一种除尘滤料整理液、其制备方法及应用与流程

本发明涉及一种除尘滤料处理技术领域，更具体涉及一种除尘滤料整理液、其制备方法及应用。

背景技术：

随着袋式除尘在除尘行业内的兴起，滤袋作为袋式除尘器的核心部件，对各种复杂工况的适用性也要日益提高。随着滤料选型技术的日益发展，滤袋使用过程中出现的主要问题从“破袋”变成“结露糊袋”，“结露糊袋”的主要原因是脱硝系统中因氨逃逸现象而形成的硫酸氢铵(abs)沾附在滤袋表面，从而使整个除尘器内的压差居高不下，增加了使用厂家的成本输出。

滤料生产后期需要用整理液进行后处理，现阶段多数滤袋厂家使用的后处理方式为聚四氟乙烯(ptfe)整理液浸渍处理或拒水防油处理。聚四氟乙烯整理液浸渍处理即用聚四氟乙烯乳液处理，处理后因聚四氟乙烯不沾的特性，很难在纤维表面形成连续的薄膜，因此对于滤料的耐高温、高湿、耐氧化腐蚀、酸碱腐蚀性能有一定的提高，但是效果不明显。而拒水防油处理通常采用氟系防水剂，处理后能够使得滤料具有一定的防水防油性，对于滤料的抗结露效果优于聚四氟乙烯整理液浸渍处理，但是防水处理没有增加滤料的耐高温、耐氧化腐蚀、酸碱腐蚀等性能。

目前，随着环保标准的提高，使用厂家对于滤袋性能要求的不断提高，这两种常规后处理方式不能完全满足客户的需求。拒水防油处理中使用的氟系防水剂呈酸性，聚四氟乙烯乳液呈碱性，若将两者混合使用将失去滤料防水的效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种具有优良的防水性、较佳的成膜性的除尘滤料整理液，其制备方法及用途。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本发明的一方面提供一种除尘滤料整理液，按质量分数计，其包含以下组分：

优选地，按质量分数计，所述整理液包含以下组分：

优选地，硅油乳液为氨基硅油乳液；有机硅防水剂为甲基硅氧烷类。抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种，抗氧剂使得滤料抗氧性增加，延长滤料使用寿命。硅烷偶联剂为中性硅烷偶联剂；优选地，中性硅烷偶联剂选自氨基硅烷、乙烯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或多种，硅烷偶联剂使得纳米级tio2以及聚四氟乙烯的颗粒能够结合滤料上，有助于抗静电作用以及滤料表面光滑性。非离子型渗透剂为聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯；水为去离子水。并且，水性环氧树脂能够帮助聚四氟乙烯乳液在滤料表面以及间隙间成膜。硅油乳液能够使得滤料柔软，增加滤料表面的光滑性，提高滤料的脱灰性能，从而提高滤料抗结露性能。

本发明的另一方面提供上述除尘滤料整理液的制备方法，所述制备方法包含以下步骤：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、有机硅防水剂、水性环氧化树脂、硅烷偶联剂、抗氧剂添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，边搅拌边添加水、非离子型渗透剂以及纳米级tio2，然后进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为30～250mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

优选地，硅油乳液为氨基硅油乳液。有机硅防水剂为甲基硅氧烷类。抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种，抗氧剂使得滤料抗氧性增加，延长滤料使用寿命。硅烷偶联剂为中性硅烷偶联剂；优选地，中性硅烷偶联剂选自氨基硅烷、乙烯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或多种，硅烷偶联剂使得纳米级tio2以及聚四氟乙烯的颗粒能够结合滤料上，有助于抗静电作用以及滤料表面光滑性。非离子型渗透剂为聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯；水为去离子水。并且，水性环氧树脂能够帮助聚四氟乙烯乳液在滤料表面以及间隙间成膜。硅油乳液能够使得滤料柔软，增加滤料表面的光滑性，提高滤料的脱灰性能，从而提高滤料抗结露性能。

本发明的又一方面提供上述除尘滤料整理液在整理除尘滤料中的应用，所述应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将除尘滤料以7～10m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为170～200℃；

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的除尘滤料放入所述整理液中浸渍8～15s；浸渍完成后在涂胶机上以85％～95％的压轧率进行压轧去液，制得压扎除尘滤料；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎除尘滤料置于烘箱中，先在100～120℃下烘干3～5min，后在180～240℃下烘干5～10min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2附着在所述除尘滤料上。

优选地，所述除尘滤料为针刺毡。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的整理液处理滤料后使得聚四氟乙烯乳液在滤料表面以及滤料孔隙间成膜，降低了孔隙率，提高了滤料的过滤精度；还阻挡复杂的烟气成分直接对滤料的损伤，从而延长滤料使用寿命。因此，处理后的滤料具有优良的防水性、较佳的成膜性，从而提高滤料的抗氧化、耐腐蚀、拒水防油、防静电、防结露糊袋的性能，并且同时延长滤料使用寿命，提高滤料的过滤效率。

附图说明

图1是本发明实施例的整理液的防水效果图；

图2是经本发明实施例的整理液处理的滤料的850倍扫描电镜图；

图3经本发明实施例的整理液处理的滤料的650倍扫描电镜图；

图4是本发明对比例的整理液的防水效果图；

图5经本发明对比例的整理液处理的滤料的1000倍扫描电镜图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

除尘滤料整理液的制备原料及其质量分数为：

整理液的制备方法：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、甲基硅氧烷类、水性环氧化树脂、氨基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，然后边搅拌边添加水、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯以及纳米级tio2并进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为190mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

上述整理液在整理除尘滤料中的应用：

除尘滤料：为针刺毡，其原料为聚苯硫醚(pps)纤维与聚四氟乙烯(ptfe)纤维，其中，pps纤维比例为50％～80％，ptfe纤维占比为20％～50％，基布为ptfe基布。

应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将上述针刺毡以7m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为170℃；

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的针刺毡放入上述整理液中浸渍10s；浸渍完成后在涂胶机上以90％的压轧率进行压轧去液，制得压扎针刺毡；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎针刺毡置于烘箱中，先在100℃下烘干3min，后在180℃下烘干5min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2等颗粒能够附着在pps纤维与ptfe纤维表面。

经整理液整理的滤料的防水试验：

对整理后的滤料进行喷淋以及滴水检测，如图1所示，滤料的防水性能可以达到4级左右，说明甲基硅氧烷类有机硅防水剂添加后能够提高滤料的拒水性。如图3所示，通过使用扫描电镜观看可知ptfe纤维以及pps纤维表面以及间隙间存在较佳的成膜现象，滤料表面光滑，能够提高的清灰能力，防止粉尘沾附造成滤料板结、除尘器压差上升的现象，同时提高滤料的耐温性、耐氧化、耐酸碱腐蚀等性能。

实施例2

除尘滤料整理液的制备原料及其质量分数为：

整理液的制备方法：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、甲基硅氧烷类、水性环氧化树脂、乙烯基硅烷、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，然后边搅拌边添加水、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯以及纳米级tio2并进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为170mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

上述整理液在整理除尘滤料中的应用：

除尘滤料：为针刺毡，其原料为聚苯硫醚(pps)纤维与聚四氟乙烯(ptfe)纤维，其中，pps纤维比例为50％～80％，ptfe纤维占比为20％～50％，基布为ptfe基布。

应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将针刺毡以10m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为200℃。

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的针刺毡放入所述整理液中浸渍10s；浸渍完成后在涂胶机上以90％的压轧率进行压轧去液，制得压扎针刺毡；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎针刺毡置于烘箱中，先在120℃下烘干5min，后在240℃下烘干10min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2等颗粒能够附着在pps纤维与ptfe纤维表面。

经整理液整理的滤料的防水试验：

对整理后的滤料通过喷淋以及滴水检测，滤料的防水性能可以达到4级左右，说明有机硅防水剂添加后能够提高滤料的拒水性。通过使用扫描电镜观看可知ptfe纤维以及pps纤维表面以及间隙间存在较佳的成膜现象，滤料表面光滑，能够提高的清灰能力，防止粉尘沾附造成滤料板结、除尘器压差上升的现象，同时提高滤料的耐温性、耐氧化、耐酸碱腐蚀等性能。

实施例3

除尘滤料整理液的制备原料及其质量分数为：

整理液的制备方法：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、甲基硅氧烷类、水性环氧化树脂、甲基丙烯酰氧基硅烷、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，然后边搅拌边添加水、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯以及纳米级tio2并进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为200mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

上述整理液在整理除尘滤料中的应用：

除尘滤料：为针刺毡，其原料为聚苯硫醚(pps)纤维与聚四氟乙烯(ptfe)纤维，其中，pps纤维比例为50％～80％，ptfe纤维占比为20％～50％，基布为ptfe基布。

应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将上述针刺毡以9m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为180℃；

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的针刺毡放入上述整理液中浸渍10s；浸渍完成后在涂胶机上以85％的压轧率进行压轧去液，制得压扎针刺毡；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎针刺毡置于烘箱中，先在110℃下烘干4min，后在200℃下烘干7min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2等颗粒能够附着在pps纤维与ptfe纤维表面。

经整理液整理的滤料的防水试验：

对整理后的滤料进行喷淋以及滴水检测，滤料的防水性能可以达到5级左右，说明甲基硅氧烷类有机硅防水剂添加后能够提高滤料的拒水性。如图2所示，通过使用扫描电镜观看可知ptfe纤维以及pps纤维表面以及间隙间存在较佳的成膜现象，滤料表面光滑，能够提高的清灰能力，防止粉尘沾附造成滤料板结、除尘器压差上升的现象，同时提高滤料的耐温性、耐氧化、耐酸碱腐蚀等性能。

实施例4

除尘滤料整理液的制备原料及其质量分数为：

整理液的制备方法：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、甲基硅氧烷类、水性环氧化树脂、氨基硅烷、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，然后边搅拌边添加水、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯以及纳米级tio2并进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为150mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

上述整理液在整理除尘滤料中的应用：

除尘滤料：为针刺毡，其原料为聚苯硫醚(pps)纤维与聚四氟乙烯(ptfe)纤维，其中，pps纤维比例为50％～80％，ptfe纤维占比为20％～50％，基布为ptfe基布。

应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将上述针刺毡以7m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为170℃；

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的针刺毡放入上述整理液中浸渍10s；浸渍完成后在涂胶机上以90％的压轧率进行压轧去液，制得压扎针刺毡；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎针刺毡置于烘箱中，先在100℃下烘干3min，后在180℃下烘干5min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2等颗粒能够附着在pps纤维与ptfe纤维表面。

经整理液整理的滤料的防水试验：

对整理后的滤料进行喷淋以及滴水检测，滤料的防水性能在3-4级之间，说明甲基硅氧烷类有机硅防水剂添加后能够提高滤料的拒水性。通过使用扫描电镜观看可知ptfe纤维以及pps纤维表面以及间隙间存在较佳的成膜现象，滤料表面光滑，能够提高的清灰能力，防止粉尘沾附造成滤料板结、除尘器压差上升的现象，同时提高滤料的耐温性、耐氧化、耐酸碱腐蚀等性能。

实施例5

除尘滤料整理液的制备原料及其质量分数为：

整理液的制备方法：将聚四氟乙烯乳液、硅油乳液、甲基硅氧烷类、水性环氧化树脂、乙烯基硅烷、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚添加到配料槽中，常温常压下进行初次搅拌，然后边搅拌边添加水、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯以及纳米级tio2并进行超声处理，使得纳米级tio2分散均匀，溶液粘度为220mpa·s，调节ph到7～9，制得整理液。

上述整理液在整理除尘滤料中的应用：

除尘滤料：为针刺毡，其原料为聚苯硫醚(pps)纤维与聚四氟乙烯(ptfe)纤维，其中，pps纤维比例为50％～80％，ptfe纤维占比为20％～50％，基布为ptfe基布。

应用通过以下步骤实现：

(a)烧毛压光：将针刺毡以8m/min的速度穿过压光烧毛一体机，压光烧毛一体机的温度为185℃。

(b)浸渍压轧：将经过步骤(a)处理的针刺毡放入所述整理液中浸渍10s；浸渍完成后在涂胶机上以90％的压轧率进行压轧去液，制得压扎针刺毡；

(c)烘干：将步骤(b)制得的所述压扎针刺毡置于烘箱中，先在110℃下烘干5min，后在220℃下烘干9min，使得整理液中的聚四氟乙烯、纳米级tio2等颗粒能够附着在pps纤维与ptfe纤维表面。

经整理液整理的滤料的防水试验：

对整理后的滤料通过喷淋以及滴水检测，滤料的防水性能在3-4级之间，说明有机硅防水剂添加后能够提高滤料的拒水性。通过使用扫描电镜观看可知ptfe纤维以及pps纤维表面以及间隙间存在较佳的成膜现象，滤料表面光滑，能够提高的清灰能力，防止粉尘沾附造成滤料板结、除尘器压差上升的现象，同时提高滤料的耐温性、耐氧化、耐酸碱腐蚀等性能。

对比例1

按照实施例1的配比和方法制备除尘滤料整理液，并用该整理液整理滤料，区别仅在于不添加水性环氧化树脂。

如图4所示，通过使用扫描电镜观看可知在没有添加水性环氧化树脂的条件下，经整理液整理的滤料的微观形貌没有出现成膜效果。

对比例2

按照实施例2的配比和方法制备除尘滤料整理液，并用该整理液整理滤料，区别仅在于不添加甲基硅氧烷类防水剂。

经整理液整理的滤料的防水试验：

如图5所示，在不添加有机硅防水剂情况下，滤料的防水性能在1～2级左右。

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。