨性能，减少骨架对滤袋的损伤，延长滤袋使用寿命；
(3)基布选用化学纤维，迎灰面纱选用超细纤维均可提高滤袋的抗折性能，延长滤袋的使用寿命；
(4)上层面纱选用超细纤维，里层面纱选用粗直径纤维，使滤料形成梯度结构。这些措施均可提高滤袋的透气性，减少滤袋的运行阻力；
(5)采用玻纤与化纤复合纤维一方面发挥了玻纤耐高温和化纤柔软、抗折、耐磨的特性；另一方面滤袋成本比纯高温化学纤维如PTFE、P84、PPS等过滤毡便宜，具有更合理的质价比。
本发明无附图
具体事实方式：
实施例1(制造100平方米针刺毡)
中间化纤基布层采用PTFE纤维制造，规格为150g/m2。
面层纱采用超细E玻璃纤维和超细PTFE纤维制造。其中E玻璃纤维的用量占70％，PTFE占30％。用量分别为42Kg和18Kg。采用常规生产工艺制成面层纱。其规格为600g/m2。
里层纱采用E玻璃纤维和PTEF普通化纤材料制造，其规格分别为5-7um、10um。PTEF化学纤维占70％，E玻璃纤维占30％。制成里层纱。其规格为600g/m2。再采用常规针刺工艺将面层纱、里层纱及中间化纤基布制成素毡。然后将制成的素毡进行化学处理。化学处理剂的配制方法是；聚四氟乙烯分散液8％，硅树脂4％，聚丙烯酸乳液8％，防水剂1％，抗静电剂2％，硅烷偶联剂0.8％，水75.2％。上述原材料经搅拌制成化学处理剂。将素毡浸渍于处理剂中，浸渍时间为2小时。再经烘干处理。预烘温度为120℃。焙烘温度210℃。再将焙烘后的素毡进行热压轧光，热压温度为220℃，压强为2.4-3.5mpa，线速度为3-4m/min。
实施例2
中间化纤基布层采用PTFE纤维制造，规格为150g/m2。
面层纱采用超细E玻璃纤维制成，其规格为600g/m2。
里层纱采用E玻璃纤维和化纤材料制造，PTEF化学纤维占70％，E玻璃纤维占30％。两种纤维规格分别为7um和10um。制成里层纱。其规格为600/m2。，再采用常规针刺工艺制成素毡。然后将制成的素毡进行化学处理。化学处理剂的配制方法与实施例1相同。再经烘干处理。热压轧光处理。工艺与实施例1相同。

Claims (1)

1.净化Pm2.5细颗粒物用高效针刺过滤毡的制造方法，其特征是：
针刺过滤毡的面层纱为超细玻璃纤维或超细玻璃纤维与超细化学纤维制造的复合面纱，复合面纱中超细玻璃纤维的含量为50～90％；超细化纤为50～10％，玻璃纤维的规格为3-4um，化纤的规格为3-4um，
针刺过滤毡的里层纱为普通的高温化学纤维或高温化学纤维与普通玻璃纤维的复合面纱，复合面纱中高温化学纤维的含量为50～80％；玻璃纤维的含量为50～20％，玻璃纤维的规格为5-7um，化纤的规格为10um，
超细化学纤维为PTFE或P84或PPS或芳纶，超细玻璃纤维为E玻璃纤维或C玻璃纤维或高强度玻璃线或高硅玻璃纤维或镀金属玻璃纤维或炭纤维或玄武岩纤维。
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