CN109603306A - 一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料及其制备方法,由玻璃纤维过滤材料基材、玻璃纤维保护膜、催化剂纳米微粒层和膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜构成,在过滤应用中,粉尘先由催化功能玻璃纤维覆膜滤料的膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜拦截,避免了催化剂纳米微粒上的活性位点被粉尘覆盖而失去活性,从而确保了催化剂的催化功能高效持久,余下的有害气体再经过催化剂纳米微粒层分解,达到对粉尘和有害气体综合防治的目的,实现了除尘、脱硫、脱硝、脱二噁英、脱汞等一体化,同时特别适宜于工业化生产。

Description

一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于催化材料技术领域,尤其涉及一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料及其制备方法。
背景技术
大气污染治理经历了或正在经历除尘、脱硫、脱硝、脱二噁英、脱汞等发展历程。袋式除尘技术成熟,过滤材料是袋式除尘器的关键部件,采用玻璃纤维覆膜滤料可有效减排PM2.5等微细粉尘,实现5mg/Nm3以下的烟尘排放。将催化剂负载在过滤材料上,研究具有催化功能的过滤材料对粉尘和有害气体综合防治,实现除尘、脱硫、脱硝、脱二噁英、脱汞等一体化是目前的发展方向。其技术关键是要做到①催化剂微粒与滤料结合牢固;②不降低过滤材料的性能;③催化剂的催化功能高效持久;④成本低,适应工业化生产。
目前将催化剂负载在过滤材料上的方法大体分为以下几种:
(1)将催化剂微粒引入纤维制造工艺,生产出含催化剂的纤维,利用该种纤维生产过滤材料。该方法能使催化剂微粒与滤料结合牢固,但催化剂成份位于纤维内部,且在滤料的后续表面后处理过程中纤维又被包覆,从而影响了催化剂催化功能的发挥。例如:中国专利CN101496974B,披露了一种除尘和二噁英分解双效过滤材料的制备方法。该材料包括五层结构,一是将聚四氟乙烯纤维梳理加工成迎尘层,二是将细旦聚四氟乙烯纤维预针刺加工成缓冲层,三是通过裂膜方法将负载催化剂的聚四氟乙烯薄膜加工成网状结构的纤维,并多层叠合成催化层,四是聚四氟乙烯基布增强层,将上述四层叠合,再在基布增强层上叠合迎尘层,最后通过针刺加工而成。中国专利CN107638739A,披露了一种具有催化脱硝功能的过滤材料的制备方法,包括如下步骤:1)在玻璃纤维拉丝时将脱硝催化剂组份涂覆至玻璃纤维上,形成具有脱硝功能的玻璃纤维;2)将步骤1)所得的具有脱硝功能的玻璃纤维制备成玻璃纤维布或针刺毡后,经过化学处理及覆膜后,形成具有催化脱硝功能的过滤材料。
(2)将催化剂微粒引入ePTFE制膜工艺,生产出含催化剂的ePTFE滤膜,将该滤膜覆合到过滤材料表面。该方法能使催化剂微粒与滤料结合牢固,但催化剂成份位于滤膜内部,从而影响了催化剂催化功能的发挥,且催化剂微粒的引入严重影响滤膜的生产。例如:中国专利CN104014200B,披露了一种除尘脱硝一体化滤料制备方法,具体步骤为:(1)将聚四氟乙烯粉料、脱硝催化剂粉末、扩散剂、偶联剂、润滑剂按一定比例混合均匀,经搅拌、打坯制成催化滤膜坯料;(2)将配制好的催化滤膜坯料经压延、拉伸、成膜等工艺制备出包含脱硝催化剂的孔可控催化滤膜;(3)使用处理剂对滤料基布进行预处理;(4)通过热压复合使预处理后的滤料基布与催化滤膜紧密结合。最终制得除尘脱硝一体化滤料。中国专利CN101357279A,披露了一种除尘及二恶英分解一体化过滤材料及其制备方法,过滤材料包括支撑催化层、基布层和支撑层,基布层的一面置于支撑催化层的一侧、基布层的另一面置于支撑层上;支撑催化层由催化层叠加覆盖在催化支撑层上构成。该制备方法是将含有二恶英分解催化剂的聚四氟乙烯微孔薄膜、耐高温纤维支撑层、基布层进行叠加,通过针刺、后处理等工艺加工而成。
(3)通过原位生成的方式,将催化剂一步生长到纤维表面,从而使催化剂在纤维表面均匀牢固负载。但工艺复杂、生产周期长,不适应工业化生产。例如:中国专利CN106215522B,披露了一种在滤料上原位生成纳米花状二氧化锰催化剂的方法,将滤料浸入含有十二烷基硫酸钠和硝酸的溶液中,首先利用十二烷基硫酸钠对滤料的表面进行改性,使其表面缠绕一层荷电层,它能够紧密地吸附酸性溶液中的H+;然后加入高锰酸钾作为氧化剂,使高锰酸钾与滤料表面的H+反应,在滤料表面原位生成纳米花状二氧化锰,从而制得具有脱硝功能的复合滤料。中国专利CN106512552A,披露了一种原位负载三元脱硝抗硫催化剂的复合滤料及其制备方法,其是以聚苯硫醚滤料为催化剂载体,先采用十二烷基硫酸钠对聚苯硫醚针刺毡进行表面改性,使聚苯硫醚滤料活化,然后以高锰酸钾、无水氯化铁和七水合三氯化铈为催化剂前驱体,以去离子水为溶剂,将三元MnO2-Fe2O3-CeOx催化剂一步原位负载在经活化处理的聚苯硫醚滤料表面。
(4)将催化剂微粒直接均匀喷洒在织物层的表面;或先将催化剂微粒浸渍在耐热纤维上,然后进行热压,再将附着了催化剂微粒的耐热纤维进行开松、梳理、铺网、预针刺后形成催化层;或者是先将耐热纤维进行开松、梳理、铺网、预针刺制得耐热纤维网,然后将催化剂微粒热压在耐热纤维网上加工成催化层。该法催化剂微粒与滤料结合不牢固,且生产过程损耗大,成本高。例如:中国专利CN103170182B,披露了一种除尘和低温脱硝过滤材料及其用途,该过滤材料是由迎尘层、催化层、中间织物增强层、非过滤面层构成,所述迎尘层、中间织物增强层、非过滤面层是由平均直径为5-30μm、强度在3.0CN/dtex以上、伸长率在50%以下的耐热纤维组成,所述催化层是由附着催化剂微粒的耐热纤维网组成。具体是将催化剂微粒在温度为250-500℃、时间为2-20min下进行热压,使之附着在耐热纤维或耐热纤维网上,加工成催化层。中国专利CN103418187A,披露了一种除尘和低温脱硝过滤材料及用途,该过滤材料是由覆盖层、催化层、织物层构成,所述织物层是由平均直径为5-30μm、强度在3.0CN/dtex以上、伸长率在50%以下的耐热纤维组成,所述催化层是由催化剂微粒铺设而成。
(5)现有最常用的催化剂附着方式是将催化剂微粒制成乳液浸渍在滤料上。该法不降低过滤材料的性能、特别适应工业化生产。但如何提高催化剂微粒与滤料结合牢固度和保持催化剂的催化功能高效持久是需进一步研究的课题。
中国专利CN103463871B,披露了一种脱硝除尘玻璃纤维覆膜滤料,它包括玻璃纤维过滤材料基材、脱除NOX催化剂浸涂层和膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜,其特征在于,首先用脱除NOX催化剂配合料对玻璃纤维过滤材料基材进行浸渍烘干后处理,在玻璃纤维表面形成一层脱除NOX催化剂浸涂层,然后与聚四氟乙烯表面膜进行高温热压,制成既具有脱除NOX催化剂功能又能防治PM2.5的功能性覆膜滤料。中国专利CN105032034B,披露了一种脱硝和二噁英的超细玻纤机织复合功能滤料的制备方法,包括以下步骤:(1)活性金属催化剂粉末混合与PTFE树脂混合后,分别制成含有催化剂的PTFE纤维和含有催化剂的PTFE微孔薄膜;(2)将含有催化剂的PTFE纤维与超细玻纤混纺制成复合纱线,采用机织的方式织造制成超细玻纤与催化PTFE纤维混纺机织布层;(3)将活性金属催化剂乳液与PTFE乳液混合制成催化剂混合处理液,对超细玻纤与催化PTFE纤维混纺机织布层进行整体浸渍处理后在300-350℃进行烧结;(4)将烧结后的超细玻纤与催化PTFE纤维混纺机织布层与含有催化剂的PTFE微孔薄膜同时引入热覆膜机中,进行表面热压覆膜加工。按照中国专利CN103463871B和中国专利CN105032034B披露的方法,都是在玻璃纤维滤料后处理剂中引入催化剂纳米粉体,对滤料基材进行整体浸渍处理,造成催化剂纳米粉体被后处理剂膜包覆,影响其效率的发挥。
中国专利CN106215546B,披露了一种自组装催化剂涂层滤料,该滤料包括滤料基底、吸附固化层、催化剂纳米微粒层;其基本原理是,将吸附剂混合液浸渍滤料,让吸附剂(阴离子电解质或阳离子电解质+可电离的有机物或无机盐)通过静电吸附于滤料纤维表面,形成吸附固化层;然后,将催化剂纳米微粒分散液喷涂于吸附固化层上,经烘干、固化形成催化剂纳米微粒层。该专利披露的方法,在吸附剂以及固化剂的作用下催化剂纳米微粒良好地固定于滤料纤维表面,催化剂微粒不易粉化脱落。但吸附固化层本身与滤料纤维的结合是靠静电吸附,作用力弱,且其混合液a的浸渍时间为5-20分钟,步骤(4)和步骤(5)的烘干时间都为20-40分钟,步骤(5)的烘烤时间为10分钟以上,生产过程效率低,不适宜工业化生产。同时,该自组装催化剂涂层滤料在实际应用中,催化剂纳米微粒层容易被粉尘堵塞,不能保持催化剂的催化功能高效持久。
中国专利CN104941316B,披露了一种具有NO催化分解能力的烟尘过滤材料的制备方法,所用原料为:Ba/MgO,去离子水,硅烷偶联剂,吐温,耐高温粘合剂,悬浮剂,渗透剂,分散剂,碳酸氢盐;采用涂敷工艺和整理工艺两种工艺综合使用。本发明以Ba/MgO为袋式除尘滤料的助滤整理剂,采用涂敷、浸渍、压轧、烘焙及热压等工艺,对袋式除尘滤料进行处理,使滤料结构中掺入Ba/MgO,进而使之具有辅助过滤的作用,同时可以将高温烟尘中的NO气体直接分解成N2和O2。该专利披露的方法,催化剂纳米微粒固定于滤料纤维表面的机理是采用酚醛类耐高温粘合剂在其他助剂的作用下,对催化剂纳米微粒实施粘结。但酚醛类耐高温粘合剂固化后性脆,同时,该具有NO催化分解能力的烟尘过滤材料在实际应用中,催化剂容易被粉尘堵塞,不能保持催化剂的催化功能高效持久。
中国专利CN108201900A,披露了一种锰铈脱硝催化剂复合PPS滤料的制备方法,通过低温燃烧法制备锰铈脱硝催化剂,在水浴条件下将催化剂负载到有机硅改性丙烯酸酯乳液处理过的滤料上,获得复合脱硝滤料。该专利披露的方法,催化剂负载时是水浴条件下磁搅拌一定时间,不适应工业化生产,同时,该锰铈脱硝催化剂复合PPS滤料在实际应用中,催化剂容易被粉尘堵塞,不能保持催化剂的催化功能高效持久。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料及其制备方法,该催化功能玻璃纤维覆膜滤料中的催化剂纳米微粒与滤料的纤维结合牢固,不影响滤料的固有性能,催化剂的催化功能高效持久,且特别适宜于工业化生产。
为了实现上述的目的,本发明提供以下技术方案:
一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料,包括玻璃纤维过滤材料基材、玻璃纤维保护膜、催化剂纳米微粒层和膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜,其中玻璃纤维过滤材料基材和玻璃纤维保护膜之间,以及玻璃纤维保护膜和催化剂纳米微粒层之间均采用偶联键合技术牢固连接。
所述玻璃纤维过滤材料基材为300-900g/m2的市售产品。
本发明的另一个目的在于提供一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在高温下,对玻璃纤维过滤材料基材进行高温热清洗,得到玻璃纤维过滤材料A;
(2)配制玻璃纤维后处理剂,对玻璃纤维过滤材料A进行浸渍处理、烘干,得到覆有玻璃纤维保护膜的玻璃纤维过滤材料B;
其中玻璃纤维后处理剂的组份重量百分比如下:
聚四氟乙烯乳液 20-50%
偶联剂 0.3-2%
聚丙烯酸酯乳液 1-3%
水 余量;
其中聚四氟乙烯乳液为市售产品,固含量58-62%;偶联剂为硅烷偶联剂;聚丙烯酸酯乳液为市售产品,固含量35-40%;
玻璃纤维过滤材料的后处理,是在玻璃纤维表面被覆一层有机物,提高玻璃纤维的各项性能;但本发明的后处理,除了以上目的,还增加了以下两个目的:一是满足在玻璃纤维过滤材料表面覆合膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜的工艺要求;二是满足在玻璃纤维过滤材料表面负载催化剂纳米微粒的工艺要求;
硅烷偶联剂的作用是与玻璃纤维键合;其中,硅烷偶联剂YnSiX(4-n)(n=1-3)中X基团水解形成反应性Si-OH基团,接着Si-OH基团与玻纤表面的Si-OH基团发生脱水反应,形成键合的硅氧键;硅烷偶联剂中Y基团则与有机高分子聚合物缠结成一体;硅烷偶联剂在玻璃纤维过滤材料和有机高分子聚合物之间起到“分子桥”的作用,将玻璃纤维与有机高分子聚合物两种物质紧密的连接在一起;
聚丙烯酸酯乳液的引入是为了满足在玻璃纤维过滤材料表面负载催化剂纳米微粒的工艺要求;
(3)配制催化剂纳米微粒分散液,对玻璃纤维过滤材料B进行喷涂或浸渍、烘干、固化,得到负载催化剂纳米微粒的玻璃纤维过滤材料C;
其中催化剂纳米微粒分散液的组份重量百分比如下:
催化剂纳米微粒 10-30%
偶联剂 0.3-2%
含氟聚丙烯酸酯乳液 3-5%
水 余量;
其中催化剂纳米微粒选自Mn基、Ce基、Mn-Ce/TiO2复合催化剂或贵金属Pt、Rh、Pd具有低温活性的催化剂纳米微粒中的任意一种;偶联剂为钛酸酯偶联剂,优选为螯合型钛酸酯偶联剂;含氟聚丙烯酸酯乳液为市售产品,固含量15-20%;
钛酸酯偶联剂(RO)4-nTi(OX-R’-Y)n的作用归结于它对界面的影响,即它能在催化剂纳米微粒和有机聚合物之间形成化学桥键,这种偶联剂的特点是能在催化剂纳米微粒表面形成单分子层,并且由于其本身的化学结构,使钛酸酯偶联剂具有表面改性效果;
含氟聚丙烯酸酯乳液的引入是为了满足在玻璃纤维过滤材料表面负载催化剂纳米微粒的工艺要求,它与步骤2中浸涂在玻璃纤维表面的聚丙烯酸酯和聚四氟乙烯均有较好的相容性,同时与钛酸酯偶联剂中的有机长链-(OX-R’-Y)连接;
(4)将膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜通过高温热压覆合在玻璃纤维过滤材料C上,即制得本发明的催化功能玻璃纤维覆膜滤料。
其中膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜为市售产品,其微孔直径为0.03-3μm。
玻璃纤维在拉丝时,需涂覆浸润剂,通常涂覆的浸润剂为淀粉型浸润剂或石腊型浸润剂,其主要作用是保护纤维在后续加工成制品过程中,减少磨损,保持其强度。但玻璃纤维作为过滤材料使用时,必须对其进行后处理,而玻璃纤维表面的这层浸润剂影响后处理剂中有效成份与玻璃纤维的结合。所以,玻璃纤维过滤材料在进行后处理加工前,必须去除玻璃纤维拉丝时表面涂覆的浸润剂。本发明采用高温热清洗对其进行处理。
所述步骤1中的高温热清洗工艺为:温度300-400℃,车速2-10m/min。
所述步骤2中玻璃纤维后处理剂中的聚四氟乙烯乳液的被覆量需达到玻璃纤维过滤材料B总量的8-15%,优选为10-12%。
经研究发现,要将膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜牢固的覆合到玻璃纤维过滤材料表面,需要采用聚四氟乙烯乳液配合料对玻璃纤维过滤材料基材进行后处理,且经过后处理的玻璃纤维过滤材料B中,聚四氟乙烯乳液配合料的被覆量P需达到经过后处理的玻璃纤维过滤材料B总量的8-15%。其中被覆量P由下式计算:
P=(B-A)/B×100%。其中:
P是被覆量(%);
A是经过高温热清洗的玻璃纤维过滤材料A的重量(g);
B是经过后处理的玻璃纤维过滤材料B的重量(g)。
被覆量过低,则膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜与玻璃纤维过滤材料结合不牢固,过高会使成本增加。
所述步骤2中的浸渍处理、烘干工艺为:烘干温度95-105℃,车速1-5m/min。
所述步骤3中的烘干、固化工艺为:预烘温度95-105℃,焙烘温度250-300℃,车速1-3m/min。
所述步骤3中的催化剂纳米微粒分散液的喷涂量为:催化功能玻璃纤维覆膜滤料的催化剂纳米微粒层重100-300g/m2
所述步骤4中的高温热压覆膜工艺为:热压温度为300-370℃,压力为3-5MPa,车速1-3m/min。
本发明还提供了一种所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料在制备烟气过滤袋的应用。
本发明的优点是:
(1)本发明催化功能玻璃纤维覆膜滤料在过滤应用中,粉尘先由催化功能玻璃纤维覆膜滤料的膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜拦截,如图1所示,本发明催化功能玻璃纤维覆膜滤料在实际工况应用后,其迎尘面上有灰尘附着,而其净气面十分干净。这样就避免了催化剂纳米微粒上的活性位点被粉尘覆盖而失去活性,从而确保了催化剂的催化功能高效持久。余下的有害气体再经过催化剂纳米微粒层分解,达到对粉尘和有害气体综合防治的目的,实现了除尘、脱硫、脱硝、脱二噁英、脱汞等一体化。
(2)本发明催化功能玻璃纤维覆膜滤料,通过偶联键合技术,先将有机物
牢固的键合在玻璃纤维表面,再借助有机物将通过偶联键合处理的催化剂纳米微粒附着在玻璃纤维上,实现了催化剂纳米微粒与玻璃纤维的牢固结合。
(3)本发明催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,采用先对玻璃纤维进行后处理,再在表面被覆催化剂纳米微粒层的方法,催化剂活性位点不被覆盖,提高了催化剂纳米微粒的利用率,成本低,同时特别适宜于工业化生产。
附图说明
图1所示为本发明催化功能玻璃纤维覆膜滤料在实际工况应用后的图片,其中外面是迎尘面,内部是净气面。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明:
实施例1
一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料,包括玻璃纤维过滤材料基材、玻璃纤维保护膜、催化剂纳米微粒层和膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜。
其制备方法包括以下步骤:
步骤(1)
在高温下,对750g/m2的玻璃纤维过滤材料基材,在温度400℃,车速5m/min的工艺条件下,进行高温热清洗,得到经过高温热清洗的玻璃纤维过滤材料A;
步骤(2)
将固含量60%的聚四氟乙烯乳液、固含量38%的聚丙烯酸酯乳液、硅烷偶联剂KH550等组份,按以下重量百分比配制成玻璃纤维后处理剂;
聚四氟乙烯乳液 30%
偶联剂 1%
聚丙烯酸酯乳液 3%
水 余量;
将按上述配比配制好的玻璃纤维后处理剂,在温度95℃,车速2m/min的工艺条件下,对经过高温热清洗的玻璃纤维过滤材料A进行浸渍处理、烘干,得到经过后处理的玻璃纤维过滤材料B。其被覆量P为经过后处理的玻璃纤维过滤材料B总量的12%;
步骤(3)
将贵金属Pd纳米微粒、螯合型钛酸酯偶联剂CS-311W和固含量为18%的含氟聚丙烯酸酯乳液等组份,按以下重量百分比配制成催化剂纳米微粒分散液;
催化剂纳米微粒 20%
偶联剂 1%
含氟聚丙烯酸酯乳液 5%
水 余量;
将按上述配比配制好的催化剂纳米微粒分散液,在预烘温度105℃,焙烘温度300℃,车速2m/min的工艺条件下,对经过后处理的玻璃纤维过滤材料B进行喷涂、烘干、固化,得到负载催化剂纳米微粒的玻璃纤维过滤材料C;所述催化剂纳米微粒负载量为200g/m2
步骤(4)
将膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜,在温度为350℃,压力为5MPa,车速2m/min的工艺条件下,在负载催化剂纳米微粒的玻璃纤维过滤材料C上高温热压覆合,即制得催化功能玻璃纤维覆膜滤料。
该实施例所得催化功能玻璃纤维覆膜滤料在实际工况应用后的图片如图1所示,所制得的催化功能玻璃纤维覆膜滤料,缝制成φ130×5000的布袋,在广西南宁生活垃圾处理厂应用,烟气中的二噁英脱除率高达93%,且在一年的运行期内,烟气中的二噁英脱除率均在90%以上,对烟尘的有效脱除率达到99.99%以上,实现5mg/Nm3以下的烟尘排放。

Claims (10)

1.一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料,其特征在于,包括玻璃纤维过滤材料基材、玻璃纤维保护膜、催化剂纳米微粒层和膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜,其中玻璃纤维过滤材料基材和玻璃纤维保护膜之间,以及玻璃纤维保护膜和催化剂纳米微粒层之间均采用偶联键合技术牢固连接。
2.根据权利要求1所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料,其特征在于,所述玻璃纤维过滤材料基材为300-900g/m2的市售产品。
3.一种催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在高温下,对玻璃纤维过滤材料基材进行高温热清洗,得到玻璃纤维过滤材料A;
(2)配制玻璃纤维后处理剂,对玻璃纤维过滤材料A进行浸渍处理、烘干,得到覆有玻璃纤维保护膜的玻璃纤维过滤材料B;
其中玻璃纤维后处理剂的组份重量百分比如下:
聚四氟乙烯乳液 20-50%
偶联剂 0.3-2%
聚丙烯酸酯乳液 1-3%
水 余量;
其中聚四氟乙烯乳液为市售产品,固含量58-62%;偶联剂为硅烷偶联剂;聚丙烯酸酯乳液为市售产品,固含量35-40%;
(3)配制催化剂纳米微粒分散液,对玻璃纤维过滤材料B进行喷涂或浸渍、烘干、固化,得到负载催化剂纳米微粒的玻璃纤维过滤材料C;
其中催化剂纳米微粒分散液的组份重量百分比如下:
催化剂纳米微粒 10-30%
偶联剂 0.3-2%
含氟聚丙烯酸酯乳液 3-5%
水 余量;
其中催化剂纳米微粒选自Mn基、Ce基、Mn-Ce/TiO2复合催化剂或贵金属Pt、Rh、Pd具有低温活性的催化剂纳米微粒中的任意一种;偶联剂为钛酸酯偶联剂;含氟聚丙烯酸酯乳液为市售产品,固含量15-20%;
(4)将膨化微孔聚四氟乙烯过滤膜通过高温热压覆合在玻璃纤维过滤材料C上,即制得本发明的催化功能玻璃纤维覆膜滤料。
4.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中的高温热清洗工艺为:温度300-400℃,车速2-10m/min。
5.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中玻璃纤维后处理剂中的聚四氟乙烯乳液的被覆量需达到玻璃纤维过滤材料B总量的8-15%。
6.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中的浸渍处理、烘干工艺为:烘干温度95-105℃,车速1-5m/min。
7.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中的烘干、固化工艺为:预烘温度95-105℃,焙烘温度250-300℃,车速1-3m/min。
8.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中的催化剂纳米微粒分散液的喷涂量为:催化功能玻璃纤维覆膜滤料的催化剂纳米微粒层重100-300g/m2
9.根据权利要求3所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤4中的高温热压覆膜工艺为:热压温度为300-370℃,压力为3-5MPa,车速1-3m/min。
10.一种权利要求1所述的催化功能玻璃纤维覆膜滤料在制备烟气过滤袋的应用。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110384980A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 中国科学院过程工程研究所 一种催化滤芯及其制备方法与装置及装置的应用
CN110841376A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 南通大学 一种三元低温催化脱硝脱硫除尘一体化高效滤料及其生产方法
CN110975434A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 应城市天润产业用布有限责任公司 一种工业除尘和低温脱硝过滤材料及其制备方法
CN111921280A (zh) * 2020-06-29 2020-11-13 安徽世倾环保科技有限公司 中小型燃煤锅炉烟气净化用滤袋的制备方法
CN113289413A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 九江市磐泰复合材料有限公司 一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1768912A (zh) * 2005-10-13 2006-05-10 中材科技股份有限公司 耐高温聚四氟乙烯覆膜过滤材料
CN101406811A (zh) * 2008-10-27 2009-04-15 中材科技股份有限公司 混纺玻璃纤维覆膜过滤材料
CN103463871A (zh) * 2013-09-02 2013-12-25 安徽锦鸿环保科技有限公司 一种脱硝除尘玻璃纤维覆膜滤料
CN204619581U (zh) * 2015-04-02 2015-09-09 成都瑞柯林工程技术有限公司 用于气固分离的过滤装置
CN107443848A (zh) * 2017-09-05 2017-12-08 江苏蓝天环保集团股份有限公司 一种复合针刺毡及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1768912A (zh) * 2005-10-13 2006-05-10 中材科技股份有限公司 耐高温聚四氟乙烯覆膜过滤材料
CN101406811A (zh) * 2008-10-27 2009-04-15 中材科技股份有限公司 混纺玻璃纤维覆膜过滤材料
CN103463871A (zh) * 2013-09-02 2013-12-25 安徽锦鸿环保科技有限公司 一种脱硝除尘玻璃纤维覆膜滤料
CN204619581U (zh) * 2015-04-02 2015-09-09 成都瑞柯林工程技术有限公司 用于气固分离的过滤装置
CN107443848A (zh) * 2017-09-05 2017-12-08 江苏蓝天环保集团股份有限公司 一种复合针刺毡及其制造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110384980A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 中国科学院过程工程研究所 一种催化滤芯及其制备方法与装置及装置的应用
CN110841376A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 南通大学 一种三元低温催化脱硝脱硫除尘一体化高效滤料及其生产方法
CN110975434A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 应城市天润产业用布有限责任公司 一种工业除尘和低温脱硝过滤材料及其制备方法
CN111921280A (zh) * 2020-06-29 2020-11-13 安徽世倾环保科技有限公司 中小型燃煤锅炉烟气净化用滤袋的制备方法
CN111921280B (zh) * 2020-06-29 2022-04-08 安徽世倾环保科技有限公司 中小型燃煤锅炉烟气净化用滤袋的制备方法
CN113289413A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 九江市磐泰复合材料有限公司 一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法

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