CN107224782A - 一种用于工业粉尘除灰的滤袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于工业粉尘除灰的滤袋，该滤袋采用改性复合玻璃纤维进行织网制备而成，所述改性复合玻璃纤维由以下组分制备而成：玻璃纤维、二烯丙基二甲基氯化铵、酚醛环氧树脂、二氧化硅、聚乙烯辛烯共弹性体、二异氰酸酯、均苯四甲酸二酐、溶剂。本发明提供的用于工业粉尘除灰的滤袋具有优良的机械性能以及耐热酸碱性能，能够使得滤袋适用于工业粉尘过滤的高温和复杂环境。

Description

一种用于工业粉尘除灰的滤袋
技术领域
本发明属于过滤介质制备技术领域，特别涉及一种用于工业粉尘除灰的滤袋。
背景技术
布袋除尘器很早就被应用到工业收尘上,由于它的净化效率高，工作稳定，操作简单，管理方便，在回收细粒粉尘方面很受人们欢迎。随着工业的发展，各种粉尘和烟气对布袋提出了不同要求。同时，布袋除尘器结构由简单到复杂，过滤风速由低到高，清灰方式由手动到自动，滤袋寿命由短到长，过滤环境由单一到复杂。
目前，玻璃纤维滤布在国内外已经被应用到高温烟气和粉尘净化，主要由于它与棉、毛纤维比较能耐高温(<300℃)，吸水性小，耐腐蚀，易清灰。棉、毛、丝、麻等滤袋的使用温度不能超过100℃，并要求袋中的废气温度高于其露点温度20℃，否则,粘性大的粉尘将附着布袋不易脱落，特别是由于废气中有水分析出带酸性物质时，将对布袋产生腐蚀作用。而玻璃纤维由于其疏水性和耐腐蚀性较优，因此，不仅能在较高的温度下使用，而且不存在废气温度低所引起的后果。
玻璃纤维的缺点在于性脆，不能经受热酸、热碱溶液的作用，抗折性低，不耐磨，过滤风速小，占空间大。因此在目前使用过程中，以上缺点已经成为了玻璃纤维滤袋应用的主要限制。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于工业粉尘除灰的滤袋，通过对于滤袋材质玻璃纤维的复合改性，显著提高机械性能与耐热酸碱性能，通过对改性后玻璃纤维的表面处理，显著降低空气过滤阻力，进一步提高过滤性能。
本发明的技术方案如下：
一种用于工业粉尘除灰的滤袋，该滤袋采用改性复合玻璃纤维进行织网制备而成，所述改性复合玻璃纤维由以下重量份的组分制备而成：玻璃纤维40-50份、二烯丙基二甲基氯化铵3-7份、酚醛环氧树脂3-6份、二氧化硅0.2-0.4份、聚乙烯辛烯共弹性体1-2份、二异氰酸酯2-5份、均苯四甲酸二酐0.5-1份、溶剂150-200份。
所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，所述二氧化硅可以为纳米二氧化硅。
所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，所述溶剂可以为丙酮与乙醇的混合液，其中丙酮与乙醇的体积比为3:2。
所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，所述改性复合玻璃纤维的制备方法如下：
步骤一，将玻璃纤维分散在溶剂中，加入酚醛环氧树脂和聚乙烯辛烯共弹性体，搅拌混合，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入二烯丙基二甲基氯化铵，通入氮气，然后保持温度为25-30℃，滴加二异氰酸酯，加入完毕后继续搅拌100-120分钟，得到反应混合物一；
步骤三，在反应物一中加入均苯四甲酸二酐和二氧化硅，在氮气保护下升温至50-55℃，搅拌反应300-350分钟，得到反应混合物二；
步骤四，将反应混合物二减压蒸馏，得到改性复合玻璃纤维。
以上步骤三中搅拌反应的搅拌速度可以为60-70转/分钟。
以上步骤四得到改性复合玻璃纤维后，将其通过以下混合液处理后制备滤网，所述处理方法如下：
步骤1，将以重量份计的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液5-10份、渗透剂0.5-1份、甲基丙烯酸甲酯1-2份、乙醇20-30份和丙酮10-20份，搅拌混合，得到混合液；
步骤2，将混合液涂覆于改性复合玻璃纤维上，在30-40℃条件下保持60-80分钟，然后烘干，得到表面处理后的改性复合玻璃纤维。
以上步骤1中所述的渗透剂可以为脂肪醇聚氧乙烯醚。
以上步骤2中烘干的温度可以为150-180℃，烘干时间2-3h。
本发明提供的用于工业粉尘除灰的滤袋，通过改性复合玻璃纤维制备而成，该改性复合玻璃纤维具有优良的机械性能以及耐热酸碱性能，能够使得滤袋适用于工业粉尘过滤的高温和复杂环境。
本发明提供的改性复合玻璃纤维在制备过程中，通过酚醛环氧树脂、聚乙烯辛烯共弹性体、二异氰酸酯和二烯丙基二甲基氯化铵与玻璃纤维在溶剂中产生的共聚反应以及与均苯四甲酸二酐和二氧化硅的进一步交联固化，显著提高了玻璃纤维显著的机械性能与耐热酸碱性能。
本发明还提供了以上改性复合玻璃纤维的表面处理方式，通过对本发明的改性复合玻璃纤维进行表面处理，显著降低了滤袋的空气阻力，提升了过滤性能。该表面处理方式通过氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液与甲基丙烯酸甲酯在渗透剂的共同作用下对玻璃纤维表面进行浸润，在丙酮蒸发过程中与改性复合玻璃纤维表面结合形成一层致密的低阻力膜，该膜可以与本发明改性复合玻璃纤维表面牢固地结合，并在高温烘干过程中进一步固化。
具体实施方式：
实施例1-3
本发明提供一种用于工业粉尘除灰的滤袋，该滤袋采用改性复合玻璃纤维进行织网制备而成，所述改性复合玻璃纤维由以下重量份的组分制备而成：玻璃纤维40-50份、二烯丙基二甲基氯化铵3-7份、酚醛环氧树脂3-6份、二氧化硅0.2-0.4份、聚乙烯辛烯共弹性体1-2份、二异氰酸酯2-5份、均苯四甲酸二酐0.5-1份、溶剂150-200份。
以上所述二氧化硅可以为纳米二氧化硅；溶剂可以为丙酮与乙醇的混合液，其中丙酮与乙醇的体积比为3:2。
以上所述改性复合玻璃纤维的制备方法如下：
步骤一，将玻璃纤维分散在溶剂中，加入酚醛环氧树脂和聚乙烯辛烯共弹性体，搅拌混合，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入二烯丙基二甲基氯化铵，通入氮气，然后保持温度为25-30℃，滴加二异氰酸酯，加入完毕后继续搅拌100-120分钟，得到反应混合物一；
步骤三，在反应物一中加入均苯四甲酸二酐和二氧化硅，在氮气保护下升温至50-55℃，搅拌反应300-350分钟，搅拌速度为60-70转/分钟，得到反应混合物二；
步骤四，将反应混合物二减压蒸馏，得到改性复合玻璃纤维。
以下实施例1-3为对改性复合玻璃纤维进行制备的组分配比具体情况：
将以上实施例制备得到的改性复合玻璃纤维通过纺丝后织网制成滤布，规格为Ф120mm，对其性能进行测量，同时采用未改性的同样的玻璃纤维通过纺丝后制成相同规格的滤布，作为对照，进行对比，结果如下：
通过以上结果可以看出，以上实施例制备得到的改性复合玻璃纤维制备得到的滤布与未改性的玻璃纤维制备得到的同样规格的滤布相比，断裂强度显著提高，同时对于热酸和热碱的耐腐蚀性能显著增强。
以上改性复合玻璃纤维在制备过程中，通过酚醛环氧树脂、聚乙烯辛烯共弹性体、二异氰酸酯和二烯丙基二甲基氯化铵与玻璃纤维在溶剂中产生的共聚反应以及与均苯四甲酸二酐和二氧化硅的进一步交联固化，使得玻璃纤维显著提高了机械性能与耐热酸碱性能，采用制备得到的滤袋能够适用于工业粉尘除灰的高温和腐蚀的复杂环境，延长了使用寿命。
实施例4-6
以下实施例4-6为将实施例2制备得到的改性复合玻璃纤维进行了表面处理，具体如下：步骤1，将以重量份计的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液5-10份、渗透剂0.5-1份、甲基丙烯酸甲酯1-2份、乙醇20-30份和丙酮10-20份，搅拌混合，得到混合液；
步骤2，将混合液涂覆于改性复合玻璃纤维上，在30-40℃条件下保持60-80分钟，然后烘干，得到表面处理后的改性复合玻璃纤维。
其中以上渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，，以上实施例改性复合玻璃纤维制备得到的滤布的断裂拉伸强度的经向强度较对照提高了40％以上，纬向强度较对照提高了33％以上，烘干的温度为150-180℃，烘干时间2-3h。
具体如下：
按照以上方式进行表面处理后得到的改性复合玻璃纤维进行性能测试，具体测试方式与前述相同，制备得到规格为Ф120mm的滤布，对其性能进行测量，具体如下：
从以上结果可以看出，经过表面处理有得到的改性复合玻璃纤维制成滤布后，显著提高了滤布的空气过滤阻力，同时能够进一步提升断裂强度，这是因为在以上表面处理过程中，通过氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液与甲基丙烯酸甲酯在渗透剂的共同作用下对玻璃纤维表面进行浸润，在丙酮蒸发过程中与改性复合玻璃纤维表面结合形成一层致密的低阻力膜，该膜可以与本发明改性复合玻璃纤维表面牢固地结合，并在高温烘干过程中进一步固化。经试验表面，该固化的温度为150℃以上，能够使得改性复合玻璃纤维表面的低阻力膜发生一定相变，膜表面光滑度显著提升，阻力显著降低。

Claims (8)

1.一种用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，该滤袋采用改性复合玻璃纤维进行织网制备而成，所述改性复合玻璃纤维由以下重量份的组分制备而成：玻璃纤维40-50份、二烯丙基二甲基氯化铵3-7份、酚醛环氧树脂3-6份、二氧化硅0.2-0.4份、聚乙烯辛烯共弹性体1-2份、二异氰酸酯2-5份、均苯四甲酸二酐0.5-1份、溶剂150-200份。
2.根据权利要求1所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，所述二氧化硅为纳米二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，所述溶剂为丙酮与乙醇的混合液，其中丙酮与乙醇的体积比为3:2。
4.根据权利要求1所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，所述改性复合玻璃纤维的制备方法如下：
步骤一，将玻璃纤维分散在溶剂中，加入酚醛环氧树脂和聚乙烯辛烯共弹性体，搅拌混合，得到混合物一；
步骤二，在混合物一中加入二烯丙基二甲基氯化铵，通入氮气，然后保持温度为25-30℃，滴加二异氰酸酯，加入完毕后继续搅拌100-120分钟，得到反应混合物一；
步骤三，在反应物一中加入均苯四甲酸二酐和二氧化硅，在氮气保护下升温至50-55℃，搅拌反应300-350分钟，得到反应混合物二；
步骤四，将反应混合物二减压蒸馏，得到改性复合玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，步骤三中搅拌反应的搅拌速度为60-70转/分钟。
6.根据权利要求4所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，步骤四得到改性复合玻璃纤维后，将其通过以下混合液处理后制备滤网，所述处理方法如下：
步骤1，将以重量份计的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液5-10份、渗透剂0.5-1份、甲基丙烯酸甲酯1-2份、乙醇20-30份和丙酮10-20份，搅拌混合，得到混合液；
步骤2，将混合液涂覆于改性复合玻璃纤维上，在30-40℃条件下保持60-80分钟，然后烘干，得到表面处理后的改性复合玻璃纤维。
7.根据权利要求6所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，步骤1中所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求6所述的用于工业粉尘除灰的滤袋，其特征在于，步骤2中烘干的温度为150-180℃，烘干时间2-3h。
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