CN104275033B - 一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料及制备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料及制备。该过滤材料包括非织造布基布和表层，所述非织造布基布和表层通过针刺固定，所述非织造布表面的单面或双面覆镀金属层。该过滤材料的制备方法包括对非织造布进行烘干、物理除油、前处理、覆镀金属层等。本发明制备的防静电过滤材料，具有防静电性好、均匀性好、耐高温、结合力好等优点，可用于垃圾焚烧、火力发电、水泥、钢铁、化工、冶金等领域的中高温袋式除尘。

Description

一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料及制备

技术领域

本发明属于产业用纺织品领域，尤其涉及一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料及制备方法。

背景技术

在石油化工、钢铁冶炼、燃煤电厂、垃圾焚烧、水泥等工业领域中，部分工序所产生的烟尘具有可燃、易爆、高温等特点，在使用的过程中由于粉尘与粉尘、粉尘与滤料之间摩擦容易产生大量静电，如不能及时把电荷消除，将产生火灾或爆炸事故。高温的烟尘则对过滤材料的使用提出了更高的要求。随着科学技术与现代工艺的不断发展，人们对空气质量、个人防护等方面也越来越重视，因此，需要使用耐高温防静电过滤材料对烟尘进行处理。现有的防静电过滤材料一般采用以下3种方法，⑴化学纤维与不锈钢纤维混合针刺，⑵化学纤维与导电纤维混合针刺，⑶在过滤材料中添加防静电剂。其中，方法⑴存在生产流程长、工艺复杂、均匀性差等缺点；方法⑵、⑶存在防静电性能不稳定、衰减快、表面电阻偏大等缺点。

目前国内外关于防静电过滤材料的研究较少，发明专利(201310119167.5)提供了一种防静电聚四氟乙烯过滤袋及其制备方法，该方法基布由聚四氟乙烯长丝与不锈钢纤维加捻并股，通过经、纬相编织而成，在基布的上下两面覆盖有无纺层，其防静电功能层与本发明不同。实用新型专利(201120341764.9)提供了一种抗静电混纺过滤毡，该过滤毡包括导电纤维和聚丙烯腈纤维交叉铺网混纺而成的迎尘层、聚丙烯腈纤维长丝编织而成的基布层以及聚丙烯腈纤维交叉铺网而成的底层，其防静电功能层与本发明不同。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种防静电性好、均匀性好、结合力好的中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料及制备方法，该方法工艺简单、操作方便、经济环保。

为了达成上述目的之一，本发明可通过如下技术措施实现：

一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料，包括非织造布基布和表层，所述非织造布基布和表层通过针刺固定，所述非织造布选择耐高温纤维非织造布，所述非织造布表面的单面或双面覆镀金属层形成防静电功能层。

本发明目的之一还可通过如下技术措施来实现：

所述金属层为镍、银、钛、铬的一种或多种。

所述金属层单层厚度为0.05～1μm。

所述非织造布基布和表层为芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维的一种或多种。

本发明目的之二可通过如下技术措施来实现：

一种中高温用非织造布金属化处理的过滤材料的制备方法，按如下步骤进行：

(1)将耐高温纤维非织造布于80～120℃条件下烘干处理24～48h，以降低其含水量；

(2)将步骤(1)所述非织造布在20～90kHz的超声波场作用下物理除油30～60min，以去除其表面的油渍等杂质；

(3)将步骤(2)所述非织造布前处理20～60min，以提高其与覆镀金属的结合力；

(4)将步骤(3)所述非织造布表面的单面或双面覆镀一层金属，得中高温用防静电过滤材料。

本发明目的之二还可通过如下技术措施来实现：

步骤(3)所述前处理为等离子体处理、离子源处理或电晕处理；

步骤(4)所述覆镀为真空蒸镀或物理气相沉淀；

所述防静电过滤材料表面的电阻为1×10⁶～10⁸Ω。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

⑴现有技术的防静电过滤材料一般采用化学纤维与不锈钢纤维、导电纤维混合针刺而成，该方法生产流程长、工艺复杂、操作性差、表面电阻偏大、均匀性差，本发明在非织造布表面单面或双面覆镀一层金属，可以精确控制金属层的厚度，达到同类产品电阻率时，所需金属更少，提高了防静电过滤材料功能层的均匀性。

⑵现有技术的防静电过滤材料通过混合的导电纤维起防静电作用，工艺复杂且对针刺设备有损伤，本发明通过前处理技术，提高了非织造布表面与覆镀金属的结合力，提高了防静电过滤材料功能层的使用寿命。

⑶本发明选择耐高温纤维非织造布，并在非织造布表面覆镀金属层，满足了防静电过滤材料在中高温条件下的使用要求，拓宽了防静电过滤材料的应用领域。

本发明方法制备的中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料，具有防静电性好、均匀性好、耐高温、结合力好等优点，可用于垃圾焚烧、火力发电、水泥、钢铁、化工、冶金等领域的中高温袋式除尘。本发明方法工艺简单、安全可靠、操作方便、经济环保，易于规模化批量生产。

具体实施方式

以下实施例是中高温用防静电过滤材料优选的配方，这些配方非限定性实施方式，只是用于具体说明本发明，本领域的技术人员完全可以根据本发明的思路和选料配比筛选出的配方均为本发明的保护范围。

实施例1：

⑴将芳纶纤维非织造布于80℃条件下烘干处理36h；

⑵将烘干的芳纶纤维非织造布于40kHz的超声波场作用下进行物理除油50min；

⑶将经步骤⑵的芳纶纤维非织造布进行离子体前处理20min；

⑷采用物理气相沉积方法，将经步骤⑶的芳纶纤维非织造布表面的双面覆镀一层金属镍，单层覆镀层厚度0.05μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为1×10⁸Ω。

实施例2

⑴将玻璃纤维非织造布于100℃条件下烘干处理48h；

⑵将烘干的玻璃纤维非织造布于20kHz的超声波场作用下进行物理除油60min；

⑶将经步骤⑵的玻璃纤维非织造布进行电晕前处理60min；

⑷采用真空蒸镀方法，将经步骤⑶的玻璃纤维非织造布表面的单面覆镀一层金属银和镍，单层覆镀层厚度1μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为1×10⁶Ω。

实施例3：

⑴将芳纶纤维与聚四氟乙烯纤维混合非织造布于120℃条件下烘干处理24h；

⑵将烘干的芳纶纤维与聚四氟乙烯纤维混合非织造布于90kHz的超声波场作用下进行物理除油40min；

⑶将经步骤⑵的芳纶纤维与聚四氟乙烯纤维混合非织造布进行离子源前处理30min；

⑷采用物理气相沉积方法，将经步骤⑶的芳纶纤维与聚四氟乙烯纤维混合非织造布表面的单面覆镀一层金属银，单层覆镀层厚度0.2μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为0.6×10⁷Ω。

实施例4：

⑴将聚酰亚胺纤维非织造布于100条件下烘干处理36h；

⑵将烘干的聚酰亚胺纤维非织造布于40kHz的超声波场作用下进行物理除油50min；

⑶将经步骤⑵的聚酰亚胺纤维非织造布进行等离子体前处理20min；

⑷采用物理气相沉积方法，将经步骤⑶的聚酰亚胺纤维非织造布表面的双面覆镀一层金属钛，单层覆镀层厚度0.3μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为2×10⁷Ω。

实施例5：

⑴将聚苯硫醚纤维非织造布于90℃条件下进行烘干处理42h；

⑵将烘干的聚苯硫醚纤维非织造布于60kHz的超声波场作用下进行物理除油40min；

⑶将经步骤⑵的聚苯硫醚纤维非织造布进行电晕前处理50min；

⑷采用真空蒸镀方法，将经步骤⑶的聚苯硫醚纤维非织造布表面的单面覆镀一层金属钛和铬，单层覆镀层厚度1μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为6×10⁶Ω。

实施例6：

⑴将玄武岩纤维非织造布于100℃条件下烘干处理30h；

⑵将烘干的玄武岩纤维非织造布于70kHz的超声波场作用下进行物理除油30min；

⑶将经步骤⑵的玄武岩纤维非织造布进行等离子体前处理20min；

⑷采用真空蒸镀方法，将经步骤⑶的玄武岩纤维非织造布表面的双面覆镀一层金属铬，单层覆镀层厚度0.6μm，制备防静电过滤材料。经检测，该防静电过滤材料表面的电阻为1.4×10⁷Ω。

Claims (1)

1.一种中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料，其特征在于，所述的过滤材料包括非织造布基布和表层，所述非织造布选择耐高温纤维非织造布，所述非织造布表面的单面或双面覆镀金属层形成防静电功能层；所述金属层为镍、银、钛、铬的一种或多种；所述金属层单层厚度为0.05～1μm；所述非织造布基布和表层为芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维的一种或多种；所述中高温用非织造布表面金属化处理的过滤材料按如下步骤制备：

（1）将耐高温纤维非织造布于80～120℃条件下烘干处理24～48h；

（2） 将步骤（1）所述非织造布在20～90kHz的超声波场作用下物理除油30～60min；

（3）将步骤（2）所述非织造布前处理20～60min；

（4）将步骤（3）所述非织造布表面的单面或双面覆镀一层金属，得中高温用防静电过滤材料；

步骤（3）所述前处理为等离子体处理、离子源处理或电晕处理；步骤（4）所述覆镀为真空蒸镀或物理气相沉淀；所述防静电过滤材料表面的电阻为1×10⁶～10⁸Ω。