CN103272435A - 一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法 - Google Patents

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于淼涵
李晓兰
隋鑫
俞应珍
何文荣
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Abstract

本发明公开了一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，素毡制备：处理剂配制：将浸渍好处理剂的素毡，通过喷涂的方式，将纳米级石墨粉末附着在滤料表面；烘燥：表面附着有纳米级石墨粉末的滤毡在烘箱牵引力的作用下进入烘箱进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面及内部多余的水分；得到抗静电滤料。本发明是将滤料素毡进行喷涂纳米级石墨粉末，从而在滤料内部及表面形成低电阻，该类材料可有效降低滤料在使用过程中的静电积聚，避免因为静电放电打火，造成在煤粉、煤气等易燃易爆产品过滤过程中爆燃甚至爆炸的风险。

Description

一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法
技术领域
本发明属于过滤材料的技术领域，具体地说是一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法。
背景技术
如今，随着大气污染问题的加剧以及人类环保意识的增强，加快研究大气污染综合治理技术越来越受到人们的普遍关注和重视。因此，而在综合治理燃煤锅炉、钢铁等行业存在高危（易燃易爆）粉尘时，由于滤料积聚静电打火，造成爆燃甚至爆炸等风险。现在多采用金属离子络合纤维混纺的方法进行抗静电滤料的加工，由于该方法使用的抗静电纤维其对温度及腐蚀性的耐受性有限，大幅度限制了该滤料的应用条件。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，该方法通过喷涂石墨粉末来降低滤料的表面及体电阻，使其使满足所有滤料应用范围。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1）素毡制备：将耐高温纤维通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入基布，基布总克重为100-500g/m2，进行针刺，得到总克重为500～900g/m2滤料素毡；
2）处理剂配制：浸渍素毡所用的处理剂为：聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、偶联剂中的一种或几种的水溶液，其中，水的质分量百比为55%～85%；处理剂配置完成后，将素毡浸入处理剂中；
3）浸渍后处理：将浸渍好处理剂的素毡，通过喷涂的方式，将纳米级石墨粉末附着在滤料表面；
4）烘燥：表面附着有纳米级石墨粉末的滤毡在烘箱牵引力的作用下进入烘箱进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面及内部多余的水分；烘箱预烘温度为160～180℃，预烘时间为15～20min；焙烘温度为190～200℃，焙烘时间为15～20min；得到抗静电滤料。
本发明中，所述耐高温纤维包括聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合。所述基布的原料包括聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种。所述处理剂中聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、偶联剂的质分量百比均为0%～15%。所述偶联剂是硅油。
本发明对滤料素毡进行喷涂纳米级石墨粉末，从而在滤料内部及表面形成低电阻，该类材料可有效降低滤料在使用过程中的静电积聚，避免因为静电放电打火，造成在煤粉、煤气等易燃易爆产品过滤过程中爆燃甚至爆炸的风险。
与现有技术相比，本发明得到的抗静电滤料表面及体电阻低，对温度及腐蚀性的耐受性好，大幅度扩大了滤料的应用条件。
具体实施方式
实例1
一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，包括以下步骤：
1）素毡的制备
将玻璃纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维以40：5：1的比例进行配料，通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入克重为460g/m2玻璃纤维基布并进行针刺，最终得到总克重为860g/m2复合滤料素毡。
2）处理剂的配置 
处理剂质量百分比配方为：聚四氟乙烯乳液8%、丙烯酸酯乳液8%、硅油3.2%、水80.8%。将以上各种材料混合均匀后，加入桶中。处理剂配置完成后，将素毡浸入处理剂中。
3）浸渍后处理：将浸渍好处理剂的素毡，通过喷涂的方式，将纳米级石墨粉末附着在滤料表面。
4）烘燥
表面附着有纳米级石墨粉末的滤毡在烘箱牵引力的作用下进入烘箱进行预烘和焙烘，预烘温度设为170℃，预烘时间为18min；焙烘温度为200℃，焙烘时间为15min。烘干滤毡表面及内部多余的水分，并使部分胶液得以挥发，最终完成滤毡的热定型。
对含有石墨粉末的复合滤料进行性能测试，其体积电阻率为10Ωcm，半衰期1.2S。
实例2
又一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，包括以下步骤：
1）  素毡制备
素毡的制备：将聚苯硫醚纤维通过一系列非织造设备进行开松、混合、梳理、铺网、并网后加入克重为127g/m2聚苯硫醚纤维基布并进行针刺，最终得到总克重为550g/m2聚苯硫醚纤维素毡。烧毛处理时调节液化气流量为1.8～2.2，观察火焰颜色为蓝色短焰。主机速度为20~25米/分钟，处理后的毡材表面以没有短纤维绒毛为宜。
2）处理剂的配置 
处理剂质量百分比配方为：聚四氟乙烯乳液6%、丙烯酸酯乳液10%、水84%。
将以上各种材料混合均匀后，加入桶中混合均匀。处理剂配置完成后，将素毡浸入处理剂中。
3）浸渍后处理
将浸渍好处理剂的素毡，通过喷涂的方式，将纳米级石墨粉末附着在滤料表面。
4）烘燥
表面附着有纳米级石墨粉末的滤毡在烘箱牵引力的作用下进入烘箱进行预烘和焙烘，预烘温度设为160～180℃，预烘时间为15～20min；焙烘温度为190～200℃，焙烘时间为15～20min。烘干滤毡表面及内部多余的水分，并使部分胶液得以挥发，最终完成滤毡的热定型。
对含有石墨的聚苯硫醚滤料进行性能测试，其表面体积电阻率为102Ω，半衰期2S。

Claims (5)

1.一种利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1）素毡制备：将耐高温纤维通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入基布，基布总克重为100-500g/m2，进行针刺，得到总克重为500～900g/m2滤料素毡；
2）处理剂配制：浸渍素毡所用的处理剂为：聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、偶联剂中的一种或几种的水溶液，其中，水的质分量百比为55%～85%；处理剂配置完成后，将素毡浸入处理剂中；
3）浸渍后处理：将浸渍好处理剂的素毡，通过喷涂的方式，将纳米级石墨粉末附着在滤料表面；
4）烘燥：表面附着有纳米级石墨粉末的滤毡在烘箱牵引力的作用下进入烘箱进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面及内部多余的水分；烘箱预烘温度为160～180℃，预烘时间为15～20min；焙烘温度为190～200℃，焙烘时间为15～20min；得到抗静电滤料。
2.根据权利要求1所述的利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：所述耐高温纤维包括聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：所述基布的原料包括聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种。
4.根据权利要求1所述的利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：所述处理剂中聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、偶联剂的质分量百比均为0%～15%。
5.根据权利要求1所述的利用石墨粉末制备抗静电滤料的方法，其特征在于：所述偶联剂是硅油。
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