CN105107267A - 一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，包括上、中、下三层，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末60-80%、助剂15-30%、导电剂5-10%。本发明防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料采用三层结构，在实际使用过程中，能够有效避免电荷积聚，提高抗静电能力；本发明滤料耐高温、防火性能好，耐腐蚀、化学稳定性极好，透气量好，过滤效率高，能使粉尘过滤从常规的深层过滤转变为表面过滤，PM2.5的过滤量达到99.95%以上，几乎实现零排放，使用寿命达10年以上，性价比高。

Description

一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体是一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法。

背景技术

目前对烟气、粉尘的处理主要采用袋式除尘器，袋式除尘器的布袋滤料主要选用芳纶胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚芳族酞亚胺纤维及玻璃纤维等。虽然这些布袋滤料具有不同的优点，但是对于不同性质的烟气、粉尘，也存在不同的缺点。芳香族聚酞胺纤维在有水分及化学成分时操作温度将降低，尤其在SOx存在，具有水分时，会被腐蚀，强度保留率降低；聚苯硫醚纤维对氧化剂敏感；聚芳族酞亚胺纤维不耐水解，价格较高；玻璃纤维对氢氟酸、强碱的耐腐蚀性差。这些问题会在实际操作中降低布袋的使用寿命，并使布袋除尘器整机对烟气、粉尘处理的效果欠佳，同时，影响除尘器蒸机的连续正常工作。

聚四氟乙烯膜具有耐高温、高阻燃性、耐腐蚀性以及低表面能的优异特性，其制得的膨体膜具有优异的防水性和透气性能，在过滤行业实现表面过滤，具有过滤效率高，易清灰，可重复使用的理想过滤材质。然而，PTFE膜目前厚度较薄，抗静电性能差，同时强力不匀。由于现在过滤工况极其恶劣，易出现明火等未充分燃烧煤粒，而且PTFE膜由于比较薄，在运输和装配过程中，易出现裂膜和破膜的隐患，对于滤料的正常使用产生一定的隐患。在冶炼行业，带电粒子含量较多，聚四氟乙烯膜抗静电性能差，不利于带电粒子的输出和收集，一定程度上限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，其特征在于，包括上、中、下三层，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末60-80%、助剂15-30%、导电剂5-10%。

本发明所述胶黏剂为聚氨酯。

本发明所述助剂为煤油、硅油中的至少一种；所述导电剂为纳米炭粒、碳纳米管、纳米金属颗粒中的至少一种。

本发明所述导电剂的粒径为1-100nm。

本发明还提供一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备方法，所述方法具体包括以下步骤：

（1）聚四氟乙烯膜的制备：将聚四氟乙烯粉末、助剂、导电剂在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜；

（2）防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。

本发明的有益效果：本发明防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料采用三层结构，分别是聚四氟乙烯膜层、胶黏剂层和透气基材层，聚四氟乙烯膜层加入了助剂与导电剂，在实际使用过程中，能够有效避免电荷积聚，提高抗静电能力；本发明滤料耐高温、防火性能好，耐腐蚀、化学稳定性极好，透气量好，过滤效率高，能使粉尘过滤从常规的深层过滤转变为表面过滤，PM2.5的过滤量达到99.95%以上，几乎实现零排放，使用寿命达10年以上，性价比高。

具体实施方式

实施例1

一种防火型抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，包括上、中、下三层结构，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末80%、助剂15%、导电剂5%。

1、聚四氟乙烯膜的制备：按质量百分比计，将80%聚四氟乙烯粉末、10%煤油、5%硅油、5%导电剂碳纳米管在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜。

2、防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂聚氨酯热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。

实施例2

一种防火型抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，包括上、中、下三层结构，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末60%、助剂30%、导电剂10%。

1、聚四氟乙烯膜的制备：按质量百分比计，将60%聚四氟乙烯粉末、30%煤油、10%导电剂纳米铜颗粒在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜。

2、防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂聚氨酯热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。

实施例3

一种防火型抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，包括上、中、下三层结构，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末70%、助剂22%、导电剂8%。

1、聚四氟乙烯膜的制备：按质量百分比计，将70%聚四氟乙烯粉末、22%硅油、5%导电剂碳纳米管、3%导电剂纳米炭粒在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜。

2、防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂聚氨酯热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。

实施例4

一种防火型抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，包括上、中、下三层结构，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末75%、助剂19%、导电剂6%。

1、聚四氟乙烯膜的制备：按质量百分比计，将75%聚四氟乙烯粉末、19%煤油、6%导电剂纳米炭粒在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜。

2、防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂聚氨酯热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。

表1为实施例1-4制备得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料性能指标。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，其特征在于，包括上、中、下三层，上层是具有防火抗静电表面过滤功能的膨体聚四氟乙烯膜层，中层是胶黏剂层，下层是具有支撑功能的透气基材层，所述聚四氟乙烯膜由以下质量百分比的组分组成：聚四氟乙烯粉末60-80%、助剂15-30%、导电剂5-10%。

2.根据权利要求1所述的防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，其特征在于，所述胶黏剂为聚氨酯。

3.根据权利要求1所述的防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，其特征在于，所述助剂为煤油、硅油中的至少一种；所述导电剂为纳米炭粒、碳纳米管、纳米金属颗粒中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料，其特征在于，所述导电剂的粒径为1-100nm。

5.一种制备如权利要求1所述防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

（1）聚四氟乙烯膜的制备：将聚四氟乙烯粉末、助剂、导电剂在高速搅拌机中充分混合，在80℃条件下静置5h，形成聚四氟乙烯混合料；将聚四氟乙烯混合料均匀地喷在超细玻纤网基材上，压制成毛坯；毛坯挤出棒状物，压延成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带经过纵向拉伸、横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，向定型膜喷淋冷却水，即得到立体网状结构的聚四氟乙烯膜；

（2）防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料的制备：将上述制备的聚四氟乙烯膜通过胶黏剂热压均匀地覆盖在透气基材上，即得到防火抗静电聚四氟乙烯覆膜滤料。