CN105251279B - 一种除尘布袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种除尘布袋，采用由以下步骤制备得到改性石墨烯纤维织造构成：(1)将改性石墨烯和聚酰胺按质量百分比x∶y充分溶解或分散在溶剂中形成纺丝液，并添加溶质质量含量为0.1～10％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用以调节纺丝液粘度，其中1％≤x≤20％，且x+y＝1；(2)将制备好的纺丝液通过静电纺丝并控制纺丝过程中纺丝电压为7～18KV、接收距离为5～60cm、喷丝速度为0.01～1ml/min制备成纤维材料。本发明所织造的除尘布袋，在保证相同过滤效率前提下，具有耐高温、质量轻、强度高、不吸水和表面光滑的特性，能够有效减少因为布袋吸水导致的堵塞，增加布袋使用效率和寿命，减少更换和清洗的频率。

Description

一种除尘布袋
技术领域
本发明涉及布袋除尘器技术领域，尤其涉及一种布袋除尘器用的除尘布袋。
背景技术
当今世界因为土壤破坏、气候变化、能源浪费以及温室效应等各类问题对于环保的力度也在逐渐增加，因而对于环保设备的开发与应用也在加大。布袋除尘器是环保机器设备当中最常见的一种，因此结构原理简单，工艺参数要求较低，成为当前普及度最高的一种除尘器。
布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋，而两种布袋都存在这样的问题，即布袋外侧面的母线是竖直向下的，这样，当布袋外侧吸附粉尘后，在未进行脉冲喷吹的情况下，粉尘自然下落的路线贴着整个布袋表面，这使得布袋表面的粉尘下落过程具有很大的阻力，因此，在滤气过程中，需要频繁地利用气包与脉冲阀对各布袋进行喷吹，以抖落布袋表面的粉尘，在喷吹过程中，主滤气气流尚需中断，这既降低了除尘器过滤效率，且增加了除尘器的运行能耗，同时因为含尘烟气当中可能含有水份，造成布袋吸收水分潮湿后与粉尘粘结，造成堵塞等原因，影响设备效率。
对于除尘器使用的布袋来说，要求具有耐高温、质量轻、强度高、不吸水和表面光滑的特性，能够有效减少因为布袋吸水导致的堵塞，增加布袋使用效率和寿命，减少更换和清洗的频率。
现在市面上使用温度≤130℃的普通布袋的一般克重为450～600g/m2，厚度为1.7～2.0mm，透气量为10～15m3/m2·min；而使用温度在200℃以上的耐高温布袋则一般克重＞700g/m2，厚度为2.5～3.0mm(有些是克重减小，但厚度却增加)，透气量为8-20m3/m2·min。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种供除尘器使用，耐高温、质量轻、强度高、不吸水、表面光滑的除尘布袋。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种除尘布袋，采用由以下步骤制备得到改性石墨烯纤维织造构成：
(1)将改性石墨烯和聚酰胺按质量百分比x：y充分溶解或分散在溶剂中形成纺丝液，并添加溶质质量含量为0.1～10％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用以调节纺丝液粘度，其中1％≤x≤20％，且x+y＝1；改性石墨烯的表面含有憎水基团；
(2)将制备好的纺丝液通过静电纺丝并控制纺丝过程中纺丝电压为7～18KV、接收距离为5～60cm、喷丝速度为0.01～1ml/min制备成改性石墨烯纤维材料。
作为优选，憎水基团为烷基(-CnH2n+1，n为从1开始的自然数)、乙烯基(-CH＝CH2)、苯基(-C6H5)、卤原子(-X)和硝基(-NO2)中的一种或多种。
本发明的有益效果是：
织造除尘布袋采用的改性石墨烯纤维纺丝工艺简单，适合大规模工业化生产。
采用石墨烯改性纤维织造的除尘布袋经检测，在保证相同过滤效率前提下，使用温度最高可达220℃，克重300～650g/m2，厚度为1.6～2.5mm，透气量为10～32m3/m2min。其具有耐高温、质量轻、强度高、不吸水和表面光滑的特性，能够有效减少因为布袋吸水导致的堵塞，增加布袋使用效率和寿命，减少更换和清洗的频率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明除尘布袋实施例2制备的纤维材料的SEM图。
具体实施方式
实施例1
称量：称取1kg石墨烯(表面含有-NO2基团)，99kg聚酰胺，加入到乙醇中充分分散，再加入0.1kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为7KV、接收距离为5cm、喷丝速度为0.01ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例2
称量：称取5kg石墨烯(表面含有-NO2基团)，95kg聚酰胺，加入到乙醇中充分分散，再加入1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为10KV、接收距离为20cm、喷丝速度为0.5ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例3
称量：称取5kg石墨烯(表面含有-N02基团)，95kg聚酰胺，加入到NMP中充分分散，再加入1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为10KV、接收距离为20cm、喷丝速度为0.5ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例4
称量：称取5kg石墨烯(表面含有-C2H5和-CH＝CH2基团)，95kg聚酰胺，加入到乙醇中充分分散，再加入1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为10KV、接收距离为20cm、喷丝速度为0.5ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例5
称量：称取5kg石墨烯(表面含有-CH＝CH2和-C6H5基团)，95kg聚酰胺，加入到乙醇中充分分散，再加入1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为10KV、接收距离为20cm、喷丝速度为0.5ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例6
称量：称取5kg石墨烯(表面含有-NO2和-I基团)，95kg聚酰胺，加入到乙醇中充分分散，再加入1.5kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为10KV、接收距离为20cm、喷丝速度为0.5ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
实施例7
称量：称取20kg石墨烯(表面含有-N02基团)，80kg聚酰胺，加入到水中充分分散，再加入10kg聚乙烯吡咯烷酮，调节纺丝液粘度。
制备：将纺丝液通过静电纺丝制备成纤维，其中控制纺丝电压为18KV、接收距离为60cm、喷丝速度为1ml/min。最后将上述制备成的纤维经过进一步加工成除尘布袋。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种除尘布袋，其特征在于，所述除尘布袋采用由以下步骤制备得到改性石墨烯纤维织造构成：
(1)将改性石墨烯和聚酰胺按质量百分比x∶y充分溶解或分散在溶剂中形成纺丝液，并添加溶质质量含量为0.1～10％的聚乙烯吡咯烷酮用以调节纺丝液粘度，其中1％≤x≤20％，且x+y＝1；所述改性石墨烯的表面含有憎水基团；
(2)将制备好的纺丝液通过静电纺丝并控制纺丝过程中纺丝电压为7～18KV、接收距离为5～60cm、喷丝速度为0.01～1ml/min制备成改性石墨烯纤维材料。
2.根据权利要求1所述的除尘布袋，其特征在于：所述憎水基团为烷基、乙烯基、苯基、卤原子、硝基中的一种或多种。
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