CN105032036A - 供暖锅炉用耐高温过滤材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种供暖锅炉用耐高温过滤材料及其制备方法，所述供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线相互垂直交织制成基布；(2)将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层；(3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；(4)主针刺；(5)浸渍处理；将步骤(4)的过滤材料在浸渍乳液中浸渍；所述浸渍乳液原料组成：PTFE乳液60-80wt％、防水剂10-20wt％和硅油10-20wt％；(6)预烘、烘干和高温定型。采用本发明制备的供暖锅炉用耐高温过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的特性，并且粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率较高，适用于高温工作环境中过滤除尘。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温过滤材料及其制备方法，尤其涉及一种供暖锅炉用耐高温过滤材料及其制备方法。
背景技术
当前，我国经济已进入高速发展阶段，以资源、能源消耗性为主的重工业(电力、建材、冶金、化工等)迅速发展，我国已成为世界第一大钢铁、水泥、煤炭、化纤生产国；第二大电力、有色金属、化肥生产国。2008年，我国钢铁产量突破5亿吨，约占全球产量的40％，连续23年居世界第1位；水泥产量13.9亿吨，约占全球产量的1/2，连续24年居世界第1位；火电发电量27,793亿千瓦时，仅次于美国，居世界第2位。上述高耗能、高污染产业的发展，带来了严重的环境污染问题，由于空气、水以及工业等环境污染带来的经济损失每年在1000亿元以上，我国“十五”期间用于环境保护的投资为GDP的2.2％。
工业除尘技术的主要目标是控制污染源烟气颗粒物排放、减少大气污染。目前针对工业高温烟气的处理，主要采取的有湿法除尘、电除尘、袋式除尘三种方法，其中袋式除尘器在除尘效率、一次性及长期投资费用、设备要求和性能等方面均优于湿法除尘和电除尘，将逐渐取代后两者而占据主流工业除尘器市场。袋式除尘器的核心是耐高温滤料，耐高温滤料的性能优劣将直接关系到除尘器的高效、稳定可靠、长时间运行。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种供暖锅炉用耐高温过滤材料。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
(1)将经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线相互垂直交织，制成基布；
(2)将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层；
(3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；
(4)主针刺，制成过滤材料；
(5)浸渍处理；将步骤(4)制成的过滤材料，在浸渍乳液中浸渍；
所述浸渍乳液由下述重量百分比原料组成：PTFE乳液60-80wt％、防水剂10-20wt％和硅油10-20wt％；
(6)预烘、烘干和高温定型。
优选地，
所述步骤(5)的浸渍处理中防水剂由十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺(CAS号：3370-35-2)共混而成，所述十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺的质量比为3:1～1:3。
所述PTFE乳液中聚四氟乙烯含量为55-65wt％。
所述步骤(5)的浸渍处理中：浸渍温度70-90℃，浸渍时间5-20分钟，控制带液率(即轧余率)10-50％。
步骤(6)中，所述预烘温度为100-120℃；烘干温度为130-150℃；高温定型温度为210-250℃。
步骤(6)中，所述预烘、烘干和高温定型通过拉幅定型机完成。
步骤(2)中所述气流成网工艺，为本领域现有技术，具体可以为：
①纤维开包；②纤维开松-采用空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤网；③纤维混合；④纤维除杂；⑤纤维混合后喂入高速回转的锡林；⑥纤维脱落；⑦气流输送纤维凝聚成纤维网；⑧输出纤维网-由气流均匀输送凝聚在网帘上，形成三维分布，纵横向强力差异小的纤维网。
步骤(2)中所述机械成网工艺，为本领域现有技术，具体可以为：
①开松：通过开松机对PPS纤维进行开松，使其达到蓬松状态；
②梳理：送入梳理机梳理成纤网；
③铺网：使用铺网机进行铺网。
所述十二烷基二甲基叔胺醋酸盐，由十二烷基二甲基叔胺(CAS号：112-18-5)与醋酸反应得到，反应式为：
本发明还提供了一种供暖锅炉用耐高温过滤材料，采用上述方法制备而成。
采用本发明制备的供暖锅炉用耐高温过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的特性，并且粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率较高，适用于高温工作环境中过滤除尘。
具体实施方式
PTFE乳液，又称聚四氟乙烯乳液，选用美国杜邦公司牌号TE3859的聚四氟乙烯乳液(聚四氟乙烯固含量为60wt％)。所述硅油，选用道康宁公司PMX-200硅油。PPS，聚苯硫醚的简称。PPS纱线选用仪征金泰化纤无纺布有限公司生产的PPS纱线。玄武岩纱线，选用海宁安捷复合材料有限责任公司的玄武岩纱线。
实施例1
供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
(1)将经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线在喷气织机相互垂直交织，制成基布；其中，经纱密度:纬纱密度＝1:1，基布克重400g/m2。
(2)将PPS纤维经机械成网工艺，制成PPS纤维层；
①开松：通过开松机对PPS纤维进行开松，使其达到蓬松状态；②梳理：送入梳理机梳理成纤网；③铺网：使用铺网机进行铺网。
(3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；
(4)主针刺，制成所述过滤材料。
该过滤材料，为三层层状结构，第一层为PPS纤维层；第二层为基布，所述基布由经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线交织而成；第三层为PPS纤维层。过滤材料各层的具体克重见下表1。
表1：过滤材料克重表
| 克重 | |
| PPS纤维层(第一层) | 200g/m2 |
| 基布(第二层) | 400g/m2 |
| PPS纤维层(第三层) | 200g/m2 |
(5)浸渍处理：
按表2对应实施例1称取各原料，常温常压下将各原料搅拌混合均匀，即可制得所述浸渍乳液。
将步骤(4)制成的所述过滤材料，在上述浸渍乳液中进行浸渍处理，工艺参数：浸渍温度80℃，浸渍时间10分钟，控制带液率20％。
(6)在拉幅定型机中预烘、烘干和高温定型，控制预烘温度为110℃；烘干温度为140℃；高温定型温度为230℃。
表2：浸渍乳液配方表单位：公斤
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| PTFE乳液 | 70 | 70 | 70 |
| 硅油 | 14 | 14 | 14 |
| 十二烷基二甲基叔胺醋酸钠 | 8 | 16 | - |
| N-羟甲基硬脂酰胺 | 8 | - | 16 |
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，唯一区别在于：浸渍乳液配方不同。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，唯一区别在于：浸渍乳液配方不同。
测试例1
依据HJ/T324-2006环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料，进行粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率测试，具体数据见下表3。
表3：测试数据表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 粉尘剥离率，％ | 87.2 | 84.3 | 84.8 |
| 100小时加热后强度保持率，％ | 94.5 | 92.8 | 92.5 |
实施例2-3与实施例1相比较，增加浸渍处理，粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率均得到了大幅提高。
测试例2
在环境温度为26℃，相对湿度为65％的实验室条件放置24h后，剪裁成尺寸为30cm×5cm的测试样品，并使用电子织物强力仪，根据GB/T3923测定样品的处纵向拉伸强力和横向拉伸强力，测试结果见表4。
表4：断裂强力测试表
Claims (4)
1.一种供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
(1)将经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线相互垂直交织，制成基布；
(2)将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层；
(3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；
(4)主针刺，制成过滤材料；
(5)浸渍处理；将步骤(4)制成的过滤材料，在浸渍乳液中浸渍；
所述浸渍乳液由下述重量百分比原料组成：PTFE乳液60-80wt％、防水剂10-20wt％和硅油10-20wt％；
(6)预烘、烘干和高温定型。
2.如权利要求1所述的供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)的浸渍处理中防水剂由十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺共混而成，所述十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺的质量比为3:1～1:3。
3.如权利要求2所述的供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)的浸渍处理中：浸渍温度70-90℃，浸渍时间5-20分钟，控制带液率(即轧余率)10-50％。
4.一种供暖锅炉用耐高温过滤材料，采用权利要求1-3所述方法制备而成。
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| CN109453563A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-03-12 | 浙江锐捷滤材科技有限公司 | 一种耐高温耐腐蚀过滤材料及其制备方法 |
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