CN106268025B - 一种低吸附的过滤材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低吸附的过滤材料及其制备方法，将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45～55份；水性无机树脂，20～30份；聚乙二醇400，12～16份；十二烷基硫酸钠，6～8份；纳米石墨，5～7份；纳米二氧化钛，2～4份。本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。

Description

一种低吸附的过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及过滤材料，具体涉及一种低吸附的过滤材料及其制备方法。
背景技术
除尘袋是指袋式除尘器中配套的布袋，由无纺布和机织布制作而成。在火力发电、钢铁、水泥、化工等行业生产过程中，会产生大量的灰尘和烟气，从而对大气和人体造成严重的污染，所以，国家对这类企业的大气排放制定了严格的要求，而袋式除尘是广泛使用的一种理想除尘方式，除尘袋被称为袋式除尘器的心脏，对于除尘效果起到非常重要的作用。
决定除尘袋质量的两个重要方面是除尘布(过滤材料)的质量，如低吸附指标、过滤精度和透气量。袋子的制作工艺和质量也是重要的因素，差的做工会导致漏粉现象的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低吸附的过滤材料及其制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种低吸附的过滤材料，制备方法为：将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45～55份；水性无机树脂，20～30份；聚乙二醇400，12～16份；十二烷基硫酸钠，6～8份；纳米石墨，5～7份；纳米二氧化钛，2～4份；水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，55～65份；硅溶胶，15～25份；硅酸锂，4～6份；硅烷偶联剂，3～5份；苯丙乳液，8～12份；氯化镁，1～3份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的3～5倍；去离子水，18～22份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至600～800r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌4～6分钟；
步骤S3，最后在15～25分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至400～600r/min，连续搅拌1～2小时后静置24～36小时，再加入剩余原料，连续搅拌40～60分钟，过滤即得。
进一步地，所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为3～5:1。
进一步地，所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为1～3m/min。
进一步地，浸渍后烘干温度为220～260℃，时间为30～50分钟。
进一步地，所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
进一步地，所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇400，12份；十二烷基硫酸钠，6份；纳米石墨，5份；纳米二氧化钛，2份。
进一步地，所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，55份；水性无机树脂，30份；聚乙二醇400，16份；十二烷基硫酸钠，8份；纳米石墨，7份；纳米二氧化钛，4份。
进一步地，水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的4倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
进一步地，所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷偶联剂、甲基三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三乙氧基硅烷。
进一步地，步骤S3所述过滤采用150目的丝绢筛网滤布进行过滤。
本发明的优点：
本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
下述实施例中，硅烷偶联剂均采用甲基三乙氧基硅烷，当然也可以使用三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三甲氧基硅烷偶联剂。
实施例1：过滤材料的制备
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为4:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干温度为240℃，时间为40分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的4倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例2：过滤材料的制备
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇400，12份；十二烷基硫酸钠，6份；纳米石墨，5份；纳米二氧化钛，2份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为3:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为1m/min。浸渍后烘干温度为220℃，时间为50分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的4倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例3：过滤材料的制备
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，55份；水性无机树脂，30份；聚乙二醇400，16份；十二烷基硫酸钠，8份；纳米石墨，7份；纳米二氧化钛，4份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为5:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为3m/min。浸渍后烘干温度为260℃，时间为30分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的4倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例4：过滤材料的制备
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为4:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干温度为240℃，时间为40分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的3倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例5：过滤材料的制备
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为4:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干温度为240℃，时间为40分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的5倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例6：对比实施例，乙二胺四乙酸二钠为氯化镁重量份的2倍
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为4:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干温度为240℃，时间为40分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的2倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例7：对比实施例，乙二胺四乙酸二钠为氯化镁重量份的6倍
将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为4:1。所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干温度为240℃，时间为40分钟。
水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的6倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。
实施例8：效果实施例
在实施例1～7中，将45支涤纶纤维经并线工序制成45支涤纶纱线作为纬纱，45支长玻璃纤维制成的纱作为经纱，通过普通织布工艺，用无梭织机织成350g/M2的滤布。
测试上述滤布对粉尘的吸附力。测试方法：将粉尘浓度为300g/m3的烟气(水泥厂产生)以20m3/m2·min的透气量经过实施例1～7制成的滤布，测试时间为1个小时，然后倾倒出被过滤下的粉尘，测定残留吸附在滤布上的粉尘重量(g/M2)，结果如下表：
实施例4、5测定结果与实施例2、3基本一致。
结果表明，本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (4)

1.一种低吸附的过滤材料，制备方法为：将涤纶纤维和玻璃纤维混合织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；其特征在于，所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45～55份；水性无机树脂，20～30份；聚乙二醇400，12～16份；十二烷基硫酸钠，6～8份；纳米石墨，5～7份；纳米二氧化钛，2～4份；水性无机树脂的制备方法包括：
步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；氯化镁，2份；乙二胺四乙酸二钠，为氯化镁重量份的4倍；去离子水，20份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；
步骤S2，先将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，再加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；
步骤S3，最后在20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得；
其中，所述涤纶纤维和玻璃纤维的重量份之比为3～5:1；所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为1～3m/min；浸渍后烘干温度为220～260℃，时间为30～50分钟；所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷偶联剂、甲基三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三乙氧基硅烷；步骤S3所述过滤采用150目的丝绢筛网滤布进行过滤。
2.根据权利要求1所述的低吸附的过滤材料，其特征在于：所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇400，14份；十二烷基硫酸钠，7份；纳米石墨，6份；纳米二氧化钛，3份。
3.根据权利要求1所述的低吸附的过滤材料，其特征在于：所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇400，12份；十二烷基硫酸钠，6份；纳米石墨，5份；纳米二氧化钛，2份。
4.根据权利要求1所述的低吸附的过滤材料，其特征在于：所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，55份；水性无机树脂，30份；聚乙二醇400，16份；十二烷基硫酸钠，8份；纳米石墨，7份；纳米二氧化钛，4份。
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