CN111389095A - 高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布 - Google Patents

高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布 Download PDF

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Abstract

本发明属于过滤材料的技术领域，涉及一种高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，包括基布、过滤层和覆膜层，所述基布为高硅氧玻纤基布，所述过滤层以高硅氧玻纤为经线，以高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维为纬线，交叠穿插编织于基布外层，所述覆膜层加盖于过滤层的外层，上述梳理过后的基布、过滤层和覆膜层构成的纤维网，采用针刺法对其进行针刺处理，使高硅氧玻纤基布、高硅氧玻纤、聚四氟乙烯纤维和覆膜之间互相缠结，加固纤维网。本发明提供的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，强度高，耐高温性能好，过滤效果好。

Description

高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布
技术领域
本发明属于过滤材料的技术领域，涉及一种高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布。
背景技术
为有效地控制垃圾焚烧炉大气污染物的排放，国家《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定垃圾焚烧炉的除尘装置必须采用袋式除尘器。由于我国的垃圾成分复杂，焚烧过程排放的烟气中水汽和酸碱成分含量较大，造成袋式除尘滤料因腐蚀、水解问题影响使用寿命，难以适应垃圾焚烧炉烟气净化长期稳定可靠运行的要求。
常规滤料的材料主要包括机织布和非织造布。在过滤初期，含尘废气通过滤料表面，主要是依靠自身纤维孔径的拦截作用，对粉尘颗粒实现过滤作用。随着粉尘颗粒物在滤料表面增加，会有一部分颗粒进入滤料内部，甚至通过滤料；随着深层过滤的发展，颗粒物会在滤料表面不断积累并形成紧密的粉尘层，在过滤后期，该粉尘层就起到了主要的过滤作用。
目前袋式除尘器滤料主要有：PTFE(聚四氟乙烯)、P84(聚酞亚胺)、PPS(聚苯硫醚)、PSA(芳飒纶)、GLASS(玻璃纤维)滤料及其复合滤料。现有滤料会因腐蚀、水解问题影响使用寿命，难以适应垃圾焚烧炉烟气净化长期稳定可靠运行的要求。目前垃圾焚烧炉市场使用的滤料，重要工程主要采用国外公司(“Gore”PTFE覆膜滤料、“Len zing”PTFE针刺滤料、P84针刺滤料等)产品，国内一些小容量垃圾焚烧炉采用低价格的复合滤料或PPS滤料。因此，开发性能优异的滤料对于我国的节能减排具有重要意义，可以大大降低高污染高排放企业的排放量。
中国发明专利申请CN1565713A公开了一种聚四氟乙烯(PTFE)复合膜的过滤材料，包括玻璃纤维、聚四氟乙烯，其特征在于玻璃纤维为基膜，聚四氟乙烯单膜为表面膜，由粘接剂将两者复合；粘接剂包括高分子化合物、造孔剂和溶剂，高分子化合物、造孔剂含量(重量百分比)：高分子化合物5％--30％；造孔剂5％--15％。上述过滤材料的主要缺陷在于，耐折性能不好，使用寿命不长。
发明内容
本发明的目的是提供一种高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，强度高，耐高温性能好，过滤效果好。
本发明的目的是这样实现的：
高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，包括基布、过滤层和覆膜层，所述基布为高硅氧玻纤基布，所述过滤层以高硅氧玻纤为经线，以高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维为纬线，交叠穿插编织于基布外层，所述覆膜层加盖于过滤层的外层。
上述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布采用高硅氧玻纤基布进行铺底，可以有效提高滤布的耐磨性、耐折性、耐腐蚀性和抗氧化性等。高硅氧玻纤基布采用高硅氧纤维作为原料，通过高硅氧纤维的耐火能好，强度高，易加工，用途广的特点，提升滤布的整体耐高温强度，且高硅氧纤维能在900℃下能长期使用，1450℃条件下工作10分钟，1600℃条件下工作台15秒，软化点接近1700℃，提高整体的耐高温程度。
上述高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维构成的复合过滤层摩擦系数较低，不沾性、耐磨性、抗水解、抗氧化性也都有很大提升，在一定温度范围内，机械强度优异，使用寿命长。
上述覆膜层为聚四氟乙烯覆膜，聚四氟乙烯覆膜的孔径很小，能把极大部分尘粒阻留在膜的表面，完成气固分离的过程，且粉尘不深入到支撑滤料的纤维内部中，可以有效保证较高的除尘效率和较低的运行阻力。聚四氟乙烯覆膜为立体网状结构，无直通孔，开孔率在85％左右，开孔率高，通气量相对提升，且孔径分布集中，使膜的孔径大小均匀，有效提高过滤效率。
上述经梳理后的基布、过滤层和覆膜层构成的纤维网，采用针刺法对其进行针刺处理，使高硅氧玻纤基布、高硅氧玻纤、聚四氟乙烯纤维和覆膜之间互相缠结，加固纤维网。
优选的，上述高硅氧纤维的氧化硅含量为96–98％，单纤维的直径大于5微米，连续耐温摄氏1000度，短暂耐温摄氏1400度。
优选的，上述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布的厚度为1.8-2.2mm。
优选的，上述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布的单位面积质量为790-850g/m2。
上述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布尤其适合应用于化工、垃圾焚烧等高温环境下的气体过滤。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布采用特殊编织方式的三层叠加复合结构：高硅氧玻纤基布对滤布的强度、耐折、耐磨性打下基础，高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维构成的复合过滤层在提升强度的同时增加了耐高温的程度，覆膜可以进行膜表面过滤的过滤方法，在过滤过程中能截留99.9％的过滤物。本发明的滤布使用过程中温度可达250℃，瞬间温度可达280℃，且完全不怕酸碱和氧化，扩展了滤布的使用范围。
2、本发明的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布使用高硅氧纤维作为制作材料之一，纤维本身具有导热系数低、对高热冲击有良好的抵御性能，对绝大多数化学品呈惰性，特别是高温下的化合物、腐蚀性矿物质、弱碱性熔融合金有着良好的耐腐蚀性，在高热、强辐射条件下能正常持续工作，具有十分广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
3、本发明的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布中的高硅氧玻纤与聚四氟乙烯纤维复合滤料具有过滤精度高、阻力小、使用寿命长等特点，烟气过滤效果可达到欧美发达国家PM25排放标准，也是适应我国烟尘排放标准从PM10提高到PM25的更新换代产品。其过滤效率、强度、透气等性能都优于其他过滤材料，且生产速度快、产量大、能源消耗少，成本低。与国外高档的滤材技术指标接轨，填补了国内生产高档过滤材料的空白，提升了我国环保过滤材料行业整体技术水平。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或者改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，包括基布、过滤层和覆膜层，所述基布为高硅氧玻纤基布，所述过滤层以高硅氧玻纤为经线，以高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维为纬线，交叠穿插编织于基布外层，所述覆膜层加盖于过滤层的外层。所述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布通过以下步骤制备：
步骤1：基布的制备
采用直径约为7.2微米，相对密度为2.38立方米每克的高硅氧玻纤纤维，先将高硅氧玻纤纤维通过三股加捻，再将加捻得到宽度为25根的经纱高硅氧玻纤和纬纱高硅氧玻纤经过梳理叠加制成网状。
步骤2：过滤层的制备
采用直径约为7.2微米，相对密度为2.38立方米每克的高硅氧玻纤纤维作为经线，采用上述高硅氧玻纤纤维与聚四氟乙烯纤维的组合为纬线，于步骤1中所制备得到的基布外层交叠穿插编织成纤维网。
步骤3：覆膜层的制备
取步骤2中编织好过滤层的滤料，于过滤层的外层覆盖上一层聚四氟乙烯覆膜，所用覆膜方法采用本技术领域的通用方法。
步骤4：针刺
采用针刺机对梳理过后的滤料进行针刺，用机械的方法使高硅氧玻纤基布、高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维组成的复合过滤层、覆膜层之间相互缠结，加固纤维网后得到高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布。
对实施例得到的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布进行检测，检测方法采用本领域的通用方法，其产品技术质量指标如下：
(1)单位面积质量：820±30g/㎡；
(2)厚度：2.0±0.2mm；
(3)断裂强力(N)：经向≥950N/5×20cm，纬向≥1250N/5×20cm；
(4)断裂伸长率：经向≤38％，纬向≤55％；
(5)温度：≥210℃。

Claims (8)

1.高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，包括基布、过滤层和覆膜层，其特征在于：所述基布为高硅氧玻纤基布，所述过滤层以高硅氧玻纤为经线，以高硅氧玻纤和聚四氟乙烯纤维为纬线，交叠穿插编织于基布外层，所述覆膜层加盖于过滤层的外层。
2.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述覆膜层为聚四氟乙烯覆膜。
3.根据权利要求2所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述聚四氟乙烯覆膜为立体网状结构，无直通孔，其开孔率为80％-90％。
4.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：经梳理后的基布、过滤层和覆膜层构成的纤维网，采用针刺法对其进行针刺处理，使高硅氧玻纤基布、高硅氧玻纤、聚四氟乙烯纤维和覆膜之间互相缠结，加固纤维网。
5.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述高硅氧纤维的氧化硅含量为96–98％，单纤维的直径大于5微米，连续耐温摄氏1000度，短暂耐温摄氏1400度。
6.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布的厚度为1.8-2.2mm。
7.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布的单位面积质量为790-850g/m2。
8.根据权利要求1所述的高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布，其特征在于：所述高硅氧聚四氟乙烯覆膜滤布应用于化工、垃圾焚烧高温环境下的气体过滤。
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