CN108049178A - 一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法，首先将以下重量份数的配方组分搅拌均匀后制成处理液；然后将玻纤布在处理液中浸渍后进行压扎，最后将压扎处理后的玻纤布经高温烘道烧结后，制得玻纤布滤料；上述配方组分的具体组分和质量份数如下：防酸剂：2‑30份；偶联剂：0.1‑0.4份；柔软剂：1‑8份；溶剂：40‑80份；pH值调节剂：0.01‑0.05份。本发明通过调节配方中各组分的配比，使得玻纤布的耐折性能提高显著，处理后玻纤布滤料的径向达到8‑10万次左右，纬向耐折达到3‑5万次。

Description

一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法
技术领域
本发明涉及一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法，属于精细化工技术领域。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有耐热、耐腐蚀、机械强度高、尺寸稳定性好等优点，其缺点是性脆即耐屈饶性较差，目前，表征玻璃纤维耐屈饶性能主要依靠测试其MIT耐折数据。由于滤袋在工况除尘的过程中会受到一定频率的喷吹清灰，清灰的形式有震打、反吸风、反吹风、脉冲等，这些清灰形式会使得滤袋在使用周期内受到频繁折叠，所以玻纤布滤料的耐折性能影响滤袋在工况下的使用寿命。
目前，一般通过对玻纤滤料进行化学表面处理，以提高玻纤的耐温、耐酸碱、防水防油性能。而处理后的玻纤滤料的MIT耐折数据也仅仅能达到1-2万次左右(拉力14.7N，样品宽度15mm)，远不能达到人们的期望值，因此提高玻纤滤料的耐折性能对延长玻纤滤料的使用寿命的意义重大。
发明内容
本发明通过调节配方中各组分的配比，使得玻纤布的耐折性能提高显著，处理后玻纤布滤料的径向达到8-10万次左右，纬向耐折达到3-5万次。具体的技术方案如下：
一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法，首先将以下重量份数的配方组分搅拌均匀后制成处理液；然后将玻纤布在处理液中浸渍后进行压扎，最后将压扎处理后的玻纤布经高温烘道烧结后，制得玻纤布滤料；
上述配方组分的具体组分和质量份数如下：
防酸剂：2-30份；
偶联剂：0.1-0.4份；
柔软剂：1-8份；
溶剂：40-80份；
pH值调节剂：0.01-0.05份。
具体地，防酸剂优选为含氟树脂、甲基硅油、氟硅烷中的至少一种，防酸剂的固含量为10-80％。
偶联剂优选为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、氟硅烷偶联剂中的至少一种。
柔软剂优选为直链饱和脂肪烷烃、石蜡乳、硅油、脂肪酸酰胺的一种或其中二种的复配，柔软剂的固含量为5-50％。
溶剂优选为10wt％的乙醇水溶液、去离子水、30wt％丙酮水溶液中的任一种。
pH值调节剂优选为醋酸、碳酸、磷酸中的至少一种。
采用上述各组分所形成的处理液可在玻纤的表面形成具有较高耐磨性的包覆层，该包覆层同时可对玻璃纤维具有较高的支撑作用，在玻璃纤维进行折弯的过程中，包覆层能够使玻璃纤维形成较大的弧度，同时避免、至少降低玻璃纤维表面因摩擦而产生毛丝，由此增加玻纤布的耐折性能。
进一步，在处理液的制备过程中，pH值调节剂在加入偶联剂之前加入到制备设备中。
在适当pH值的环境下，偶联剂能够和玻纤表面进行复合，在玻纤表面形成较为完整的包覆层，避免偶联剂的反应程度不够，在玻纤表面形成的包覆层具有缺陷，使部分玻纤表面暴露在外，增大玻纤布滤料在使用过程中，玻璃纤维的原始表面直接形成摩擦，从而对玻璃纤维造成破坏。提前加入pH值调节剂后，可将处理液的pH值调节到适当的数值，使后加入的偶联剂能够充分的活化，使偶联剂中的活性基团能够充分活化，有利于在玻璃纤维表面形成完整致密的包覆层。
优选地，玻纤布在浸渍处理前需要先进行热清洗处理，热清洗处理的温度400-500℃。
在玻纤布的织造过程中，玻璃纤维表面常涂覆了石蜡或淀粉等浸润剂，这些浸润剂组分吸附在玻璃纤维的表面，使得玻纤布浸渍时处理液中的防酸剂、柔软剂等功能性组分难以直接包覆于玻纤表面，使浸渍处理效果大打折扣。经过热清洗后，玻纤表面呈现出光滑、洁净的状态，有利于玻璃纤维本体与处理液中的功能性助剂充分结合，使浸渍处理后的效果显著提升。
作为优选，本发明优选采用如下具体步骤：
(1)将防酸剂和溶剂按照重量份比投入混合设备中进行混合，在15-25℃温度下搅拌均匀，搅拌时间为10-60min，搅拌速度为10-100r/min；
(2)在保持持续搅拌的状态下向混合设备中加入pH值调节剂，再搅拌2-5min；
(3)依次向混合设备中加入偶联剂和柔软剂，继续搅拌2-30min，制成处理液，然后将处理液倒入浸渍槽内；
(4)玻纤布经过400-500℃热清洗处理后进入浸渍槽内进行浸渍，在完成浸渍后进行压扎，压轧压力为0.03-0.1MPa；
(5)将浸渍并压轧后的玻纤布送入高温烘道，在100-300℃下烘干1-20min，制得玻纤布滤料。
作为优选的配置步骤，所配制的处理液具有较好的处理能力，经该处理液处理的玻璃纤维布，在玻璃纤维表面能够形成一层较为完整的包覆层，使玻璃纤维具有良好的抗摩擦力和抗折弯能力。
附图说明
图1为实施例1所制备的玻璃纤维的表面电镜图片。
图2为实施例2所制备的玻璃纤维的表面电镜图片。
图3为对比例1所制备的玻璃纤维的表面电镜图片。
图4为对比例2所制备的玻璃纤维的表面电镜图片。
具体实施方式
实施例1：
一种高抗折、高包覆效果的玻纤滤料后处理方法，其处理液的具体组分和质量份数为：
防酸剂：30份、偶联剂：0.1份、柔软剂：2份、溶剂：70份、pH值调节剂：0.01份；
其中：防酸剂为苯甲基硅油乳液与聚四氟乙烯乳液的1:1混合液，固含量为40％；偶联剂为KH550；柔软剂为氨基硅油乳液，固含量为40％；溶剂为10wt％的乙醇水溶液；pH值调节剂为3.5wt％的H2CO3溶液。
后处理的具体步骤如下：
(1)首先将防酸剂和溶剂的上述份数投入混合设备中进行混合，在15-20℃温度下，在80r/min的搅拌速度下搅拌15分钟。
(2)在保持搅拌的状态下向混合设备中加入pH值调节剂，调节pH＝3，再继续搅拌5min。
(3)再向混合设备中依次加入偶联剂、柔软剂后继续搅拌15min，制成处理液，然后将混合均匀的处理液倒入浸渍槽内。
(4)玻纤布经过450℃热清洗处理后通过传送辊进入浸渍槽内，充分浸渍，并压轧，压轧压力控制在0.06MPa。
(5)再将浸渍并压轧后的玻纤布通过传送辊送入高温烘道，烘道内温度为200℃，烘干10min，即完成高耐折性能玻纤布滤料的后处理，制得玻纤布滤料。
本实施例制得的高耐折性能玻纤布滤料，按照GB/T 457-2008标准进行耐折性能测试，测试结果为径向耐折8.5万次，纬向耐折4.6万次。
该实施例所制成的玻纤布滤料的玻纤表面电镜图片如图1所示，从图1中可以看出，玻璃纤维表面的包覆层完整地包覆在玻璃纤维的表面。
实施例2：
一种玻纤滤料后处理方法，其处理液的具体组分和质量份数为：
防酸剂：5份、偶联剂：0.1份、柔软剂：5份、溶剂：80份、pH值调节剂：0.01份；
其中：防酸剂为苯甲基硅油乳液，固含量为60％；偶联剂为KH550；柔软剂为石蜡乳液，固含量30％；溶剂为去离子水；pH值调节剂为冰醋酸。
后处理具体步骤如下：
(1)首先将防酸剂和溶剂的上述份数投入混合设备中进行混合，在20-25℃温度下，在90r/min的搅拌速度下搅拌30分钟。
(2)在保持搅拌的状态下向混合设备中加入pH值调节剂，调节pH＝4，再继续搅拌5min。
(3)再向混合设备中依次加入偶联剂、柔软剂后继续搅拌30min，制成处理液，然后将混合均匀的处理液倒入浸渍槽内。
(4)玻纤布经过350℃热清洗处理后通过传送辊进入浸渍槽内，充分浸渍，并压轧，压轧压力控制在0.03MPa。
(5)再将浸渍并压轧后的玻纤布通过传送辊送入高温烘道，烘道内温度为210℃，烘干8min，即完成高耐折性能玻纤布滤料的后处理，制得玻纤布滤料。
本实施例制得的高耐折性能玻纤布滤料，按照GB/T 457-2008标准进行耐折性能测试，测试结果为径向耐折7.1万次，纬向耐折4.2万次。
此实施例制得的料玻纤滤料使有效效组分在玻璃纤维表面均匀包覆，处理后玻纤表面电镜图片如下：
对比例1：
一种玻纤滤料后处理方法，其处理液的具体组分和质量份数为：
防酸剂：30份、偶联剂：0.1份、溶剂：70份、pH值调节剂：0.01份；
其中：防酸剂为苯甲基硅油乳液与聚四氟乙烯乳液的1:1混合液，固含量为40％；偶联剂为KH550；溶剂为10wt％的乙醇水溶液；pH值调节剂为3.5wt％的H2CO3溶液。
后处理具体步骤如下：
(1)首先将防酸剂和溶剂的上述份数投入混合设备中进行混合，在15-20℃温度下，在80r/min的搅拌速度下搅拌15分钟。
(2)在搅拌的状态下向混合设备中加入pH值调节剂，调节pH＝3，再继续搅拌5min。
(3)再向混合设备中加入偶联剂后继续搅拌15min，制成处理液，然后将混合均匀的处理液倒入浸渍槽。
(4)玻纤布经过450℃热清洗处理后通过传送辊进入浸渍槽内，浸渍并压轧，压轧压力控制在0.06MPa。
(5)再将浸渍并压轧后的玻纤布通过传送辊送入高温烘道，烘道内温度为200℃，烘干10min，即完成玻纤布滤料的后处理，制得玻纤布滤料。
本对比例制得的玻纤布滤料，按照GB/T 457-2008标准进行耐折性能测试，测试结果为径向耐折1.6万次，纬向耐折1.2万次。
该对比例所制成的玻纤布滤料的玻纤表面电镜图片如图3所示，从图3中可以看出，制得的料玻纤布滤料中，有效组分局部堆积，未完全包覆于玻纤表面。
对比例2：
一种玻纤滤料后处理方法，其处理液的具体组分和质量份数为：
防酸剂：5份、柔软剂：5份、溶剂：80份、pH值调节剂：0.01份；
其中：防酸剂为苯甲基硅油乳液，固含量为60％；偶联剂为KH550；柔软剂为石蜡乳液，固含量30％；溶剂为去离子水；pH值调节剂为冰醋酸。
后处理具体步骤如下：
(1)首先将防酸剂和溶剂的上述份数投入混合设备中进行混合，在20-25℃温度下，在90r/min的搅拌速度下搅拌30分钟。
(2)在保持搅拌的状态下向混合设备中加入pH值调节剂，调节pH＝4，再继续搅拌5min。
(3)再向混合设备中加入柔软剂后继续搅拌30min，制成处理液，然后将混合均匀的处理液倒入浸渍槽内。
(4)玻纤布经过350℃热清洗处理后通过传送辊进入浸渍槽内，充分浸渍，并压轧，压轧压力控制在0.03MPa。
(5)再将浸渍并压轧后的玻纤布通过传送辊送入高温烘道，烘道内温度为210℃，烘干8min，即完成高耐折性能玻纤布滤料的后处理，制得玻纤布滤料。
本对比例制得的玻纤布滤料，按照GB/T 457-2008标准进行耐折性能测试，测试结果为径向耐折1.8万次，纬向耐折1.5万次。
该对比例所制成的玻纤布滤料的玻纤表面电镜图片如图4所示，从图4中可以看出，制得的料玻纤布滤料中，有效组分局部大量堆积，未完全包覆于玻纤表面。

Claims (9)

1.一种高抗折、高包覆效果的玻纤布滤料后处理方法，其特征在于，首先将以下重量份数的配方组分搅拌均匀后制成处理液；然后将玻纤布在处理液中浸渍后进行压扎，最后将压扎处理后的玻纤布经高温烘道烧结后，制得玻纤布滤料；
上述配方组分的具体组分和质量份数如下：
防酸剂：2-30份；
偶联剂：0.1-0.4份；
柔软剂：1-8份；
溶剂：40-80份；
pH值调节剂：0.01-0.05份。
2.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
防酸剂为含氟树脂、甲基硅油、氟硅烷中的至少一种，防酸剂的固含量为10-80％。
3.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、氟硅烷偶联剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
柔软剂为直链饱和脂肪烷烃、石蜡乳、硅油、脂肪酸酰胺的一种或其中二种的复配，柔软剂的固含量为5-50％。
5.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
溶剂为10wt％的乙醇水溶液、去离子水、30wt％丙酮水溶液中的任一种。
6.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
pH值调节剂为醋酸、碳酸、磷酸中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，
在处理液的制备过程中，pH值调节剂在加入偶联剂之前加入到制备设备中。
8.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，玻纤布在浸渍处理前需要先进行热清洗处理，热清洗处理的温度为400-500℃。
9.根据权利要求1所述的后处理方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将防酸剂和溶剂按照重量份比投入混合设备中进行混合，在15-25℃温度下搅拌均匀，搅拌时间为10-60min，搅拌速度为10-100r/min；
(2)在保持持续搅拌的状态下向混合设备中加入PH值调节剂，再搅拌2-5min；
(3)依次向混合设备中加入偶联剂和柔软剂，完成偶联剂、柔软剂的添加后，继续搅拌2-30min，制成处理液，然后将处理液倒入浸渍槽内；
(4)玻纤布经过400-500℃热清洗处理后进入浸渍槽内进行浸渍，在完成浸渍后进行压扎，压轧压力为0.03-0.1MPa；
(5)将浸渍并压轧后的玻纤布送入高温烘道，在100-300℃下烘干1-20min，制得玻纤布滤料。
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