CN115897011B - 一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滤材技术领域，具体是一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，包括竖直方向的玻璃纤维经线与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线，水平方向上每编织宽度10~20cm的聚四氟乙烯纤维纬线就替换使用加强纬线继续编织，加强纬线的编织宽度为1~3cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线编织，以此方式循环。经过实验可知，本发明提供的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，具有良好的透气度和耐磨损度，长时间使用后磨损程度较小，能长时间保持高除尘率和高除尘效率，对提高企业经济效益具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及滤材技术领域，具体是一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料。
背景技术
聚四氟乙烯纤维又称氟纶或特氯纶，由聚四氟乙烯为原料，经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种聚烯烃纤维，具有强度和延伸率高，化学稳定性好、耐腐蚀性好的特点；主要用于作高温粉尘滤带、强腐蚀性的过滤气体或液体的滤材。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高；玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料。
现有技术中，聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维采用混纺工艺，制作出的聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，集玻璃纤维强度高、尺寸稳定性好、易清灰和聚四氟乙烯纤维耐腐蚀、耐折性高的特点于一身，且两者同属于耐高温材料，实现了优势互补。但是这种编制方法通常是分别将聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维作为经线和纬线进行编织，在清灰过程中，由于滤袋与骨架之问易发生相互摩擦、碰撞，滤袋与骨架接触的局部损伤较严重，大大影响滤袋的使用寿命与过滤效果。
发明内容
为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，包括竖直方向的玻璃纤维经线与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线，水平方向上每编织宽度10~20cm的聚四氟乙烯纤维纬线就替换使用加强纬线继续编织，加强纬线的编织宽度为1~3cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线编织，以此方式循环；
所述加强纬线，按质量份数计，由二氧化硅150~200份、氧化镁10~15份、氧化铝5~8份、氧化锰1~5份、氧化钙10~20份、氧化镓2~6份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维；添加氧化锰和氧化镓，能够在混料融合的过程中起到良好的分散均质效果，使玻璃纤维冷却过程中析晶走向更为致密，改善了加强玻璃纤维的抗冲击强度，避免后续清灰时与滤袋骨架撞击造成断裂情况，保证其滤尘效果；添加氧化镁和氧化铝，均匀分布在玻璃纤维中，能够有效提升加强玻璃纤维的耐磨程度，避免了长期与滤袋骨架摩擦造成的玻纤断裂，进一步提升了滤袋的使用寿命；
再将所述加强玻璃纤维置于130~150℃下干燥3~4h，得干燥玻纤；然后将所述干燥玻纤浸泡在偶联剂中得到预处理玻璃纤维；最后所述预处理玻璃纤维与聚丙烯经过混合加热、熔融均质、挤出冷却，即得所述加强纬线；经过聚丙烯改性处理的玻璃纤维用作加强纬线，进一步提升了表面的防撞击性能与耐磨防断裂性能，同时经过改性处理过的所述加强纬线受热形变程度小于所述聚四氟乙烯纤维纬线，因此在作为滤袋的高温工作环境中时，所述聚四氟乙烯纤维纬线伸长率大于所述加强纬线的伸长率，所述加强纬线就会更加贴合滤袋骨架，优先于所述聚四氟乙烯纤维纬线与滤袋骨架摩擦，有效保护了所述聚四氟乙烯纤维纬线，延长了滤袋的使用寿命。
优选的，水平方向上每编织宽度15cm的所述聚四氟乙烯纤维纬线就替换使用所述加强纬线继续编织。
优选的，所述加强纬线的编织宽度为2cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线编织。
优选的，所述加强纬线，按质量份数计，由二氧化硅180份、氧化镁12份、氧化铝6份、氧化锰3份、氧化钙15份、氧化镓4份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维。
优选的，所述加强玻璃纤维置于130℃下干燥3.5h，得干燥玻纤。
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、所述加强纬线中添加氧化锰和氧化镓，能够在混料融合的过程中起到良好的分散均质效果，使玻璃纤维冷却过程中析晶走向更为致密，改善了加强玻璃纤维的抗冲击强度，避免后续清灰时与滤袋骨架撞击造成断裂情况，保证其滤尘效果。
2、所述加强纬线中添加氧化镁和氧化铝，均匀分布在玻璃纤维中，能够有效提升加强玻璃纤维的耐磨程度，避免了长期与滤袋骨架摩擦造成的玻纤断裂，进一步提升了滤袋的使用寿命。
3、所述加强纬线经过聚丙烯改性处理，进一步提升了表面的防撞击性能与耐磨防断裂性能，同时经过改性处理过的所述加强纬线受热形变程度小于所述聚四氟乙烯纤维纬线，因此在作为滤袋的高温工作环境中时，所述聚四氟乙烯纤维纬线伸长率大于所述加强纬线的伸长率，所述加强纬线就会更加贴合滤袋骨架，优先于所述聚四氟乙烯纤维纬线与滤袋骨架摩擦，有效保护了所述聚四氟乙烯纤维纬线，延长了滤袋的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、玻璃纤维经线；2、聚四氟乙烯纤维纬线；3、加强纬线。
具体实施方式
实施例1
一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，包括竖直方向的玻璃纤维经线1与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线2，水平方向上每编织宽度10cm的聚四氟乙烯纤维纬线2就替换使用加强纬线3继续编织，加强纬线3的编织宽度为1cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线2编织，以此方式循环；
所述加强纬线，按质量份数计，由二氧化硅150份、氧化镁10份、氧化铝5份、氧化锰1份、氧化钙10份、氧化镓2份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维；
再将所述加强玻璃纤维置于130℃下干燥3h，得干燥玻纤；然后将所述干燥玻纤浸泡在偶联剂中得到预处理玻璃纤维；最后所述预处理玻璃纤维与聚丙烯经过混合加热、熔融均质、挤出冷却，即得所述加强纬线。
实施例2
一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，包括竖直方向的玻璃纤维经线1与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线2，水平方向上每编织宽度20cm的聚四氟乙烯纤维纬线2就替换使用加强纬线3继续编织，加强纬线3的编织宽度为3cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线2编织，以此方式循环；
所述加强纬线，按质量份数计，由二氧化硅200份、氧化镁15份、氧化铝8份、氧化锰5份、氧化钙20份、氧化镓6份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维；
再将所述加强玻璃纤维置于150℃下干燥4h，得干燥玻纤；然后将所述干燥玻纤浸泡在偶联剂中得到预处理玻璃纤维；最后所述预处理玻璃纤维与聚丙烯经过混合加热、熔融均质、挤出冷却，即得所述加强纬线。
实施例3
一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，包括竖直方向的玻璃纤维经线1与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线2，水平方向上每编织宽度15cm的聚四氟乙烯纤维纬线2就替换使用加强纬线3继续编织，加强纬线3的编织宽度为2cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线2编织，以此方式循环；
所述加强纬线，按质量份数计，由二氧化硅180份、氧化镁12份、氧化铝6份、氧化锰3份、氧化钙15份、氧化镓4份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维；
再将所述加强玻璃纤维置于130℃下干燥3.5h，得干燥玻纤；然后将所述干燥玻纤浸泡在偶联剂中得到预处理玻璃纤维；最后所述预处理玻璃纤维与聚丙烯经过混合加热、熔融均质、挤出冷却，即得所述加强纬线。
对比实施例1
本实施例与实施例1相比，区别仅在于，不使用所述加强玻璃纤维进行后续聚丙烯改性处理，而使用普通玻璃纤维进行后续聚丙烯改性处理。
对比实施例2
本实施例与实施例2相比，区别仅在于，不进行聚丙烯改性处理操作。
对比实施例3
本实施例与实施例3相比，区别仅在于，将所述玻璃纤维经线的材质替换成所述加强纬线的材质。
对照组
现有的聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维分别作为纬线和经线编织的混纺滤料。
分别使用上述三个实施例、三个对比实施例和一个对照组在同一台除尘设备内使用进行实验，保证了上述七种滤袋的使用环境完全一致，经过100h、500h和1000h后分别检测其透气度（150Pa条件下）和除尘率，结果如下表：
由上表可知，本发明相比于对照组中现有的聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维分别作为纬线和经线编织的混纺滤料，能够有效提升滤袋的使用寿命，经过1000h的使用，对照组材料制作的滤袋除尘率明显下降，可见滤袋收到磨损程度较大，而本发明提供的滤料制成的滤袋除尘率并未受到影响，受磨损程度较小；
而对比实施例3中将玻璃纤维经线的材质替换成加强纬线的材质，虽然滤袋耐磨损性能优异，长时间使用后除尘率不受影响，但透气度很差，除尘效率大大降低，且成本较为高昂。
经过上述实验可知，本发明提供的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，具有良好的透气度和耐磨损度，长时间使用后磨损程度较小，能长时间保持高除尘率和高除尘效率，对提高企业经济效益具有重要意义。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：包括竖直方向的玻璃纤维经线（1）与水平方向的聚四氟乙烯纤维纬线（2），水平方向上每编织宽度10~20cm的聚四氟乙烯纤维纬线（2）就替换使用加强纬线（3）继续编织，加强纬线（3）的编织宽度为1~3cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线（2）编织，以此方式循环；
所述加强纬线（3），按质量份数计，由二氧化硅150~200份、氧化镁10~15份、氧化铝5~8份、氧化锰1~5份、氧化钙10~20份、氧化镓2~6份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维；再将所述加强玻璃纤维置于130~150℃下干燥3~4h，得干燥玻纤；然后将所述干燥玻纤浸泡在偶联剂中得到预处理玻璃纤维；最后所述预处理玻璃纤维与聚丙烯经过混合加热、熔融均质、挤出冷却，即得所述加强纬线（3）。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：水平方向上每编织宽度15cm的所述聚四氟乙烯纤维纬线（2）就替换使用所述加强纬线（3）继续编织。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：所述加强纬线（3）的编织宽度为2cm后换回聚四氟乙烯纤维纬线（2）编织。
4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：按质量份数计，由二氧化硅180份、氧化镁12份、氧化铝6份、氧化锰3份、氧化钙15份、氧化镓4份混合均匀后经熔融均质、冷却拉丝后得加强玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：所述加强玻璃纤维置于130℃下干燥3.5h，得干燥玻纤。
6.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混纺滤料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
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