CN114307409A - 一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法 - Google Patents

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于淼涵
黄碧野
伍然
徐卉
徐新杰
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Abstract

本发明公开了一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,涉及除尘滤料技术领域。该方法包括以下步骤:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料。本发明所述耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其制备出的滤料的克重低,硬挺度高,适合折叠加工制成褶皱滤袋,并且过滤精度高,灰尘不易附着,使用寿命长。

Description

一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法
技术领域
本发明涉及除尘滤料技术领域,尤其涉及一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法。
背景技术
目前,高温工业烟气一般采用过滤技术净化处理,过滤技术包括袋式除尘技术、静电除尘技术及湿法除尘技术等,其中袋式除尘技术应用最为广泛。袋式除尘使用的滤袋一般为圆形,而在相同体积下,将滤料折出褶皱来制备的褶皱滤袋其比表面积可提高50%-100%,可以有效提高过滤效率。但是,过滤时的过滤风速较高,褶皱滤袋容易产生变形、并褶,因此需要提高滤料的硬挺程度。
袋式除尘使用最广泛的滤料是针刺滤料,现有的针刺滤料存在一些缺点:1)由于针刺加固会使毡材的孔隙率大,因此过滤精度相对较低;2)由于针刺滤料的短绒多,在使用时灰尘更容易附着在滤袋表面,从而导致清灰效率降低,影响其使用时间;3)一般低克重的针刺滤料很难生产,且低克重的针刺滤料硬挺度较差,不能用于折叠加工。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明提出一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,该方法制备出的滤料的克重低,硬挺度高,适合折叠加工制成褶皱滤袋,并且过滤板精度高,灰尘不易附着,使用寿命长。
为了实现上述目的,本发明采用以下方案,
一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,包括以下步骤:
一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;
步骤S2:采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;
步骤S3:对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;
步骤S4:对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;
步骤S5:将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料。
进一步地,所述步骤S1中,所述基布的原料为芳纶纤维,所述基布的克重为80g/m2
进一步地,所述步骤S1中,所述复合纤网包括两层纤维层以及两层纤维层之间的基布。
进一步地,所述步骤S2中,所述预针刺处理的针刺密度为60~80刺/cm2,预针刺处理的针刺深度为10~14mm;所述主针刺处理的针刺密度为300~450刺/cm2,主针刺处理的针刺深度为3~6mm。
进一步地,所述步骤S3中,所述水刺加固处理的水刺压力为200~360bar,所述水刺加固处理的车速3~6m/min,所述水刺加固处理得到的滤料素毡的克重为320~360g/m2
进一步地,所述步骤S4中,所述轧辊轧液时,所述轧辊压力为7~8bar;轧辊轧液后滤料素毡的带液率为70~80%。
进一步地,所述步骤S4中,所述整理剂的配制方法为:取甲基丙烯酸甲酯10~14份、苯乙烯4~6份、丙烯酸丁酯5~7份混合得到单体;再取单体总量的3%~5%的乳化剂溶解于80份~90份水,然后加入单体,在40℃下搅拌乳化50~70min得到乳液;持续搅拌乳液,并升温至75℃~85℃,滴加单体总量0.5%的引发剂,保持恒温30min;冷却后,加入氨水,调节pH至6.5~7.5,得到整理剂。
进一步地,所述乳化剂为乳化剂OP和十二烷基苯磺酸钠按照比例为2:1复配而成。
进一步地,所述引发剂为过硫酸盐类引发剂。
进一步地,所述步骤S5中,烘箱温度依次设置为200℃、220℃、240℃、240℃、240℃、200℃;烘箱车速为3~5m/min。
本发明所述耐高温硬挺水刺滤料的制备方法的优点在于:本发明所述方法采用整理剂对水刺滤料进行硬挺整理,得到具有良好硬挺效果的滤料,适用于制备褶皱滤袋,并且过滤精度高、克重低,并且具备耐高温性能,可用于工业高温烟气过滤;本发明步骤S3中采用水刺加固方式,水刺对纤维损伤小,可减少滤料短绒,进而减少灰尘在滤袋表面附着量,保证清灰效率;水刺产生的孔径比针刺产生的孔径小,制备的滤料过滤精度高;步骤S4中采用的整理剂对滤料进行整理,处理后得到的滤料具有良好的硬挺效果。
附图说明
图1为本发明所述耐高温硬挺水刺滤料的制备方法制得的滤料的结构示意图。
图中:1、纤维层,2、基布。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
本实施例所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;复合纤网包括两层纤维层以及两层纤维层之间的基布;其中,基布的原料为芳纶纤维,基布的克重为80g/m2
步骤S2:采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;其中,预针刺处理的针刺密度为60刺/cm2,预针刺处理的针刺深度为14mm;主针刺处理的针刺密度为300刺/cm2,主针刺处理的针刺深度为6mm;
步骤S3:对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;其中,水刺加固处理的水刺压力为200~360bar,水刺加固处理的车速3m/min;
步骤S4:对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;轧辊压力为7.0bar;轧辊轧液后滤料素毡的带液率为80%;其中,整理剂的配制方法为:取甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯4份、丙烯酸丁酯5份混合的得到单体;再取单体总量的3%的乳化剂溶解于一定量水,然后加入单体,在40℃下搅拌乳化50min得到乳液;持续搅拌乳液,并升温至75℃,滴加单体总量0.5%的引发剂,保持恒温30min;冷却后,加入氨水,调节pH至6.5~7.5,得到整理剂;
步骤S5:将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料;其中,烘箱温度依次设置为200℃、220℃、240℃、240℃、240℃、200℃;烘箱车速为3.0m/min。
实施例2
本实施例所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;复合纤网包括两层纤维层以及两层纤维层之间的基布;其中,基布的原料为芳纶纤维,基布的克重为80g/m2
步骤S2:采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;其中,预针刺处理的针刺密度为80刺/cm2,预针刺处理的针刺深度为10mm;主针刺处理的针刺密度为450刺/cm2,主针刺处理的针刺深度为3mm;
步骤S3:对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;其中,水刺加固处理的水刺压力为200~360bar,水刺加固处理的车速6m/min;
步骤S4:对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;轧辊压力为8.0bar;轧辊轧液后滤料素毡的带液率为70%;其中,整理剂的配制方法为:取甲基丙烯酸甲酯14份、苯乙烯6份、丙烯酸丁酯7份混合的得到单体;再取单体总量的5%的乳化剂溶解于一定量水,然后加入单体,在40℃下搅拌乳化70min得到乳液;持续搅拌乳液,并升温至85℃,滴加单体总量0.5%的引发剂,保持恒温30min;冷却后,加入氨水,调节pH至6.5~7.5,得到整理剂;
步骤S5:将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料;其中,烘箱温度依次设置为200℃、220℃、240℃、240℃、240℃、200℃;烘箱车速为5m/min。
实施例3
步骤S1:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;复合纤网包括两层纤维层以及两层纤维层之间的基布;其中,基布的原料为芳纶纤维,基布的克重为80g/m2
步骤S2:采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;其中,预针刺处理的针刺密度为70刺/cm2,预针刺处理的针刺深度为12mm;主针刺处理的针刺密度为400刺/cm2,主针刺处理的针刺深度为5mm;
步骤S3:对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;其中,水刺加固处理的水刺压力为200~360bar,水刺加固处理的车速4.5m/min;
步骤S4:对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;轧辊压力为7.5bar;轧辊轧液后滤料素毡的带液率为75%;其中,整理剂的配制方法为:取甲基丙烯酸甲酯12份、苯乙烯5份、丙烯酸丁酯6份混合的得到单体;再取单体总量的3%的乳化剂溶解于一定量水,然后加入单体,在40℃下搅拌乳化60min得到乳液;持续搅拌乳液,并升温至75℃,滴加单体总量0.4%的引发剂,保持恒温30min;冷却后,加入氨水,调节pH至6.5~7.5,得到整理剂;
步骤S5:将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料;其中,烘箱温度依次设置为200℃、220℃、240℃、240℃、240℃、200℃;烘箱车速为4m/min。
上述实施例中,乳化剂为乳化剂OP和十二烷基苯磺酸钠按照比例为2:1复配而成;引发剂为过硫酸盐类引发剂。
对比例1
对芳纶纤维进行进行开松、混合、梳理、铺网处理,然后采用针刺加固得到芳纶滤料,为增加其硬挺度,这种芳纶滤料克重为559g/m2,未经过整理剂的硬挺整理。
如图1所示,本发明所述各实施例制得的滤料的结构如图1所示,由两层纤维层1以及两层纤维层1之间的基布2组成。
对上述各实施例以及对比例制得的滤料的进行检测,包括滤料的克重、VDI(过滤精度、30次循环时间、清灰效率)、褶皱回复角等,具体的是检测数据如下表所示:
Figure BDA0003484814740000051
从上表中的数据可以看出,相较于对比例制得的滤料,本发明各实施例制得的水刺滤料的克重较低,并且过滤精度高,30次循环时间长,清灰效率高,具有良好的过滤性能,使用寿命长,明显优于对比例制得的滤料;本发明各实施例制得的水刺滤料的褶皱回复角大,其硬挺效果好,可用于支撑褶皱滤袋,并且不易发生变形、并褶。

Claims (10)

1.一种耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:对芳纶纤维进行开松、混合、梳理、铺网,并在两台铺网机中间通过放卷机铺设基布,形成复合纤网;
步骤S2:采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理,然后采用主针刺机对复合纤网进行主针刺处理,得到预针刺毡;
步骤S3:对预针刺毡进行水刺加固处理,得到滤料素毡;
步骤S4:对滤料素毡进行硬挺整理,将滤料素毡浸渍于整理剂后,采用轧辊轧液;
步骤S5:将轧辊轧液后的滤料素毡经过烘箱前区烘干和后区焙烘,得到耐高温硬挺水刺滤料。
2.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述基布的原料为芳纶纤维,所述基布的克重为80g/m2
3.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述复合纤网包括两层纤维层以及两层纤维层之间的基布。
4.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述预针刺处理的针刺密度为60~80刺/cm2,预针刺处理的针刺深度为10~14mm;所述主针刺处理的针刺密度为300~450刺/cm2,主针刺处理的针刺深度为3~6mm。
5.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述水刺加固处理的水刺压力为200~360bar,所述水刺加固处理的车速3~6m/min,所述水刺加固处理得到的滤料素毡的克重为320~360g/m2
6.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述轧辊轧液时,所述轧辊压力为7~8bar;轧辊轧液后滤料素毡的带液率为70~80%。
7.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述整理剂的配制方法为:取甲基丙烯酸甲酯10~14份、苯乙烯4~6份、丙烯酸丁酯5~7份混合得到单体;再取单体总量的3%~5%的乳化剂溶解于80份~90份水,然后加入单体,在40℃下搅拌乳化50~70min得到乳液;持续搅拌乳液,并升温至75℃~85℃,滴加单体总量0.5%的引发剂,保持恒温30min;冷却后,加入氨水,调节pH至6.5~7.5,得到整理剂。
8.根据权利要求7所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为乳化剂OP和十二烷基苯磺酸钠按照比例为2:1复配而成。
9.根据权利要求7所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于:所述引发剂为过硫酸盐类引发剂。
10.根据权利要求1所述的耐高温硬挺水刺滤料的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中,烘箱温度依次设置为200℃、220℃、240℃、240℃、240℃、200℃;烘箱车速为3~5m/min。
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