CN109435375A - 一种除尘滤袋 - Google Patents

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Abstract

一种除尘滤袋，由滤材加工成袋状构成，滤材由上到下包括过滤效率不同的第一层和第二层。第一层和第二层可以由玻璃纤维构成。构成上述玻璃纤维的各组分的重量百分比包括：氧化硼0‑0.1％、二氧化硅69‑72％、氧化钠10.5‑12％、氧化钙5‑7％、氧化钾4.5‑6％、氧化铝2.5‑4％、氧化镁2‑4％、氧化锌0‑2％、氧化铁0‑0.2％。由本发明构成的滤袋成本低廉，更换周期长，并且可以根据使用场景改变组分提高耐温特性。

Description

一种除尘滤袋
技术领域
本发明涉及一种滤袋，用于从流动的气体中分离出粉尘或杂质。
技术背景
近年来，随着工业的飞速发展，工业排污日益严重，已危害到自然环境和人们的身体健康。烟气除尘是治理污染的重要组成部分，而袋式除尘是治理烟气的有效方法。其中的关键技术在于过滤烟气所采用的滤布材料。
现有技术中常用无纺布作为滤布材料。用于烟气除尘的无纺布的纤维直径通常为20μm以下。通常而言，纤维直径越小并且纤维堆积层数越多，无纺布的过滤性能越好。但是，纤维的机械强度随着纤维直径减少而降低。因此过细的纤维直径构成的滤材寿命较短，需要频繁地更换滤材，不够经济。而如果纤维直径越大则滤材的压力损失越大，这将增加排风机的能耗。并且，工业烟气有时候温度较高，常规的无纺布材料并不能在高温下工作。因此有必要提供一种可以调节过滤效率的滤层。成本低廉，更换周期长的滤布。并且可以根据使用场景改变组分提高耐温特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉，更换周期长的滤袋，并且可以根据使用场景改变组分提高耐温特性。
滤袋由滤材加工成袋状。滤材由上到下包括第一层和第二层。第一层和第二层可以由玻璃纤维构成。用于第一层和第二层可以为同一种玻璃纤维也可以为不同种玻璃纤维，还可以为混合种类的纤维。所述混合种类指的是玻璃纤维的直径可以不同。玻璃纤维的平均直径越细，滤材的过滤能力较高。玻璃纤维的平均直径越粗机械强度越高。构成上述玻璃纤维的各组分的重量百分比包括：氧化硼0-0.1％、二氧化硅69-72％、氧化钠10.5-12％、氧化钙5-7％、氧化钾4.5-6％、氧化铝2.5-4％、氧化镁2-4％、氧化锌0-2％、氧化铁0-0.2％。
第一层
第一层1过滤效率为40％-70％。如此，第一层能够减轻第二层2的负荷，延长第二层2的使用寿命。所述过滤效率为使得包含粒径为0.5微米的NaCl颗粒的空气以流速5.3cm/秒通过时的上述颗粒的过滤效率。因为当第一层1过滤效率低于40％时，第二层2容易堵塞而严重影响过滤性能。而当第一层1过滤效率大于70％时，第一层1的压力损失会迅速增加。从而导致整个滤材的过滤性能下降。优选地，第一层1的过滤效率为60％，克重为60-80g/m2，平均纤维直径为1-2微米。
第一层1的克重可以在65-85g/m2范围内调整，从而调整第一层1的过滤效率。例如克重小于65g/m2，则过滤效率恶化，如果超过85g/m2，则过滤层的压力损失增加。优选地，第一层克重为78g/m2。调整克重的方式可以通过调整玻璃纤维水溶液中的纤维浓度。
第一层1的平均纤维直径为1-2微米。通过调整平均纤维直径能够调整滤材的压力损失。当纤维平均直径小于1微米时，纤维强度较低导致压力损失较高，从而导致滤材使用寿命变短。纤维直径超过2微米，过滤效率又将变低。优选地，第一层1的纤维直径为1.2微米。
第一层1的厚度为0.1-0.6毫米。第一层1和第二层2在接触面上的纤维互相交叠。如果厚度小于0.1毫米，第二层2的负荷较重。如果第一层厚度超过0.6毫米，整个滤材的厚度较高，导致压力损失过大。经试验，第一层1在该厚度中可以有效延长使用寿命。优选地，第一层1厚度为0.35毫米。
第二层
第二层2对于1微米左右尘埃的过滤效率为90％以上。第二层2的克重为40-55g/m2，平均纤维直径为0.4-1微米。
第二层2的克重可以在40-55g/m2内调整。第二层2的克重假如低于40g/m2，过滤效率将变低。第二层2的克重如果超过55g/m2，则导致压力损失太高。优选地，第二层2的克重为50g/m2。
第二层2的平均纤维直径为0.4-1微米。如果第二层2的平均纤维直径低于0.4微米，使用寿命过短。如果第二层2的平均纤维直径高于1微米，90％的过滤效率难以保证。优选地，第二层2的平均纤维直径为0.6微米。
为了达到设计的过滤效率，第二层2的厚度可以在0.3-0.9毫米之间调整。如果第二层2的厚度超过0.9毫米，压力损失过大。如果第二层2的厚度小于0.3毫米则寿命过短而不能满足使用需求。
由本发明的技术方案得到的滤材的厚度为0.4-1.5毫米。可以获得良好的过滤效率和较高的使用寿命的滤材。如果滤材厚度低于0.4毫米，使用寿命过短，不得不频繁更换滤材。如果厚度超过1.5毫米，造成压力损失过大，增加排风能耗。
例如为进一步增加耐温性能，可以选择氧化锆作为第一层。具体地将在具体实施方式中进一步说明。
为进一步增加滤材强度，可以在第二层下方增加高透气率的无纺布基布作为补强层。合适的基布为例如由无机纤维、塑料纤维、纤维素纤维、碳纤维、或其混合物形成的浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡、由玻璃纤维或合成纤维形成的织物、格栅结构和所述浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡的各种组合。优选地，基布层由间位芳族聚酰胺纤维组成。
附图说明
图1为本发明的滤材结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案做详细描述。
实施例一：
如图1所示，滤材3由上到下包括第一层1和第二层2。第一层1和第二层2都由玻璃纤维构成。构成上述玻璃纤维的各组分的重量百分比包括：氧化硼0-0.1％、二氧化硅69-72％、氧化钠10.5-12％、氧化钙5-7％、氧化钾4.5-6％、氧化铝2.5-4％、氧化镁2-4％、氧化锌0-2％、氧化铁0-0.2％。
形成第一层的生产方法包括：将平均纤维直径为1.2微米的短切原丝玻璃纤维通过碎浆机分散在5wt％的阳离子性丙烯酸乳液中得到糊料A。平均纤维直径为0.6微米的短切原丝玻璃纤维通过碎浆机分散在5wt％的阳离子性丙烯酸乳液中得到糊料B。
在造纸机传送带上形成由糊料A构成的具有78g/m2克重的第一层，经造纸机脱水箱脱水。用硫酸、氢氟酸按1:2的比例配制粗化液，将第一层玻璃纤维11在30～40℃粗化液中浸渍3min使得表面粗化处理。粗化处理可增加玻纤表面微观粗糙度和接触面积，使得第一层与第二层在接触面处的玻璃纤维交联从而连接更紧密而不易撕裂。粗化后经干燥再在第一层上采用与形成第一层相同的方式使得糊料B形成50g/m2克重的第二层。在第一层和第二层结合后在干燥机中干燥。干燥后浸渍于憎水剂和丙烯酸树脂混合溶液中，再脱水干燥得到滤材3。
实施例二：
第一层采用氧化锆纤维，第二层采用重量百分比为：氧化硼0-0.1％、二氧化硅69-72％、氧化钠10.5-12％、氧化钙5-7％、氧化钾4.5-6％、氧化铝2.5-4％、氧化镁2-4％、氧化锌0-2％、氧化铁0-0.2％的玻璃纤维。氧化锆纤维经过开松再按照设计克重在梳棉机上梳理成均匀的纤维网。上述纤维网经引导辊装置共同喂入主针刺设备。主针刺设备采用1100针/cm2的针刺速度进行加工。产品经800℃、12m/min的烧毛温度、速度进行烧毛处理，处理后采用0压力，经过冷压辊完成迅速冷却，得到第一层预制件。用硫酸、氢氟酸按1:2的比例配制粗化液，将第一层预制件放入30～40℃粗化液中浸渍3min使得表面粗化处理。粗化处理可增加纤维表面微观粗糙度和接触面积，使得第一层与第二层在接触面处的纤维交联。粗化后经干燥再在第一层上采用与形成第一层相同的方式形成50g/m2克重的第二层。在第一层和第二层形成后在干燥机中干燥。干燥后浸渍于憎水剂和丙烯酸树脂混合溶液中，再脱水干燥得到滤材。
实施例三：
第一层玻璃纤维平均直径为1微米。其余步骤与实施例一相同。
实施例四：
第一层玻璃纤维平均直径为1微米。第二层玻璃纤维平均直径为0.5微米。其余步骤与实施例一相同。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种除尘滤袋，由滤材加工成袋状；所述滤材由第一层和第二层构成；所述第一层和第二层为过滤效率不同的玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的一种除尘滤袋，其特征在于：第一层过滤效率为40％-70％，克重为60-80g/m2，平均纤维直径为1-2微米，厚度为0.1-0.6毫米。
3.根据权利要求2所述的一种除尘滤袋，其特征在于：第二层2对于1微米左右尘埃的过滤效率为90％以上，克重为40-55g/m2，平均纤维直径为0.4-1微米，厚度为0.3-0.9毫米。
4.根据权利要求1所述的一种除尘滤袋，其特征在于：第一层和第二层都由玻璃纤维构成，所述玻璃纤维的各组分的重量百分比包括：氧化硼0-0.1％、二氧化硅69-72％、氧化钠10.5-12％、氧化钙5-7％、氧化钾4.5-6％、氧化铝2.5-4％、氧化镁2-4％、氧化锌0-2％、氧化铁0-0.2％。
5.根据权利要求1所述的一种除尘滤袋，其特征在于：第一层采用氧化锆纤维，第二层采用重量百分比为：氧化硼0-0.1％、二氧化硅69-72％、氧化钠10.5-12％、氧化钙5-7％、氧化钾4.5-6％、氧化铝2.5-4％、氧化镁2-4％、氧化锌0-2％、氧化铁0-0.2％的玻璃纤维。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的除尘滤袋，在第二层下方增加高透气率的无纺布基布作为补强层；合适的基布为例如由无机纤维、塑料纤维、纤维素纤维、碳纤维、或其混合物形成的浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡、由玻璃纤维或合成纤维形成的织物、格栅结构和所述浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡的组合。
7.一种制造如权利要求1-3任意一项所述的除尘滤袋的方法，包括：将平均纤维直径为1.2微米的短切原丝玻璃纤维通过碎浆机分散在5wt％的阳离子性丙烯酸乳液中得到糊料A；平均纤维直径为0.6微米的短切原丝玻璃纤维通过碎浆机分散在5wt％的阳离子性丙烯酸乳液中得到糊料B；在造纸机传送带上形成由糊料A构成的具有78g/m2克重的第一层，经造纸机脱水箱脱水；用硫酸、氢氟酸按1:2的比例配制粗化液，将第一层玻璃纤维11在30～40℃粗化液中浸渍3min使得表面粗化处理；粗化后经干燥再在第一层上采用与形成第一层相同的方式使得糊料B形成50g/m2克重的第二层；在第一层和第二层结合后在干燥机中干燥；干燥后浸渍于憎水剂和丙烯酸树脂混合溶液中，再脱水干燥得到滤材；将滤材加工成袋状。
8.一种制造如权利要求5所述的除尘滤袋的方法，氧化锆纤维经过开松再按照设计克重在梳棉机上梳理成均匀的纤维网；上述纤维网经引导棍装置共同喂入主针刺设备；主针刺设备采用1100针/cm2的针刺速度进行加工，产品经800℃、12m/min的烧毛温度、速度进行烧毛处理；处理后采用0压力，经过冷压辊完成迅速冷却，得到第一层预制件；用硫酸、氢氟酸按1:2的比例配制粗化液，将第一层预制件放入30～40℃粗化液中浸渍3min使得表面粗化处理；粗化后经干燥再在第一层上采用与形成第一层相同的方式形成50g/m2克重的第二层；在第一层和第二层形成后在干燥机中干燥，干燥后浸渍于憎水剂和丙烯酸树脂混合溶液中，再脱水干燥得到滤材；将滤材加工成袋状。
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