CN111267456A - 一种耐氧化易集尘滤料及制备方法 - Google Patents

一种耐氧化易集尘滤料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐氧化易集尘滤料及制备方法，包括如下步骤：制备耐氧化层浆料；制备承力层：以机织物为基材，将耐高温纤维梳理后，铺网在基材上，制备承力层半成品，再对承力层半成品处理后，得到承力层；制备耐氧化层：在承力层的一面上喷涂耐氧化层浆料，形成第一耐氧化层；在承力层的另一面喷涂所述的耐氧化层浆料，形成第二耐氧化层；制备粗孔层：在第一耐氧化层上铺网耐高温纤维，针刺处理得粗孔层；制备致密层：在粗孔层上涂覆致密层浆料，冷却至室温得致密层；制备里层：在第二耐氧化层上铺网耐高温纤维，针刺后得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料；该滤料能够抵抗气体的氧化腐蚀作用，同时明显减少过滤阻力。

Description

一种耐氧化易集尘滤料及制备方法
技术领域
本发明属于滤料的制备技术领域，具体涉及一种耐氧化易集尘滤料及其制备方法。
背景技术
减少大气污染最直接的办法是减少污染气体的排放。电厂、冶炼、有色金属提纯垃圾焚烧、水泥等是粉尘污染最严重的行业。随着国家对污染物排放标准的提高，目前京津冀等重点地区的要求是10mg/m3以下，预计不久标准将达到5mg/m3以下。为适应环保的高要求，滤袋技术的提升将成为烟气除尘技术的必然选择。滤袋除尘技术中，滤袋作为一种消耗品，其相关质量水准将成为滤袋技术的核心和竞争力。
滤袋的质量主要体现在耐腐蚀性、耐氧化性、强度、过滤效率等几个方面。由于工业烟气的成分复杂，烟气排放的温度不稳定，造成滤料纤维的腐蚀和氧化，使滤袋强度下降，尤其是以含硫量较高的煤为燃料的发电厂，其烟气中含有较多的硫氧化物、氮氧化物，从而对滤袋的氧化腐蚀更加严重，而且由于滤料表面纤维孔较大，不易集尘，从而降低其使用寿命，给使用带来不必要的麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，烟气对滤料的氧化腐蚀严重且滤料不易集尘，提供了一种耐氧化易集尘滤料及制备方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，包括如下步骤：
(1)承力层的制备：以机织物为基材，将耐高温纤维梳理后，铺网在基材上，然后针刺处理，得到承力层半成品，再对所述承力层半成品进行烧毛、热定型处理后，得到承力层；
(2)耐氧化层的制备：在所述承力层的一面上喷涂耐氧化层浆料，135～145℃下烘燥4～5min，形成第一耐氧化层；在所述承力层的另一面喷涂所述的耐氧化层浆料，135～145℃下烘燥4～5min，形成第二耐氧化层；
(3)粗孔层的制备：在所述第一耐氧化层上铺网耐高温纤维，然后针刺处理，得到粗孔层；
(4)致密层的制备：在所述粗孔层上涂覆致密层浆料，车速为12～15m/min，一烘箱温度为100～150℃，一烘箱烘燥时间为0.5～1min，二烘箱温度为100～150℃，二烘箱烘燥时间为0.5～1min，三烘箱温度为130～150℃，三烘箱烘燥时间为0.5～1min，冷却至室温得到致密层；
(5)里层的制备：在所述第二耐氧化层上铺网耐高温纤维，然后针刺处理，得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料；
耐氧化层浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1a)将炭黑经酸蚀获得第一组份
将炭黑置于烘箱中烘干，烘箱温度为100～110℃，烘干时间为0.3～1h，放入浓度为1.5～2.5mol/L的HCl溶液中浸泡70～75h，浸泡过程中用磁力搅拌器搅拌，转速10～105rpm，浸泡完成后重复上述烘干过程，冷却至常温得到第一组份，放入封闭容器，待用；
(1b)对第一组份进行改性
在第一容器中，依次加入偶联剂、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再依次加入云母、碘化钾，混合均匀得到改性液；
所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、云母、碘化钾的质量比为0.5～1.5：0.5～1.5：4～7：0.3～0.7：0.3～0.7；
向所述改性液中加入所述第一组份，于40～60℃下搅拌1～2.5h，置于烘箱中烘干，烘箱温度100～140℃，烘燥0.5～1.5h，再置于烘箱中焙烘，焙烘温度150～180℃，焙烘时间为1～2.5h，即得改性第一组份；
所述第一组份与所述改性液的质量体积比为1:1.5～2.5；
(1c)制备耐氧化层浆料
在第二容器中，依次加入高分子量嵌段共聚物分散剂、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯，混合均匀得到第二组份；
所述的高分子量嵌段共聚物分散剂、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯的质量比为0.05～0.15：0.1～0.3：0.1～0.3：45～55：5～15：3～7：3～7：1～4；
按照所述第二组份与改性第一组份的质量比80～95:10，在所述的第二组份中加入改性第一组份，研磨混合得到耐氧化层浆料，耐氧化层浆料的粘度为100～200cps/25℃；
致密层浆料的制备方法，包括如下步骤：
(2a)制备无机填料
在第三容器中，依次加入偶联剂、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再加入二氧化硅，混合均匀得到致密层浆料无机填料；
所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、二氧化硅的质量比为1～2：1～2：4.5～7.5：0.8～1.2；
(2b)制备致密层浆料
向所述致密层浆料无机填料中依次加入脂肪醇型分散剂、氟改性丙烯酸流平剂和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚氨酯，研磨混合均匀后得到致密层浆料，致密层浆料的粘度为1500～2500cps/25℃；
所述的致密层浆料无机填料、脂肪醇型分散剂、氟改性丙烯酸流平剂、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚氨酯的质量比为0.5～0.8：0.1～0.3：0.1～0.3：10～25：50～65：30～40。
所述的步骤(1)中，机织物的经纱包括聚苯硫醚纤维，纬纱包括聚四氟乙烯纤维，机织物的经密为120×60，纬密为110×50，耐高温纤维包括芳香族聚酰胺纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑中的一种或几种的组合，针刺工艺包括预刺频率30～40Hz，倒刺频率50～55Hz，正刺频率60～70Hz，预刺针深0.5～0.7mm，倒刺针深0.4～0.6mm，正刺针深0.4～0.7mm。
所述的步骤(2)中，第一耐氧化层的喷涂工艺包括6枪喷涂，涂层干厚度为0.8mm，涂层层数为2层，第二耐氧化层的喷涂工艺包括8枪喷涂，涂层干厚度为1mm，涂层层数为2层。
所述的步骤(1a)中，炭黑与盐酸溶液的质量体积比为1:2～4。
所述的步骤(1b)中，偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任一种。所述的硅烷偶联剂选自KH550、KH560中的任一种；钛酸酯偶联剂选自NDZ-311。
所述的步骤(1c)中，高分子量嵌段共聚物分散剂选自Kaysa DS 7066。
所述的步骤(2a)中，偶联剂选自硅烷偶联剂KH550，二氧化硅选自气相白炭黑。
所述的步骤(2b)中，脂肪醇型分散剂选自脂肪醇醚磷酸酯钾、脂肪醇醚磷酸酯钠中的任一种，氟改性丙烯酸流平剂选自F3310、毕克354中的任一种。
一种由耐氧化易集尘滤料的制备方法制备得到的耐氧化易集尘滤料，包括承力层，设置于承力层上方的第一耐氧化层，设置于第一耐氧化层上方的粗孔层，设置于粗孔层上方的致密层，设置于承力层下方的第二耐氧化层，设置于第二耐氧化层下方的里层，所述承力层由耐高温纤维在机织物上针刺复合而成，所述耐高温纤维选自芳香族聚酰胺纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑中的一种或几种的组合，所述第一耐氧化层的厚度为1.6mm，所述第二耐氧化层的厚度为2mm。
本发明中通过酸蚀增加炭黑的表面积，以增加其吸附效果，使滤袋在使用过程中，能够更有效地吸附烟气中的硫氧化物和氮氧化物，减少排放到大气中的烟气的硫氧化物和氮氧化物的含量；碘化钾具有还原性，与烟气中的硫氧化物和氮氧化物发生氧化还原反应，从而降低硫氧化物和氮氧化物对滤料的氧化破坏作用，延长滤袋的使用寿命，同时，降低硫氧化物和氮氧化物的排放量；偶联剂、云母协同条件下对第一组份进行改性，使改性后的第一组份能够均匀分散在第二组份中，使制备的耐氧化层能够充分发挥炭黑的吸附和碘化钾的还原作用；碘化钾常温下为固态，熔点113℃，沸点184℃，在滤袋使用过程中，滤料组份中的碘化钾熔化或气化，形成新的空隙，增加滤料孔隙率，减少过滤阻力，致密层由含氟材料组成，表面光滑致密易于形成滤饼，方便集尘，无机组份由二氧化硅组成，提高致密层的耐氧化性，而且无机组份的添加使得致密层分布均匀贯穿的微孔，从而降低过滤阻力。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的滤料包括耐氧化层，在过滤燃煤烟气的过程中，能够有效提高滤料抵抗硫氧化物、氮氧化物等氧化性气体的氧化腐蚀作用，同时在滤料的过滤过程中，滤料组份中的碘化钾熔化或气化，形成新的空隙，明显减少滤料的过滤阻力，本发明制备的滤料还包括含有氟树脂的致密层，易于形成滤饼，方便集尘。
附图说明
图1是测试反应温度为180℃条件下滤料过滤阻力曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种耐氧化易集尘滤料，所述滤料包括承力层，设置于承力层上方的第一耐氧化层，设置于第一耐氧化层上方的粗孔层，设置于粗孔层上方的致密层，设置于承力层下方的第二耐氧化层，设置于第二耐氧化层下方的里层，所述承力层由耐高温纤维在机织物上针刺复合而成，所述耐高温纤维包括芳香族聚酰胺纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑中的一种或几种的组合，所述第一耐氧化层的厚度为1.6mm，所述第二耐氧化层的厚度为2mm。该技术方案耐氧化层中含有炭黑和碘化钾，炭黑主要起吸附作用，使滤袋在使用过程中，能够更有效地吸附烟气中的硫氧化物和氮氧化物，减少排放到大气中的烟气的硫氧化物和氮氧化物的含量；碘化钾具有还原性，与烟气中的硫氧化物和氮氧化物发生氧化还原反应，从而降低硫氧化物和氮氧化物对滤料的氧化破坏作用，延长滤袋的使用寿命，同时，降低硫氧化物和氮氧化物的排放量；偶联剂、云母协同条件下对第一组份进行改性，使改性后的第一组份能够均匀分散在第二组份中，使制备的耐氧化层能够充分发挥炭黑的吸附和碘化钾的还原作用；碘化钾常温下为固态，熔点113℃，沸点184℃，在滤袋使用过程中，滤料组份中的碘化钾熔化或气化，形成新的空隙，增加滤料孔隙率，减少过滤阻力，致密层由含氟材料组成，表面光滑致密易于形成滤饼，方便集尘，无机组份由二氧化硅组成，提高致密层的耐氧化性，而且无机组份的添加使得致密层分布均匀贯穿的微孔，从而降低过滤阻力。
实施例1
按照以下步骤制备耐氧化层浆料：
(1a)将炭黑经酸蚀获得第一组份
将50g炭黑置于烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，烘干时间为0.5h，放入150ml浓度为2mol/l的HCl溶液中浸泡72h，浸泡过程中用磁力搅拌器搅拌，转速50rpm，浸泡完成后重复上述烘干过程，冷却至常温得到第一组份，放入封闭容器，待用；
(1b)对第一组份进行改性
在第一容器中，首先依次加入KH550、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再依次加入云母、碘化钾，最后混合均匀得到改性液，所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、云母、碘化钾的质量比为1：1：5：0.5：0.5；
在配制的改性液中加入所述第一组份，于50℃下搅拌2h，置于烘箱中烘干，烘箱温度130℃，烘燥1h，再置于烘箱中焙烘，焙烘温度170℃，焙烘时间为2h，即得改性后的第一组份，所述第一组份与所述改性液的质量体积比为1:2；
(1c)制备耐氧化层浆料
在第二容器中，按照质量比为0.1：0.2：0.2：50：10：5：5：2依次加入Kaysa DS7066、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯，混合均匀得到第二组份；
按照第二组份与改性后的第一组份的质量比为90:10，在所述的第二组份中加入改性后的第一组份，研磨混合得到耐氧化层浆料，耐氧化层浆料的粘度为100cps/25℃。
按照以下步骤制备致密层浆料：
(2a)制备无机填料
在第三容器中，依次加入偶联剂KH550、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再加入气相白炭黑，混合均匀得到致密层浆料无机填料；
所述偶联剂KH550、甲苯、二甲基甲酰胺、气相白炭黑的质量比为1：1：4.5：0.8；
(2b)制备致密层浆料
向所述无机填料中依次加入脂肪醇醚磷酸酯钾、F3310和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚氨酯，研磨混合均匀后得到致密层浆料，致密层浆料的粘度为1500cps/25℃；
所述的致密层浆料无机填料、脂肪醇醚磷酸酯钾、F3310、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚氨酯的质量比为0.5：0.1：0.1：10：50：30。
按照以下步骤制备耐氧化易集尘滤料：
(1)承力层的制备：以聚苯硫醚纤维为经纱，以聚四氟乙烯纤维为纬纱，按照经密为120×60，纬密为110×50，织造机织物；以所述机织物为基材，将芳纶1414、聚苯硫醚纤维梳理后，铺网在所述基材上，然后针刺处理，预刺频率30Hz，倒刺频率50Hz，正刺频率60Hz，预刺针深0.5mm，倒刺针深0.4mm，正刺针深0.4mm得到半成品，对所述半成品进行烧毛、热定型处理后，得到承力层；
(2)耐氧化层的制备：在上述承力层的一面上采用静电喷涂工艺喷涂耐氧化层浆料，6枪喷涂，涂层厚度为0.8mm，涂层层数为2层，在145℃下烘燥5min，形成第一耐氧化层；在承力层的另一面喷涂耐氧化层浆料，8枪喷涂，涂层厚度为1mm，涂层层数为2层，140℃下烘燥5min，形成第二耐氧化层；
(3)粗孔层的制备：在第一耐氧化层上铺网聚苯并咪唑纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率40Hz，倒刺频率55Hz，正刺频率70Hz，预刺针深0.7mm，倒刺针深0.6mm，正刺针深0.7mm，得到粗孔层；
(4)致密层的制备：在所述粗孔层上涂覆致密层浆料，车速为12m/min，一烘箱温度为100℃，一烘箱烘燥时间为0.5min，二烘箱温度为100℃，二烘箱烘燥时间为0.5min，三烘箱温度为130℃，三烘箱烘燥时间为0.5min，冷却至室温得到致密层；
(5)里层的制备：在第二耐氧化层上铺网芳香族聚酰胺纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率35Hz，倒刺频率53Hz，正刺频率65Hz，预刺针深0.6mm，倒刺针深0.5mm，正刺针深0.6mm，得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料。
将经过上述步骤制备的滤料在自制管式反应器中进行耐氧化反应活性评价，其中烟气来自某省某燃煤电厂过滤废气，总流速为350ml/min，设计反应温度为120～180℃，反应2h后，测试滤料的断裂强力和断裂伸长率以及滤料外观颜色，其结果见表1，测试反应温度为180℃的滤料其阻力随反应时间上升的曲线，结果如图1。
对比例1
本对比例制备的滤料不包含第一耐氧化层和第二耐氧化层，其他实施方式同实施例1，并按照实施例1的耐氧化反应活性评价方法进行检测，得到的断裂强力及断裂伸长率以及滤料外观颜色结果见表1，测试反应温度为180℃的滤料其阻力随反应时间上升的曲线，结果如图1。
分析表1结果可知，本发明方案，含有耐氧化层的滤料，在140℃的烟气条件下处理2h后，其径向断裂强力为220N/mm，其纬向断裂强力为320N/mm，均大于不含耐氧化层的滤料的断裂强力，并且含有耐氧化层的滤料的外观为白色，不含氧化层的滤料的外观为黄色，说明该滤料的耐氧化层能够有效阻止燃煤烟气中的氧化性气体对滤料的氧化腐蚀作用，延长滤料的使用寿命。
表1滤料的耐氧化性能测试结果
Figure BDA0002400957300000081
分析图1可知，对于无耐氧化层滤料来说，随着过滤时间的延长，滤料阻力逐渐升高，而对于本发明的有耐氧化层的滤料来说，由于滤料耐氧化层中的碘化钾熔化或气化，形成新的空隙，增加滤料孔隙率，随着过滤时间的延长，其过滤阻力低于无耐氧化层滤料，明显减少滤料的过滤阻力。
实施例2
按照以下步骤制备耐氧化层浆料：
(1a)将炭黑经酸蚀获得第一组份
将50g炭黑置于烘箱中烘干，烘箱温度为100℃，烘干时间为0.3h，放入100ml浓度为1.5mol/l的HCl溶液中浸泡70h，浸泡过程中用磁力搅拌器搅拌，转速10rpm，浸泡完成后重复上述烘干过程，冷却至常温得到第一组份，放入封闭容器，待用；
(1b)对第一组份进行改性
在第一容器中，首先依次加入KH560、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再依次加入云母、碘化钾，最后混合均匀得到改性剂溶液，所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、云母、碘化钾的质量比为0.5：0.5：4：0.3：0.3；
在配制的改性剂溶液中加入所述第一组份，于40℃下搅拌1h，置于烘箱中烘干，烘箱温度100℃，烘燥0.5h，再置于烘箱中焙烘，焙烘温度150℃，焙烘时间为1h，即得改性后的第一组份，所述第一组份与所述改性剂溶液的质量体积比为1:1.5；
(1c)制备耐氧化层浆料
在第二容器中，按照质量比为0.05：0.1：0.1：45：5：3：3：1依次加入Kaysa DS7066、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯，混合均匀得到第二组份；
按照第二组份与改性后的第一组份的质量比为80:10，在所述的第二组份中加入改性后的第一组份，研磨混合得到耐氧化层浆料，耐氧化层浆料的粘度为150cps/25℃。
按照以下步骤制备致密层浆料：
(2a)制备无机填料
在第三容器中，依次加入偶联剂KH550、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再加入气相白炭黑，混合均匀得到致密层浆料无机填料；
所述偶联剂KH550、甲苯、二甲基甲酰胺、气相白炭黑的质量比为2：2：7.5：1.2；
(2b)制备致密层浆料
向所述致密层浆料无机填料中依次加入脂肪醇醚磷酸酯钠、毕克354和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚氨酯，研磨混合均匀后得到致密层浆料，致密层浆料的粘度为2500cps/25℃；
所述的致密层浆料无机填料、脂肪醇醚磷酸酯钠、毕克354、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚氨酯的质量比为0.8：0.3：0.3：25：65：40。
按照以下步骤制备耐氧化易集尘滤料：
(1)承力层的制备：以聚苯硫醚纤维为经纱，以聚四氟乙烯纤维为纬纱，按照经密为120×60，纬密为110×50，织造机织物；以所述机织物为基材，将芳纶1414、聚苯硫醚纤维梳理后，铺网在所述基材上，然后针刺处理，预刺频率30Hz，倒刺频率50Hz，正刺频率60Hz，预刺针深0.5mm，倒刺针深0.4mm，正刺针深0.4mm得到半成品，对所述半成品进行烧毛、热定型处理后，得到承力层；
(2)耐氧化层的制备：在上述承力层的一面上采用静电喷涂工艺喷涂耐氧化层浆料，6枪喷涂，涂层厚度为0.8mm，涂层层数为2层，在145℃下烘燥5min，形成第一耐氧化层；在承力层的另一面喷涂耐氧化层浆料，140℃下烘燥5min，形成第二耐氧化层；
(3)粗孔层的制备：在第一耐氧化层上铺网聚苯并咪唑纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率40Hz，倒刺频率55Hz，正刺频率70Hz，预刺针深0.7mm，倒刺针深0.6mm，正刺针深0.7mm，得到粗孔层；
(4)致密层的制备：在所述粗孔层上涂覆致密层浆料，车速为15m/min，一烘箱温度为150℃，一烘箱烘燥时间为1min，二烘箱温度为150℃，二烘箱烘燥时间为1min，三烘箱温度为150℃，三烘箱烘燥时间为1min，冷却至室温得到致密层；
(5)里层的制备：在第二耐氧化层上铺网芳香族聚酰胺纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率35Hz，倒刺频率53Hz，正刺频率65Hz，预刺针深0.6mm，倒刺针深0.5mm，正刺针深0.6mm，得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料。
实施例3
按照以下步骤制备耐氧化层浆料：
(1a)将炭黑经酸蚀获得第一组份
将50g炭黑置于烘箱中烘干，烘箱温度为110℃，烘干时间为1h，放入200ml浓度为2.5mol/l的HCl溶液中浸泡75h，浸泡过程中用磁力搅拌器搅拌，转速105rpm，浸泡完成后重复上述烘干过程，冷却至常温得到第一组份，放入封闭容器，待用；
(1b)对第一组份进行改性
在第一容器中，首先依次加入NDZ-311、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再依次加入云母、碘化钾，最后混合均匀得到改性剂溶液，所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、云母、碘化钾的质量比为1.5：1.5：7：0.7：0.7；
在配制的改性剂溶液中加入所述第一组份，于60℃下搅拌2.5h，置于烘箱中烘干，烘箱温度140℃，烘燥1.5h，再置于烘箱中焙烘，焙烘温度180℃，焙烘时间为2.5h，即得改性后的第一组份，所述第一组份与所述改性剂溶液的质量体积比为1:2.5；
(1c)制备耐氧化层浆料
在第二容器中，按照质量比为0.15：0.3：0.3：55：15：7：7：4依次加入Kaysa DS7066、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯，混合均匀得到第二组份；
按照第二组份与改性后的第一组份的质量比为95:10，在所述的第二组份中加入改性后的第一组份，研磨混合得到耐氧化层浆料，耐氧化层浆料的粘度为200cps/25℃。
按照以下步骤制备致密层浆料：
(2a)制备无机填料
在第三容器中，依次加入偶联剂KH550、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再加入气相白炭黑，混合均匀得到致密层浆料无机填料；
所述偶联剂KH550、甲苯、二甲基甲酰胺、气相白炭黑的质量比为1.5：1.5：6：1；
(2b)制备致密层浆料
向所述致密层浆料无机填料中依次加入脂肪醇醚磷酸酯钾、毕克354和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚氨酯，研磨混合均匀后得到致密层浆料，致密层浆料的粘度为2000cps/25℃；
所述的致密层浆料无机填料、脂肪醇醚磷酸酯钾、毕克354、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚氨酯的质量比为0.6：0.2：0.2：20：60：35。
按照以下步骤制备耐氧化易集尘滤料：
(1)承力层的制备：以聚苯硫醚纤维为经纱，以聚四氟乙烯纤维为纬纱，按照经密为120×60，纬密为110×50，织造机织物；以所述机织物为基材，将芳纶1414、聚苯硫醚纤维梳理后，铺网在所述基材上，然后针刺处理，预刺频率30Hz，倒刺频率50Hz，正刺频率60Hz，预刺针深0.5mm，倒刺针深0.4mm，正刺针深0.4mm得到半成品，对所述半成品进行烧毛、热定型处理后，得到承力层；
(2)耐氧化层的制备：在上述承力层的一面上采用静电喷涂工艺喷涂耐氧化层浆料，6枪喷涂，涂层厚度为0.8mm，涂层层数为2层，在145℃下烘燥5min，形成第一耐氧化层；在承力层的另一面喷涂耐氧化层浆料，140℃下烘燥5min，形成第二耐氧化层；
(3)粗孔层的制备：在第一耐氧化层上铺网聚苯并咪唑纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率40Hz，倒刺频率55Hz，正刺频率70Hz，预刺针深0.7mm，倒刺针深0.6mm，正刺针深0.7mm，得到粗孔层；
(4)致密层的制备：在所述粗孔层上涂覆致密层浆料，车速为13m/min，一烘箱温度为120℃，一烘箱烘燥时间为0.7min，二烘箱温度为120℃，二烘箱烘燥时间为0.7min，三烘箱温度为140℃，三烘箱烘燥时间为0.7min，冷却至室温得到致密层；
(5)里层的制备：在第二耐氧化层上铺网芳香族聚酰胺纤维，然后针刺处理，针刺工艺包括预刺频率35Hz，倒刺频率53Hz，正刺频率65Hz，预刺针深0.6mm，倒刺针深0.5mm，正刺针深0.6mm，得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)承力层的制备：以机织物为基材，将耐高温纤维梳理后，铺网在所述基材上，然后针刺处理，得到承力层半成品，再对所述承力层半成品进行烧毛、热定型处理后，得到承力层；
(2)耐氧化层的制备：在所述承力层的一面上喷涂耐氧化层浆料，135～145℃下烘燥4～5min，形成第一耐氧化层；在所述承力层的另一面喷涂所述的耐氧化层浆料，135～145℃下烘燥4～5min，形成第二耐氧化层；
(3)粗孔层的制备：在所述第一耐氧化层上铺网耐高温纤维，然后针刺处理，得到粗孔层；
(4)致密层的制备：在所述粗孔层上涂覆致密层浆料，车速为12～15m/min，一烘箱温度为100～150℃，一烘箱烘燥时间为0.5～1min，二烘箱温度为100～150℃，二烘箱烘燥时间为0.5～1min，三烘箱温度为130～150℃，三烘箱烘燥时间为0.5～1min，冷却至室温得到致密层；
(5)里层的制备：在所述第二耐氧化层上铺网耐高温纤维，然后针刺处理，得到里层，制备得到耐氧化易集尘滤料；
所述耐氧化层浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1a)将炭黑经酸蚀获得第一组份
将炭黑置于烘箱中烘干，烘箱温度为100～110℃，烘干时间为0.3～1h，放入浓度为1.5～2.5mol/L的HCl溶液中浸泡70～75h，浸泡过程中用磁力搅拌器搅拌，转速10～105rpm，浸泡完成后重复上述烘干过程，冷却至常温得到第一组份，放入封闭容器，待用；
(1b)对第一组份进行改性
在第一容器中，依次加入偶联剂、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再依次加入云母、碘化钾，混合均匀得到改性液；
所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、云母、碘化钾的质量比为0.5～1.5：0.5～1.5：4～7：0.3～0.7：0.3～0.7；
向所述改性液中加入所述第一组份，于40～60℃下搅拌1～2.5h，置于烘箱中烘干，烘箱温度100～140℃，烘燥0.5～1.5h，再置于烘箱中焙烘，焙烘温度150～180℃，焙烘时间为1～2.5h，即得改性第一组份；
所述第一组份与所述改性液的质量体积比为1:1.5～2.5；
(1c)制备耐氧化层浆料
在第二容器中，依次加入高分子量嵌段共聚物分散剂、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯，混合均匀得到第二组份；
所述的高分子量嵌段共聚物分散剂、聚醚-聚硅氧烷和丙烯酸树脂类复合流平剂、聚乙烯均聚蜡分散体及醋酸丁酸纤维素辅助成膜物质、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚氨酯的质量比为0.05～0.15：0.1～0.3：0.1～0.3：45～55：5～15：3～7：3～7：1～4；
按照所述第二组份与改性第一组份的质量比80～95:10，在所述的第二组份中加入改性第一组份，研磨混合得到耐氧化层浆料，耐氧化层浆料的粘度为100～200cps/25℃；
所述致密层浆料的制备方法，包括如下步骤：
(2a)制备无机填料
在第三容器中，依次加入偶联剂、甲苯及二甲基甲酰胺，混合均匀后再加入二氧化硅，混合均匀得到致密层浆料无机填料；
所述偶联剂、甲苯、二甲基甲酰胺、二氧化硅的质量比为1～2：1～2：4.5～7.5：0.8～1.2；
(2b)制备致密层浆料
向所述无机填料中依次加入脂肪醇型分散剂、氟改性丙烯酸流平剂和二甲基甲酰胺，混合均匀后，再依次加入聚偏氟乙烯、聚氨酯，研磨混合均匀后得到致密层浆料，所述致密层浆料的粘度为1500～2500cps/25℃；
所述的无机填料、脂肪醇型分散剂、氟改性丙烯酸流平剂、二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、聚氨酯的质量比为0.5～0.8：0.1～0.3：0.1～0.3：10～25：50～65：30～40。
2.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，机织物的经密为120×60，纬密为110×50。
3.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，耐高温纤维包括芳香族聚酰胺纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，针刺工艺包括预刺频率30～40Hz，倒刺频率50～55Hz，正刺频率60～70Hz，预刺针深0.5～0.7mm，倒刺针深0.4～0.6mm，正刺针深0.4～0.7mm。
5.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，第一耐氧化层的喷涂工艺包括6枪喷涂，涂层干厚度为0.8mm，涂层层数为2层，第二耐氧化层的喷涂工艺包括8枪喷涂，涂层干厚度为1mm，涂层层数为2层。
6.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1a)中，炭黑与盐酸溶液的质量体积比为1:2～4。
7.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1b)中，偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任一种。
8.根据权利要求7所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂选自KH550、KH560中的任一种；钛酸酯偶联剂选自NDZ-311。
9.根据权利要求1所述的一种耐氧化易集尘滤料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1c)中，高分子量嵌段共聚物分散剂选自Kaysa DS 7066。
10.一种由权利要求1～9任一项所述的耐氧化易集尘滤料的制备方法制备得到的耐氧化易集尘滤料，其特征在于，包括承力层，设置于承力层上方的第一耐氧化层，设置于第一耐氧化层上方的粗孔层，设置于粗孔层上方的致密层，设置于承力层下方的第二耐氧化层，设置于第二耐氧化层下方的里层，所述承力层由耐高温纤维在机织物上针刺复合而成，所述耐高温纤维选自芳香族聚酰胺纤维、芳纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑中的一种或几种的组合，所述第一耐氧化层的厚度为1.6mm，所述第二耐氧化层的厚度为2mm。
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