CN110465135A - 一种抗静电滤料的制备方法 - Google Patents

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何丽芬
于淼涵
刘建祥
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Abstract

本发明涉及一种抗静电滤料的制备方法，属于过滤材料生产技术领域，一种抗静电滤料的制备方法，包括以下步骤：表层聚四氟乙烯复合膜制备；底层涤纶滤料制备；胶黏剂粘合。该技术方案通过将聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜层叠后压合成聚四氟乙烯复合膜，并对压合后的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，让复合膜带电，由于滤料工作环境温度较高，在200℃左右经过电极化处理的复合膜电荷转运能力显著提升，类似于在复合膜表面形成一层导电纤维层，既有利于对带电粉尘的吸附，又能快速将电荷进行转移至其他部位，解决了单纯采用聚四氟乙烯膜的抗静电性差的问题，同时聚四氟乙烯膜为迎尘层，因而滤料能够充分发挥聚四氟乙烯的过滤清灰性能。

Description

一种抗静电滤料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗静电滤料的制备方法，属于过滤材料生产技术领域。
背景技术
我国重化工、原材料、能源工业的工艺及设备相对落后，不仅资源、能源耗费大，而且污染严重。作为世界燃煤大国的中国，我国火力发电量占总发电量80%左右，其空气污染物主要成分是烟尘、SO2、NOx等，其主要来自于电力、钢铁、水泥、冶炼、化工等行业生产过程中煤的燃烧。随着生活水平和健康意识的提高，人们对空气质量的要求也越来越高，对空气中诸如PM2 .5、PM10这些可吸入颗粒物的要求也越来越严格。
现阶段这类空气污染物主要采用过滤材料进行吸收，现有过滤材料中通常在底层滤料上复合一层聚四氟乙烯膜来增强其粉尘的吸附能力，聚四氟乙烯膜本身具有优异的耐热性，在高温下强度保持率高，是目前滤料中耐化学腐蚀性最好的一种滤料，可耐受各种酸、碱及强氧化物的腐蚀（金属Na除外），几乎不受其它物质的侵蚀，并且水解稳定性和阻燃性都很好，极限氧指数能高达94%以上，具有较高的过滤效率和良好的清灰性能，在176℃～210℃的工作温度下，滤袋使用寿命可长达6年，适合在各种炉窑特别是电力燃煤锅炉、垃圾焚烧炉上使用，但是，由于其抗静电能力较差，不利于电荷的输出和收集，一定程度上限制了其应用。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能够实现抗静电的滤料的制备方法，具体技术方案如下：
一种抗静电滤料的制备方法，包括以下步骤：表层聚四氟乙烯复合膜制备；底层涤纶滤料制备；胶黏剂粘合；
所述聚四氟乙烯复合膜由聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜交替层叠而成，所述聚四氟乙烯复合膜为迎尘层，所述氟化乙烯丙烯膜为与涤纶滤料粘结层，所述聚四氟乙烯复合膜制备步骤为：
步骤一，复合膜压合：通过压板对聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜进行压合；
步骤二，电极化处理：将步骤一得到的聚四氟乙烯复合膜置于平板电极上，对聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理。
作为上述技术方案的改进，所述聚四氟乙烯复合膜制备步骤的复合膜压合工艺中，压板压力为5KPa～25KPa，加压温度为260℃～320℃，加压时间为10min～30min，用冷水喷淋冷却制得聚四氟乙烯复合膜。
作为上述技术方案的改进，所述表层聚四氟乙烯复合膜制备步骤的电极化处理工艺中，电极间距离为3cm～10cm，电极间以16KV～36KV的直流电压进行恒压电晕充电处理50s～120s，制得电极化处理的聚四氟乙烯复合膜。
作为上述技术方案的改进，所述底层涤纶滤料制备工艺为：将涤纶短纤维均匀的铺在涤纶长丝基布上面，经过一道预刺，六道主刺，并经过烧毛压光处理，制成常温涤纶滤料基材。
作为上述技术方案的改进，所述胶黏剂为聚氨酯。
作为上述技术方案的改进，所述胶黏剂为导电胶。
上述技术方案通过将聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜层叠后压合成聚四氟乙烯复合膜，并对压合后的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，让复合膜带电，由于滤料工作环境温度较高，在200℃左右经过电极化处理的复合膜电荷转运能力显著提升，类似于在复合膜表面形成一层导电纤维层，既有利于对带电粉尘的吸附，又能快速将电荷进行转移至其他部位，解决了单纯采用聚四氟乙烯膜的抗静电性差的问题，同时聚四氟乙烯膜为迎尘层，因而滤料能够充分发挥聚四氟乙烯的过滤清灰性能，具有有益的技术效果。
具体实施方式
本发明提供了一种抗静电滤料的制备方法，包括以下步骤：表层聚四氟乙烯复合膜制备；底层涤纶滤料制备；胶黏剂粘合；
其中聚四氟乙烯复合膜由聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜交替层叠而成，其中聚四氟乙烯膜厚度为3μm～10μm，氟化乙烯丙烯膜厚度为6～12μm，聚四氟乙烯膜为迎尘层，氟化乙烯丙烯膜为与涤纶滤料粘结层，所述聚四氟乙烯复合膜制备步骤为：
步骤一，复合膜压合：通过压板对聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜进行压合；
步骤二，电极化处理：将步骤一得到的聚四氟乙烯复合膜置于平板电极上，对聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理。
上述方案通过将聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜层叠后压合成聚四氟乙烯复合膜，并对压合后的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，让复合膜带电，由于滤料工作环境温度较高，在200℃左右经过电极化处理的复合膜电荷转运能力显著提升，类似于在复合膜表面形成一层导电纤维层，既有利于对带电粉尘的吸附，又能快速将电荷进行转移至其他部位，解决了单纯采用聚四氟乙烯膜的抗静电性差的问题，同时由于聚四氟乙烯膜为迎尘层，因而滤料能够充分发挥聚四氟乙烯的过滤清灰性能。
进一步地，在聚四氟乙烯复合膜制备步骤的复合膜压合工艺中，为了确保产品性能稳定高效，相应参数可采用以下设定，其中压板压力为5KPa～25KPa，加压温度为260℃～320℃，加压时间为10min～30min，用冷水喷淋冷却制得聚四氟乙烯复合膜。
进一步地，在表层聚四氟乙烯复合膜制备步骤的电极化处理工艺中，电极间距离为3cm～10cm，电极间以16KV～36KV的直流电压进行恒压电晕充电处理50s～120s，制得电极化处理的聚四氟乙烯复合膜。
在上述实施例中，底层涤纶滤料可以采用现有技术中任意一种透气性滤料，其作用是对表层聚四氟乙烯复合膜进行支撑，例如可以采用下述制备工艺：将涤纶短纤维均匀的铺在涤纶长丝基布上面，经过一道预刺，六道主刺，并经过烧毛压光处理，制成常温涤纶滤料基材。
在上述实施例中，胶黏剂的作用是粘结表层聚四氟乙烯复合膜和底层涤纶滤料，在达到以上效果的同时，可以采用现有技术中任意一种胶黏剂，例如聚氨酯。更进一步地，为了适应高温条件下电荷的输送，可以使用导电胶作为胶黏剂，加快聚四氟乙烯复合膜电荷的输送。
实施例一
将聚四氟乙烯膜设置于氟化乙烯丙烯膜上，将压板置于聚四氟乙烯膜上方，施加压力17 KPa，温度为293℃，加压时间为20min，用冷水喷淋冷却，然后将得到的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，电极间距离为7cm，电极间以25KV的直流电压进行恒压电晕充电处理80s，将制得的聚四氟乙烯复合膜与底层涤纶滤料使用聚氨酯粘结，得到本发明的产品，通过性能测试，本产品在270℃稳定工作，其体积电阻率及半衰期均达到抗静电产品的相应标准。
实施例二
将聚四氟乙烯膜设置于氟化乙烯丙烯膜上，将压板置于聚四氟乙烯膜上方，施加压力17KPa，温度为293℃，加压时间为20min，用冷水喷淋冷却，然后将得到的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，电极间距离为7cm，电极间以25KV的直流电压进行恒压电晕充电处理80s，将制得的聚四氟乙烯复合膜与底层涤纶滤料使用导电胶粘结，得到本发明的产品，通过性能测试，本产品在270℃稳定工作，其体积电阻率及半衰期相较于实施例一有进一步改善。
实施例三
将聚四氟乙烯膜设置于氟化乙烯丙烯膜上，将压板置于聚四氟乙烯膜上方，施加压力25KPa，温度为261℃，加压时间为10min，用冷水喷淋冷却，然后将得到的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，电极间距离为10m，电极间以36KV的直流电压进行恒压电晕充电处理50s，将制得的聚四氟乙烯复合膜与底层涤纶滤料使用聚氨酯粘结，得到本发明额产品，通过性能测试，本产品在270℃稳定工作，其体积电阻率及半衰期均达到抗静电产品的相应标准。
实施例四
将聚四氟乙烯膜设置于氟化乙烯丙烯膜上，将压板置于聚四氟乙烯膜上方，施加压力5KPa，温度为320℃，加压时间为30min，用冷水喷淋冷却，然后将得到的聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，电极间距离为3m，电极间以16KV的直流电压进行恒压电晕充电处理120s，将制得的聚四氟乙烯复合膜与底层涤纶滤料使用聚氨酯粘结，得到本发明额产品，通过性能测试，本产品在270℃稳定工作，其体积电阻率及半衰期均达到抗静电产品的相应标准。

Claims (4)

1.一种抗静电滤料的制备方法，包括以下步骤：表层聚四氟乙烯复合膜制备；底层涤纶滤料制备；胶黏剂粘合；其特征在于，所述聚四氟乙烯复合膜由聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜交替层叠而成，所述聚四氟乙烯复合膜为迎尘层，所述氟化乙烯丙烯膜为与涤纶滤料粘结层，所述聚四氟乙烯复合膜制备步骤为：
步骤一，复合膜压合：通过压板对聚四氟乙烯膜与氟化乙烯丙烯膜进行压合，压板压力为5KPa～25KPa，加压温度为260℃～320℃，加压时间为10min～30min，用冷水喷淋冷却制得聚四氟乙烯复合膜；
步骤二，电极化处理：将步骤一得到的聚四氟乙烯复合膜置于平板电极上，对聚四氟乙烯复合膜进行电极化处理，电极间距离为3cm～10cm，电极间以16KV～36KV的直流电压进行恒压电晕充电处理50s～120s，制得电极化处理的聚四氟乙烯复合膜。
2.如权利要求1所述的一种抗静电滤料的制备方法，其特征在于，所述底层涤纶滤料制备工艺为：将涤纶短纤维均匀的铺在涤纶长丝基布上面，经过一道预刺，六道主刺，并经过烧毛压光处理，制成常温涤纶滤料基材。
3.如权利要求1所述的一种抗静电滤料的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为聚氨酯。
4.如权利要求1所述的一种抗静电滤料的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为导电胶。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111001224A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 武汉纺织大学 一种自清洁防静电的耐高温滤袋面料及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111001224A (zh) * 2019-12-23 2020-04-14 武汉纺织大学 一种自清洁防静电的耐高温滤袋面料及其制备方法
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