专利名称：一种滤料的硬挺化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤材料的处理工艺。
过滤装置的核心是过滤介质，过滤介质基本上有以下三种1．纤维过滤利用纤维的纤度进行过滤，缺点是阻塞系数比较大，结构松散，有效孔隙率较低；2．滤筒式纸质过滤，精度等级高，过滤效率达0.5cm99.99％，缺点是阻力大，不能受潮，强度差；3．滤筒四氟乙烯复膜精度等级高，过滤效率达0.5cm99.99％，清灰容易，缺点是阻力大，成本高。
合成纤维由于其优良的物理化学性质，有一定的耐温范围，耐多种化学品腐蚀，使用寿命长等优点，被广泛用于过滤装置内，进行各种形式的过滤。
本发明的目的是提供一种滤料的硬挺化工艺，采用PET纤维，三维网状结构热轧无纺布作为基布，覆涂发泡后的高分子塑料，符合表面过滤机理，具有表面光滑、疏水性，解决了超细粉尘、纤维性粉尘、聚结性粉尘及含湿量较高的粉尘过滤难题，使空气过滤效果有了本质的提高。
本发明的技术方案是一种滤料的硬挺化工艺，采用非织造无纺布作为基布，按如下步骤操作(1)用聚苯乙烯树脂加三氯甲烷溶剂，制成聚苯乙烯树脂溶液；(2)用可发性聚苯乙烯树脂加三氯甲烷溶剂，制成可发性聚苯乙烯树脂溶液；(3)取出步骤(1)的聚苯乙烯树脂溶液，加二甲苯溶剂进行稀释；(4)在步骤(3)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中加苯二甲酸二丁脂，再加苯二甲酸二辛脂；(5)取出步骤(2)的可发性聚苯乙烯树脂溶液，加二甲苯溶剂进行稀释；(6)取出步骤(5)的可发性聚苯乙烯树脂稀释溶液加到步骤(4)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中，搅拌均匀；(7)将步骤(6)的溶液倒入涂槽内，将基布浸渍、滚筒轧制、让涂层发泡后烘干成型。
本发明进一步的技术方案是一种滤料的硬挺化工艺，采用非织造无纺布作为基布，它采用1.5D,PET纤维加入10％热溶性纤维，20％1.2DPET纤维，气流成网，热轧成三维网状结构基布，按如下步骤操作(1)用1000克聚苯乙烯树脂加3000克三氯甲烷溶剂，密封存放4天，制成聚苯乙烯树脂溶液；(2)用1000克可发性聚苯乙烯树脂加5000克三氯甲烷溶剂，密封存放4天，制成可发性聚苯乙烯树脂溶液；(3)取出步骤(1)的聚苯乙烯树脂溶液，加1000克二甲苯溶剂进行稀释，将聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3-5万，含固量为20％；(4)在步骤(3)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中加苯二甲酸二丁脂6-8毫升，再加苯二甲酸二辛脂4-5毫升；(5)取出步骤(2)的可发性聚苯乙烯树脂溶液，加2000克二甲苯溶剂进行稀释，将可发性聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3万，含固量为12％；(6)取出步骤(5)的可发性聚苯乙烯树脂稀释溶液105-125毫升加到步骤(4)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中，搅拌均匀；(7)将烘箱加温到120℃，在基布浸渍前20分钟把步骤(6)中配制好的溶液倒入涂槽内，把基布完全浸渍，浸渍时间为0.5分钟，再经滚筒轧制，使基布上的涂层均匀，让涂层发泡后进烘箱烘干，基布出烘箱口时，烘箱温度应控制在125-135℃。
本发明的优点是1．本发明采用的非织造无纺布是三维网状结构，孔隙小、分布均匀，总孔隙率达70-80％，与机织二维结构无纺布总孔隙率30-40％相比，孔隙率大一倍左右，如果采用0.4平方毫米的热点，三维网状结构的无纺布总孔隙率仍有65％左右(热轧点基本不透气)。
2．由于高分子塑料具有特定的临界温度值，加入发泡剂后控制在一定温度下，使高分子塑料发泡，重新组合，并产生1-3μm均匀微孔隙。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述实施例一种滤料的硬挺化工艺，采用非织造无纺布作为基布，它采用1.5D,PET纤维加入10％热溶性纤维，20％1.2DPET纤维，气流成网，热轧成三维网状结构基布，按如下步骤操作(1)用1000克聚苯乙烯树脂加3000克三氯甲烷溶剂，密封存放4天，制成聚苯乙烯树脂溶液；(2)用1000克可发性聚苯乙烯树脂加5000克三氯甲烷溶剂，密封存放4天，制成可发性聚苯乙烯树脂溶液；(3)取出步骤(1)的聚苯乙烯树脂溶液，加1000克二甲苯溶剂进行稀释，将聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3-5万，含固量为20％；(4)在步骤(3)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中加苯二甲酸二丁脂6-8毫升，再加苯二甲酸二辛脂4-5毫升；(5)取出步骤(2)的可发性聚苯乙烯树脂溶液，加2000克二甲苯溶剂进行稀释，将可发性聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3万，含固量为12％；(6)取出步骤(5)的可发性聚苯乙烯树脂稀释溶液105-125毫升加到步骤(4)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中，搅拌均匀(7)将烘箱加温到120℃，在基布浸渍前20分钟把步骤(6)中配制好的溶液倒入涂槽内，把基布完全浸渍，浸渍时间为0.5分钟，再经滚筒轧制，使基布上的涂层均匀，让涂层发泡后进烘箱烘干，基布出烘箱口时，烘箱温度应控制在125-135℃。
烘箱温度是发泡工艺的最基本保证，可发性聚苯乙烯树脂在105℃起泡，到135℃起泡倍率5-60，稀释后的PS树脂，随着温度升高，溶剂挥发成固体，在临界温度时，PS树脂孔隙大小均匀度较差。
基布出烘箱口时，温度为125-135℃，明显看出发泡气孔隙表面粗糙，经末端橡胶辊筒轧制后，使得布料表面光滑，PS发泡气孔隙看不见，放大20倍可见表面纤维与PS均匀结合，并留有微孔，放大600倍能看到均匀PS孔隙。
产品出烘箱后24小时方可取样检测，取200×200mm样品夹在专用检测工具上，用尘埃粒子计数器，检测相对过滤效率及初阻力，确定产品的过滤等级。
测试结果将硬挺化后的滤料折叠，热定型制成圆筒，有效过滤面积14.5m2，按装在静态测试台上。
1．初阻力测试滤料在动态测试过程中，随着时间的变化，记录滤料的运行阻力，可得洁静滤料阻力曲线，再生滤料阻力曲线及动态运行阻力曲线，并可计算出洁静滤料及再生滤料阻力系数和滤料的堵塞系数。
PET纤维复涂高分子塑料后的洁静滤料初阻力125-175pa(迎面风速1.1m/min)再生滤料阻力200-275pa，动态运行阻力750-950pa(发尘为水泥30分钟只发尘不清灰下的条件)。
2．相对过滤效率滤筒测试台的风机进风口，前端装有Φ10mm吸风管与尘埃粒子计数器吸风管相联接，抽取经滤筒过滤后的洁静空气进行检测。
大气空气过滤＞1微米颗粒99.9％，＞0.5微米颗粒75％，动态发尘30分钟(滑石粉只发尘不清灰下的条件)，测试结果＞1微米颗粒计数比大气空气过滤计数量增加35-50％。
3．清灰剥离效率硬挺化滤料的静态和动态除尘效率与普通布袋相比有较明显提高，按209E国际标准提高一个数量级，由于发泡后的塑料表面光滑，具有均匀微孔隙，含尘空气能通过，各种粉尘颗粒截留在滤料表面，难于进入滤料基布深处，大大降低滤料的堵塞系数，实际剖析0.5mm厚滤料层断面中，含有黑色微颗粒层厚0.02-0.05mm，基本实现表面过滤，喷吹清灰效果显著。含湿量15％粉尘基本能清理干净，含湿量＞50％，温度100℃蒸气中，清灰效果也可以，基本达到普通布袋清灰效果。从滤料初阻力及再生阻力来看，滤料有长期运行过程中的阻力上升速度缓慢，不仅降低运行阻力，并且提高粉尘剥离性能，说明可延长清灰周期，提高滤料使用寿命，最终降低运行成本和管理费用。
4．疏水性能高分子塑料PET纤维是极佳的疏水原料，经硬挺化的滤料在水里3个月后测试，无任何变化。经100℃开水煮沸2小时，各种性能无任何变化。全湿滤筒经台架检测，初阻力上升100pa，相对过滤效率提高25％左右。滤料经水浸后，2小时内能自然干燥，并能投入正常使用，由于滤料具有较好的疏水性，为处理含湿量较大及含其他粘性物质的过滤创造良好的条件。
5．结论通过上述测试可以看出硬挺化滤料具有以下特点(1)与普通二维滤料相比，硬挺化滤料具对过滤效率提高一个数量级1微米＞99.9％。
(2)硬挺化滤料剥离率大幅度提高，堵塞系数降低，清灰效果明显，清灰时间可延长。
(3)硬挺化滤料的运行阻力减小，动态运行平稳，风机运行电机功率减少，降低运行成本。
(4)硬挺化滤料的疏水性能超越其他滤料，为湿式过滤企业提供良好的产品。
(5)根据国内目前环保状况，硬挺化的滤料能解决国内企业环境污染问题，该产品应用具有广阔的前景。
权利要求
1．一种滤料的硬挺化工艺，采用非织造无纺布作为基布，按如下步骤操作(1)用聚苯乙烯树脂加溶剂，制成聚苯乙烯树脂溶液；(2)用可发性聚苯乙烯树脂加溶剂，制成可发性聚苯乙烯树脂溶液；(3)取出步骤(1)的聚苯乙烯树脂溶液，加溶剂进行稀释；(4)在步骤(3)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中加增塑剂；(5)取出步骤(2)的可发性聚苯乙烯树脂溶液，加溶剂进行稀释；(6)取出步骤(5)的可发性聚苯乙烯树脂稀释溶液加到步骤(4)的聚苯乙烯树脂稀释溶液中，搅拌均匀；(7)将步骤(6)的溶液倒入涂槽内，将基布浸渍、滚筒轧制、让涂层发泡后烘干成型。
2．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述非织造无纺布采用1.5D,PET纤维加入10％热溶性纤维，20％1.2DPET纤维，气流成网，热轧成三维网状结构基布。
3．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(1)和(2)中的溶剂均为三氯甲烷。
4．根据权利要求1或3所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(1)中聚苯乙烯树脂为1000克，三氯甲烷为3000克，密封存放4天。
5．根据权利要求1或3所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(2)中可发性聚苯乙烯树脂为1000克，三氯甲烷为5000克，密封存放4天。
6．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(3)中的溶剂为二甲苯。
7．根据权利要求6所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(3)中加二甲苯1000克，将聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3-6万，含固量为20％。
8．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(4)中的增塑剂为苯二甲酸二丁脂和苯二甲酸二辛脂。
9．根据权利要求8所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(4)中的加苯二甲酸二丁脂6-8毫升，再加苯二甲酸二辛脂4-5毫升。
10．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(5)中的溶剂为二甲苯。
11．根据权利要求10所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(5)中加二甲苯2000克，将可发性聚苯乙烯树脂溶液稀释到分子量为3万，含固量为12％。
12．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(6)中可发性聚苯乙烯树脂稀释溶液为105-125毫升。
13．根据权利要求1所述的滤料的硬挺化工艺，其特征在于所述步骤(7)中将烘箱加温到120℃，在基布浸渍前20分钟把配制好的溶液倒入涂槽内，把基布完全浸渍，浸渍时间为0.5分钟，再经滚筒轧制，使基布上的涂层均匀，让涂层发泡后进烘箱烘干，基布出烘箱口时，烘箱温度应控制在125-135℃。
全文摘要
本发明公开了一种滤料的硬挺化工艺,采用PET纤维,三维网状结构热轧无纺布作为基布,覆涂发泡后的高分子塑料,符合表面过滤机理,具有表面光滑、疏水性,解决了超细粉尘、纤维性粉尘、聚结性粉尘及含湿量较高的粉尘过滤难题,使空气过滤效果有了本质的提高。
文档编号B01D37/00GK1312124SQ0013652
公开日2001年9月12日 申请日期2000年12月28日 优先权日2000年12月28日
发明者王蕴渔 申请人:王蕴渔