CN103304156B

CN103304156B - 一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方及实施方法

Info

Publication number: CN103304156B
Application number: CN201210064815.7A
Authority: CN
Inventors: 蔡伟龙; 乐世平; 方国阳; 郑锦森; 洪丽美; 田孝鑫; 蔡晓沈; 林淑芬; 李彪
Original assignee: XIAMEN SAVINGS ENVIRONMENTAL CO Ltd
Current assignee: Xiamen Zhongchuang Environmental Protection Technology Co., Ltd
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: CN103304156A

Abstract

本发明公开一种用于改善玻纤及其复合滤料耐磨、耐折及抗静电性能的涂层配方及实施方法，以质量百分比为石墨分散液16-30%、PTFE乳液4-8%、硅油乳液6-10%、发泡剂1-2%、交联剂1-2%和余量水为玻纤及其复合滤料的涂层后整理剂，通过涂层方法将后整理剂涂覆在滤料上，耐磨性能提高50%以上，耐折性提高10-30%，滤料具有良好的导电性能，则该方法较好改善滤料的耐磨性能、耐折性能和导电性能。本发明涂层配方及实施方法具有简化生产工艺、增加滤料功能、提高滤料使用寿命的特点。

Description

一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方及实施方法

技术领域

本发明涉及一种用于改善玻纤及其复合滤料耐磨、耐折及抗静电性能的涂层配方及实施方法。

背景技术

玻璃纤维具有质轻、高强、防腐、保温、价格便宜等诸多优点。玻璃纤维过滤材料具有拉伸强度高、弹性系数高、吸收冲击能量大、吸水性小、耐高温、耐腐蚀性强和尺寸稳定性好，被广泛应用在水泥、垃圾焚烧、火力发电、碳黑和钢铁冶金等高温领域的烟气除尘领域。玻璃纤维存在硬而脆的钢性特点，会导致玻纤及其复合滤料存在耐折性和耐磨性差的缺陷，以及玻纤摩擦容易产生静电，进而限制玻纤及其复合滤料的推广和使用寿命。

目前滤料做抗静电处理的方法有，在滤料中混入导电纤维或二元导电纤维，如石墨丝导电纤维、不锈钢导电纤维等导电材料；在滤料中加入一张导电纱；也有在后整理过程中加入抗静电剂。

中国发明专利“防静电玻纤复合梯次滤料及其制备方法”（公开号CN101927110A），公开了滤料中间加入一层防静电玻纤膨体布，从而使滤料具有抗静电功能。

滤料中混入金属导电纤维，虽然能获得较好的抗静电性能，但是导电纤维与普通纤维复合抱合性差，工艺复杂；滤料中间加入一层导电纱，也能得到良好的导电性能，但是玻纤耐磨耐折性能差没有得到解决。抗静电剂多系表面活性剂，而表面活性剂耐高温性能不佳，不适合用在高温除尘滤料上。

玻璃纤维存在耐折性和耐磨性差的缺陷，因此有必要对玻纤及其复合滤料后整理改性。目前，常用PTFE乳液后整理改善玻纤及其复合滤料的耐磨性能，这种方法成本较高，并且无法改善滤料的耐折性能和导电性能。

由于玻纤及其复合滤料存在耐折性和耐磨性差的缺点，摩擦易产生静电，影响玻纤及其复合滤料产品使用寿命，阻碍玻纤滤料和玻纤复合滤料的推广。近年来市场虽然有很多玻纤及其复合滤料，但是未见过有较好后整理改性方法。本案便由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于改善玻纤及其复合滤料耐磨、耐折及抗静电性能的涂层配方及实施方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方，该涂层配方以质量百分比为：

成份	比例/%
		30%石墨分散液	16-30
60%PTFE乳液	4-8
		G-070交联剂	1-2
30%硅油乳液	6-10
		发泡剂	1-2
水	余量

所述石墨分散液为鳞片石墨深加工成水性悬浮分散液；PTFE乳液为含有60%PTFE的分散液；硅油乳液为二甲基硅油乳液；发泡剂为具有降低液体表面张力的表面活性剂；交联剂是硅烷偶联剂类。

所述配方中石墨分散液含量控制在25-30g/m²，其他成分比率不变。

所述玻纤复合滤料为玻纤与涤纶纤维、芳纶纤维、芳砜纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或两种复合加工而成的滤料。

一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层实施方法，其具体步骤为：步骤1，按涂层配方在调配槽中依次加入水、硅油乳液、石墨分散液、PTFE乳液、发泡剂和G-070交联剂，均匀混合配成浆液；

步骤2，将浆液均匀涂覆到滤料表层，滤料经轧辊后进行高温烘焙，得到具有耐磨、耐折和抗静电的滤料。

所述步骤2中，经轧辊后的滤料送入烘箱的烘焙温度在180-220℃。

所述步骤2中，轧辊控制后整理的涂覆量，滤料经高温烘焙后，滤料上涂覆量为25-50g/m²。

本发明的有益效果为：由于石墨具有耐高温、导电导热性、化学稳定性、抗热震性、自润滑性和耐腐蚀性能好等优点；石墨经过深加工成石墨分散液，常用于润滑剂、导电材料、柔软剂等；具有改善玻纤耐折和耐磨性能的潜力。所以针对目前玻纤及其复合滤料存在耐折性和耐磨性差、摩擦容易产生静电、生产工艺复杂等技术瓶颈；本发明巧妙利用以石墨为主的后整理剂在玻纤及其复合滤料上涂层，改善滤料耐磨、耐折和抗静电性能。滤料经过后整理剂涂层后，纤维缠结更牢固，提高滤料的强力，滤料耐磨性能提高50%以上；石墨和硅油均匀裹覆在纤维上，改善纤维柔软性，耐折性能提高10-30%；石墨具有良好的导电性能，当石墨均匀涂覆在滤料上，在滤料上形成一张导电网，从而具有抗静电性能。

具体实施方式：

本发明揭示了一种用于改善玻纤及其复合滤料耐磨、耐折及抗静电性能的涂层配方及实施方法。所述玻纤复合滤料为玻纤与涤纶纤维、芳纶纤维、芳砜纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或两种复合加工而成。

该涂层的具体配方以质量百分比为：石墨分散液16-30%、PTFE乳液4-8%、硅油乳液6-10%、发泡剂1-2%、交联剂1-2%和余量水。

上述石墨分散液为鳞片石墨深加工成水性悬浮分散液；PTFE乳液为含有60%PTFE的分散液；硅油乳液为二甲基硅油乳液；发泡剂为具有降低液体表面张力的表面活性剂；交联剂是硅烷偶联剂类，具有与玻纤进行表面桥接，大幅提高粘结力。

上述改善玻纤滤料耐磨、耐折和抗静电涂层配方中，石墨分散液含量控制在25-30g/m²，其他成分比率不变。

本发明的具体实施方法为：

（1）按上述涂层配方在调配槽依次加入水、硅油乳液、石墨分散液、PTFE乳液、发泡剂和G-070交联剂，均匀混合配成浆液；

（2）将浆液均匀涂覆到滤料表层，滤料经轧辊后的滤料送入烘箱进行高温烘焙，烘焙温度在180-220℃，进行高温烘焙，得到具有耐磨、耐折和抗静电的滤料；并且轧辊控制后整理的涂覆量，滤料经高温烘焙后，滤料上涂覆量为25-50g/m²。

实施例1

玻纤滤料后整理实施方法，涂层配方为：石墨分散液占28%、PTFE乳液占6%、交联剂占2%、发泡剂占1%、硅油乳液占8%和余量水。玻纤滤料上涂层后整理剂，滤料经轧辊后进行200℃的高温烘焙。

滤料经过后整理改性后，用圆盘织物耐磨仪分析滤料耐磨性能，在相同的磨损质量下，比较磨损次数；将涂层前和涂层后的滤料经120度弯折2万次后，比较其玻纤滤料断裂强力保持率；绝缘电阻表测试滤料电阻，当滤料表面电阻小于10¹⁰欧姆，则滤料具有抗静电功能。

实施例2

含50%的P84纤维和50%玻纤复合过滤毡。P84玻纤复合滤料的涂层配方：石墨分散液占20%、PTFE乳液占6%、交联剂占1%、发泡剂占2%、硅油乳液占6%和余量水。玻纤P84复合滤料上涂层后整理剂，滤料经轧辊后进行190℃的高温烘焙。

滤料经过后整理改性后，用圆盘织物耐磨仪分析滤料耐磨性能，在1g质量损失下，比较耐磨次数；将涂层前和涂层后的滤料经120度弯折3万次后，比较其玻纤滤料断裂强力保持率；绝缘电阻表测试滤料电阻，当滤料表面电阻小于10¹⁰欧姆，则滤料具有抗静电功能。

实施例3

含50%的PTFE纤维和50%玻纤复合成过滤毡。玻纤复合滤料涂层配方：石墨分散液占20%、PTFE乳液7%、硅油乳液占6%、发泡剂占2%、交联剂1%和余量水。玻纤PTFE复合滤料上涂层后整理剂，滤料经轧辊后进行190℃的高温烘焙。

本发明对实施例1、实施例2和实施例3制得的滤料的质量指标进行了测试，结果如表1所示。

表1耐磨、耐折和抗静电的检测结果

本发明利用后整理剂在玻纤及其复合滤料上涂层改性，使滤料具有抗静电功能，并改善其耐折和耐磨性能。经涂层改性后，耐磨性能提高50%以上，耐折性提高10-30%，滤料具有良好的导电性能。本发明涂层配方及实施方法具有简化生产工艺、增加滤料功能、提高滤料使用寿命的特点。

Claims

1.一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方，其特征在于：该涂层配方以质量百分比为：30%石墨分散液16-30%、60%PTFE乳液4-8%、30%硅油乳液6-10%、发泡剂1-2%、G-070交联剂1-2%和余量水。

2.如权利要求1所述的一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方，其特征在于：所述石墨分散液为鳞片石墨深加工成水性悬浮分散液；PTFE乳液为含有60%PTFE的分散液；硅油乳液为二甲基硅油乳液；发泡剂为具有降低液体表面张力的表面活性剂；交联剂是硅烷偶联剂类。

3.如权利要求1所述的一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方，其特征在于：所述配方中石墨分散液含量控制在25-30g/m²，其他成分比率不变。

4.如权利要求1所述的一种改善玻纤及其复合滤料性能的涂层配方，其特征在于：所述玻纤复合滤料为玻纤与涤纶纤维、芳纶纤维、芳砜纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或两种复合加工而成的滤料。

5.一种改善玻纤复合滤料性能的涂层实施方法，其具体步骤为：步骤1，按涂层配方以质量百分比在调配槽中依次加入水、30%硅油乳液6-10%、30%石墨分散液16-30%、60%PTFE乳液4-8%、发泡剂1-2%和G-070交联剂1-2%，均匀混合配成浆液；

6.如权利要求5所述的一种改善玻纤复合滤料性能的涂层实施方法，其特征在于：所述步骤2中，经轧辊后的滤料送入烘箱的烘焙温度在180-220℃。

7.如权利要求5所述的一种改善玻纤复合滤料性能的涂层实施方法，其特征在于：所述步骤2中，轧辊控制后整理的涂覆量，滤料经高温烘焙后，滤料上涂覆量为25-50g/m²。