CN110776795A - 一种涂料及过滤网的制备方法、抗沾污式废气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涂料及过滤网的制备方法、抗沾污式废气过滤器。该涂料的制备方法，包括以下步骤：将氟改性树脂与抗污剂混合，用搅拌机混合均匀，再加入炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入研磨设备中，研磨细度至30微米以下，最后加入稀释剂调整黏度。一种使用上述的涂料制备过滤网的方法，包括以下步骤：将所述涂料喷涂到滤网或滤袋上，喷涂后将湿膜样板常温静置，再干燥。本发明又提供一种抗沾污式废气过滤器，包括筒体，所述筒体内设有上述的方法制备的过滤网。本发明为了提高过滤器过滤效率、使用寿命，将滤网外表面涂覆一层长效疏水、疏油涂层，避免频繁清洗过滤器或更换滤网等耗材，将大大提高过滤器使用效率、降低使用成本。

Description

一种涂料及过滤网的制备方法、抗沾污式废气过滤器

技术领域

本发明涉及废气过滤技术领域，具体涉及一种涂料及过滤网的制备方法、抗沾污式废气过滤器。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)污染排放对大气环境影响突出，其主要治理方法包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、等离子体分解法、催化氧化法、直接燃烧法及生物降解法等。原VOCs废气中通常含有较多的固体颗粒物以及粘性物质，直接进行治理时会严重影响治理效果，甚至导致治理技术完全失效，因此在治理前需要对VOCs废气进行过滤处理，以去除其中的固体颗粒物以及粘性物质。

对VOCs废气进行过滤处理时需要用到废气过滤器。废气过滤器是一种过滤设备，按照过滤效果可分为初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器；按结构形式可分为板框式过滤器、袋式过滤器、金属网式过滤器、膜过滤器等；所用材质主要有新型合成纤维、玻璃纤维、聚四氟乙烯、不锈钢及中空纤维膜等。上述废气过滤器在运行一定时间后需要进行清洗和更换新的过滤材料，尤其是在高湿度、有粘性污染物存在的条件下，过滤效率会严重下降，甚至由于污渍的存在而导致安全隐患，要想去除这些污渍，就要花费大量的人力、物力及财力，期间又不可避免地对物品造成损坏。

为了解决此类问题，国内外许多学者、科研人员做了大量的研究工作，主要是通过增加涂层表面的粗糙度而达到疏水或疏油效果，比如有研究人员用酸碱刻蚀金属铜、铝表面，使其形成具有特定粗糙度的结构，再经低表面能材料修饰后得到超疏油表面。但是，涂层粗糙度的增加降低了涂层的表面美观度。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种污质不会在过滤器表面残留的抗沾污式废气过滤器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将氟改性树脂与抗污剂混合，用搅拌机混合均匀，再加入炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入研磨设备中，研磨细度至30微米以下，最后加入稀释剂调整黏度。

所述氟改性树脂与抗污剂的重量比为0.05～20％；炭黑的加入量为0.5～10wt％，稀释剂的加入量为0.5～10wt％，

所述研磨设备为三辊研磨机；所述氟改性树脂为聚四氟乙烯、聚全氟化乙丙烯或聚偏二氟乙烯；所述抗污剂为聚氨酯水性树脂、水性涂鸦抗污憎水剂或防渗抗污剂；所述稀释剂选自环氧稀释剂、无机硅酸锌稀释剂或聚氨酯稀释剂。

本发明还提供一种涂料，按照上述的制备方法制备得到。

一种使用上述的涂料制备过滤网的方法，包括以下步骤：

将所述涂料喷涂到滤网或滤袋上，喷涂后将湿膜样板常温静置，再干燥。

进一步地，采用空气压缩机喷涂所述涂料到滤网或滤袋上，所述静置的时间为5～10min，放入干燥箱中，60～150℃加热固化0.5～5小时后取出，恒温恒湿待用。

所述涂料喷涂后的干膜厚度为20～25微米。

本发明又提供一种抗沾污式废气过滤器，包括筒体，所述筒体内设有按照权利要求5所述的方法制备的过滤网。

进一步地，包括按照上述的方法制备的大颗粒过滤网、第一过滤网和第二过滤网；所述的大颗粒过滤网为涂覆有所述涂料的合成纤维或玻璃纤维网，所述第一过滤网为涂覆有所述涂料的活性碳纤维网；所述第二过滤网为涂覆有所述涂料的金属多孔过滤板；

所述筒体一端设有进气管，另一端设有出气管；所述进气管内侧设置大颗粒过滤网，所述筒体的内腔依次设有第一沉降腔、净化腔和第二沉降腔；所述第一沉降腔和净化腔之间设置第一滤网；所述净化腔与第二沉降腔之间设置第二滤网；所述第一沉降腔底部设有第一排污口，所述第二沉降腔底部设有第二排污口，所述大颗粒过滤网与所述进气管之间的筒体下端设有收集槽。

所述净化腔内依次设有第一微波发生器、臭氧发生器、第二微波发生器和单层陶瓷多孔过滤板；

所述第一沉降腔顶部设有第一水管，所述第一水管下端设置多个第一喷雾头，所述第一水管连通设置在筒体外壁上的水箱；所述第二沉降腔顶部设有第二水管，所述第二水管下端设置多个第二喷雾头，所述第二水管连通设置在筒体外壁上的水箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.采用本发明过滤器过滤废气后，固体颗粒物和粘性物等污质不会在过滤器表面残留。

2.本发明的过滤器无需拆箱清洗和频繁更换过滤材料。

3.本发明的过滤器大大减少过滤器维护所需的人力、物力和财力，减少过滤器的损坏。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种抗沾污式废气过滤器的结构示意图。

图中：1大颗粒过滤网，2第一喷雾头，3第一沉降腔，4第一过滤网，5第一微波发生器，6臭氧发生器，7净化腔，8第二微波发生器，9单层陶瓷多孔过滤板，10第二喷雾头，11第二沉降腔，12收集槽，13第一排污口，14第二排污口，15筒体，16进气管，17出气管，18第二滤网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1

(1)一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚四氟乙烯与水性涂鸦抗污憎水剂按照质量比1:10混合，用高速搅拌机混合均匀，再加入涂料总重量5％的炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入三辊研磨机，将漆浆细度研磨至30微米以下，最后加入涂料总重量5％的环氧稀释剂调整黏度。

(2)一种长效疏水性、疏油性的抗沾污式活性炭纤维网的制备方法，包括以下步骤：

用空气压缩机喷涂上述制备的涂料喷涂到活性炭滤网或滤袋上，喷涂量为干膜厚度为20微米，喷涂后将湿膜样板常温静置8min，放入110℃的干燥箱，加热固化3小时后取出，恒温恒湿待用。

本发明首先通过制备超疏水、疏油涂料，再将涂料喷涂到活性炭或纤维滤网上，获得具有超疏水和疏油性能过滤材料。

实施例2

(1)一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚偏二氟乙烯与防渗抗污剂按照质量比1:8混合，用高速搅拌机混合均匀，再加入涂料总重量3％的炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入三辊研磨机，将漆浆细度研磨至30微米以下，最后加入涂料总重量8％的无机硅酸锌稀释剂调整黏度。

(2)一种长效抗沾污式单层金属多孔过滤板的制备方法，包括以下步骤：

用空气压缩机喷涂上述制备的涂料喷涂到活性炭滤网或滤袋上，喷涂量为干膜厚度为25微米，喷涂后将湿膜样板常温静置10min，放入60℃的干燥箱，加热固化5小时后取出，恒温恒湿待用。

实施例3

(1)一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚全氟化乙丙烯与聚氨酯水性树脂按照质量比1:12混合，用高速搅拌机混合均匀，再加入涂料总重量7％的炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入三辊研磨机，将漆浆细度研磨至30微米以下，最后加入涂料总重量2％聚氨酯稀释剂调整黏度。

(2)一种长效疏水性、疏油性的抗沾污式合成纤维滤网的制备方法，包括以下步骤：

用空气压缩机喷涂上述制备的涂料喷涂到活性炭滤网或滤袋上，喷涂量为干膜厚度为22微米，喷涂后将湿膜样板常温静置5min，放入150℃的干燥箱，加热固化0.5小时后取出，恒温恒湿待用。

实施例4

(1)一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚四氟乙烯与水性涂鸦抗污憎水剂按照质量比1:20混合，用高速搅拌机混合均匀，再加入涂料总重量0.5％的炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入三辊研磨机，将漆浆细度研磨至30微米以下，最后加入涂料总重量10％环氧稀释剂调整黏度。

(2)一种长效疏水性、疏油性的抗沾污式合成纤维滤网的制备方法，包括以下步骤：

用空气压缩机喷涂上述制备的涂料喷涂到活性炭滤网或滤袋上，喷涂量为干膜厚度为23微米，喷涂后将湿膜样板常温静置7min，放入120℃的干燥箱，加热固化2小时后取出，恒温恒湿待用。

实施例5

(1)一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

将聚全氟化乙丙烯与防渗抗污剂按照质量比1:5混合，用高速搅拌机混合均匀，再加入涂料总重量10％的炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入三辊研磨机，将漆浆细度研磨至30微米以下，最后加入涂料总重量0.5％无机硅酸锌稀释剂调整黏度。

(2)一种长效疏水性、疏油性的抗沾污式合成纤维滤网的制备方法，包括以下步骤：

用空气压缩机喷涂上述制备的涂料喷涂到活性炭滤网或滤袋上，喷涂量为干膜厚度为24微米，喷涂后将湿膜样板常温静置6min，放入100℃的干燥箱，加热固化4小时后取出，恒温恒湿待用。

本发明的水性涂鸦抗污憎水剂购自黄山中昊新材料有限公司，防渗抗污剂购自福建盛驰科技有限公司，聚氨酯水性树脂购自福建华夏蓝新材料科技有限公司。

上述制备的过滤网采用下述的方法进行疏水和疏油性能检测：

(1)疏水效果检测：采用SL200B接触角测试仪测定涂膜的水接触角。

(2)疏油效果检测方法：借助实验滴管，让一滴(约0.4mL)市售大豆油油珠从固定倾斜角度(30°)和长度(15cm)的样板上端流至底端，测试油珠流动时间。

(3)双疏效果长效耐久性检测：一批样品进行QUV加速老化试验，定期检查涂层的疏水性和疏油性；另一批样板放入300℃马弗炉中模拟高温应用环境，定期检查涂层的疏水性和疏油性。

表1检测结果

从表1可以看出，涂料的疏水性和疏油性良好，通过双疏涂料的制备及涂覆，获得性能优良的抗沾污式滤网，可以大大减轻废气中固体颗粒和粘性物质的附着，提高过滤器过滤效率。

参见图1，本发明提供一种抗沾污式废气过滤器，包括筒体15，筒体15内设有按照上述的方法制备的过滤网。

本发明为了提高过滤器过滤效率、使用寿命，将滤网外表面涂覆一层长效疏水、疏油涂层，能过滤并去除挥发性有机气体中固体颗粒物和粘性物质，并且过滤网不会被沾污，避免频繁清洗过滤器或更换滤网等耗材，将大大提高过滤器使用效率、降低使用成本。

本实施例在上述实施例的基础上，包括按照上述的方法制备的大颗粒过滤网1、第一过滤网4和第二过滤网；大颗粒过滤网1为涂覆有所述涂料的合成纤维或玻璃纤维网，第一过滤网4为涂覆有所述涂料的活性碳纤维网；第二过滤网18为涂覆有所述涂料的金属多孔过滤板；

筒体15一端设有进气管16，另一端设有出气管17；进气管16内侧设置大颗粒过滤网1，筒体15的内腔依次设有第一沉降腔3、净化腔7和第二沉降腔11；第一沉降腔3和净化腔7之间设置第一滤网4；净化腔7与第二沉降腔11之间设置第二滤网18；第一沉降腔3底部设有第一排污口13，第二沉降腔7底部设有第二排污口14，大颗粒过滤网1与所述进气管之间的筒体下端设有收集槽12。

本发明通过将改性树脂和抗污剂组合，成功制备出长效疏水、疏油涂覆式滤网，并用于过滤器装置，保证装置在长时间运行后不被沾污，避免频繁清洗过滤器以及更换滤网，将大大节省装置使用过程中造成的人力、财力和物力消耗。

优选地，净化腔7内设有依次设有第一微波发生器5、臭氧发生器6、第二微波发生器8和单层陶瓷多孔过滤板9，所述臭氧发生器6设置在第一微波发生器和第二微波发生器之间，单层陶瓷多孔过滤板9设置在第二微波发生器8和第二过滤网18之间；

第一沉降腔3顶部设有第一水管，所述第一水管下端设置多个第一喷雾头2，所述第一水管连通设置在筒体外壁上的水箱；所述第二沉降腔顶部设有第二水管，所述第二水管下端设置多个第二喷雾头10，所述第二水管连通设置在筒体外壁上的水箱。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将氟改性树脂与抗污剂混合，用搅拌机混合均匀，再加入炭黑搅拌均匀，得到漆浆，将漆浆加入研磨设备中，研磨细度至30微米以下，最后加入稀释剂调整黏度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氟改性树脂与抗污剂的重量比为0.05～20％；炭黑的加入量为0.5～10wt％，稀释剂的加入量为0.5～10wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述研磨设备为三辊研磨机；所述氟改性树脂为聚四氟乙烯、聚全氟化乙丙烯或聚偏二氟乙烯；所述抗污剂为聚氨酯水性树脂、水性涂鸦抗污憎水剂或防渗抗污剂；所述稀释剂选自环氧稀释剂、无机硅酸锌稀释剂或聚氨酯稀释剂。

4.一种涂料，其特征在于，按照权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到。

5.一种使用权利要求4所述的涂料制备过滤网的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述涂料喷涂到滤网或滤袋上，喷涂后将湿膜样板常温静置，再干燥。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用空气压缩机喷涂所述涂料到滤网或滤袋上，所述静置的时间为5～10min，放入干燥箱中，60～150℃加热固化0.5～5小时后取出，恒温恒湿待用。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述涂料喷涂后的干膜厚度为20～25微米。

8.一种抗沾污式废气过滤器，其特征在于，包括筒体，所述筒体内设有按照权利要求5所述的方法制备的过滤网。

9.根据权利要求8所述的抗沾污式废气过滤器，其特征在于，包括按照权利要求5所述的方法制备的大颗粒过滤网、第一过滤网和第二过滤网；所述的大颗粒过滤网为涂覆有所述涂料的合成纤维或玻璃纤维网，所述第一过滤网为涂覆有所述涂料的活性碳纤维网；所述第二过滤网为涂覆有所述涂料的金属多孔过滤板；

所述筒体一端设有进气管，另一端设有出气管；所述进气管内侧设置大颗粒过滤网，所述筒体的内腔依次设有第一沉降腔、净化腔和第二沉降腔；所述第一沉降腔和净化腔之间设置第一滤网；所述净化腔与第二沉降腔之间设置第二滤网；所述第一沉降腔底部设有第一排污口，所述第二沉降腔底部设有第二排污口，所述大颗粒过滤网与所述进气管之间的筒体下端设有收集槽。

10.根据权利要求9所述的抗沾污式废气过滤器，其特征在于，所述净化腔内依次设有第一微波发生器、臭氧发生器、第二微波发生器和单层陶瓷多孔过滤板；

所述第一沉降腔顶部设有第一水管，所述第一水管下端设置多个第一喷雾头，所述第一水管连通设置在筒体外壁上的水箱；所述第二沉降腔顶部设有第二水管，所述第二水管下端设置多个第二喷雾头，所述第二水管连通设置在筒体外壁上的水箱。

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