水刺高效滤料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保过滤用材料，特别是一种过滤精度高、过滤性能好的水刺高效滤 料。
【背景技术】
[0002] 目前，由于钢铁行业、有色金属行业、化工行业、炭黑行业、水泥行业、垃圾焚烧行 业等部分烟气排放点或扬尘点产生的烟气温度高、含酸性、碱性等物质，高温烟气的主要成 分是烟尘、30 240)(、0)、氟化物等，具有较强的腐蚀性，对过滤材料综合指标提出了更高的要 求。
[0003] 在当前高温过滤领域所用的过滤材料的综合性能一般，应用范围受到了局限。当 前高温过滤领域使用的玻璃纤维、聚苯硫醚、聚酰亚胺、芳纶、聚四氟乙烯等材料不同程度 的存在综合性能差、成本高等问题。在烟尘温度长期过高的工作条件下，一些工况不得不在 除尘器前增加降温设施和防腐设施来避免高温和腐蚀对过滤材料的损害，这就加大了生产 成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是解决现有环保过滤用材料技术中存在的部分问题，提供一种水刺 尚效滤料及其制备方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] 本发明的一个方面为:水刺高效滤料的制备方法，包括如下步骤：
[0007] (1)基布层的制作:选用高强纤维纱，经过预处理加工，在织布机上制成基布层；
[0008] (2)纤维网层制作以及与基布的结合:纤维网层制作以及与基布的结合采用新型 水刺工艺完成；
[0009] (3)将上述加工好的产品引入聚四氟乙烯乳液浸渍槽中，经过浸渍、烘干、热定型 处理，制成水刺尚效滤料；
[0010] (4)聚四氟乙烯微孔膜的热乳覆合:将浸渍处理好的水刺高效滤料和聚四氟乙烯 微孔膜引入热覆合机器，通过拉伸牵引使微孔膜伸展开，再经过热辊的乳合将伸展开的聚 四氟乙烯微孔膜与水刺高效滤料结合制成覆膜水刺高效过滤材料。
[0011] 优选地，所述步骤(2)中新型水刺工艺是指短纤维经过预处理-预开松-主开松 4均匀混合4喂给4梳理成网或气流成网4预针刺4水刺4修面4检验包装的工序。
[0012] 优选地，所述预处理工序是短纤维松包后均匀摊开，喷洒含1 %~2%抗静电剂水 溶液，放置12~16小时后使用;所述的预开松是将预处理好的短纤维经过输送平帘喂给梳 针开松机，进行自由式开松。
[0013] 优选地，所述水刺工艺主要参数如下：
[0014]
[0015]
0
[0016] 优选地，所述步骤(4)为聚四氟乙烯发泡涂层:将聚四氟乙烯树脂增稠发泡，进过 精密刮刀均匀的涂布于水刺高效滤料表面，再经过烘干、烧结等工序，在水刺高效滤料表面 形成致密的聚四氟乙烯涂层，制成涂层水刺高效过滤材料。
[0017] 本发明的另一个方面为根据上述方法所制备的水刺高效滤料，包括六层结构，表 层为聚四氟乙烯微孔膜或聚四氟乙烯发泡涂层;第二层为上聚四氟乙烯浸渍处理层;第六 层为下聚四氟乙烯浸渍处理层;第三层为上纤维网层;第五层为下纤维网层;第四层为基布 层。
[0018] 本发明的水刺高效滤料表层为光滑、致密的聚四氟乙烯微孔膜(或聚四氟乙烯发 泡涂层），过滤方式由"表层+深层"转变为"表层过滤"，有利于对细致粉尘收集，捕尘效果稳 定，因而捕尘效率尚于其它过滤材料，除尘率达99.99%。本发明的尚温滤料易清灰，运彳丁阻 力只有传统滤料的35%~40%，其过滤效率和过滤速度显著提高。
[0019] 本发明的水刺高效滤料的第二层和第六层为聚四氟乙烯浸渍处理后形成的浸渍 处理层，可以在聚四氟乙烯微孔膜和聚四氟乙烯纤维网间起到桥梁的作用，便于二者的结 合，增大覆膜牢固度和耐久度，同时提高滤料的耐温耐腐性能等综合性能。
[0020] 本发明的水刺高效滤料第三层和第五层是短纤维制作成的纤维网层，采用水刺加 固工艺将其固定在基布表面，减少纤维的损伤，增强纤维间的抱合力。上下纤维网层因孔隙 率大于聚四氟乙烯微孔膜或聚四氟乙烯涂层，对进入滤料内部的含尘气体继续过滤的同 时，还可以分散气流作用，有利于气流的顺利通过，降低运行阻力。
[0021] 本发明的水刺高效滤料第四层为基布层，优选高性能机织布，可以起到加强筋的 作用，使水刺高效滤料保持很高的抗拉强度，很好的耐温耐腐性能，延长滤料的使用寿命。
[0022] 本发明的水刺高效滤料采用高密度的水刺工艺生产加工，可以减少对纤维的损 伤，保证制品具有较高的强力，提高短纤维与基布的紧密度与抱合度，增强滤料的强度;滤 料经过聚四氟乙烯混合溶液浸渍处理后形成浸渍处理层，在表层聚四氟乙烯微孔膜和基材 之间起到桥梁作用，易于结合，经过热乳覆膜牢固度高，有效地延长滤料的使用寿命。
[0023] 本发明的水刺高效滤料，将两种或两种以上材料在性能上互相取长补短，产生协 同效应，使高效材料的综合性能优于原组成材料，从而满足各种不同工况的要求。
[0024] 本发明水刺高效滤料具有过滤精度高、使用寿命长等优点，长期运行而滤料运行 阻力基本不升高或者上升速度缓慢，使用本发明水刺高效滤料制成的袋式除尘器可以广泛 应用于各类复杂工况的烟尘气体的过滤，如水泥、炭黑、钢铁、电力、有色金属、化工、焚烧等 行业的高温烟尘过滤。
【附图说明】
[0025]图1是本发明滤料的结构图。
【具体实施方式】
[0026] 为了更好地说明本发明，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的 技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027] 水刺高效滤料的制备方法，包括如下步骤：
[0028] (1)基布层的制作:选用高强纤维纱，经过预处理加工，在织布机上制成基布层；
[0029] (2)纤维网层制作以及与基布的结合:纤维网层制作以及与基布的结合采用新型 水刺工艺完成；
[0030] (3)将上述加工好的产品引入聚四氟乙烯乳液浸渍槽中，经过浸渍、烘干、热定型 处理，制成水刺尚效滤料；
[0031] (4)聚四氟乙烯微孔膜的热乳覆合:将浸渍处理好的水刺高效滤料和聚四氟乙烯 微孔膜引入热覆合机器，通过拉伸牵引使微孔膜伸展开，再经过热辊的乳合将伸展开的聚 四氟乙烯微孔膜与水刺高效滤料结合制成覆膜水刺高效过滤材料。
[0032] 所述步骤(2)中新型水刺工艺是指短纤维经过预处理-预开松-主开松-均匀混 合-喂给-梳理成网或气流成网-预针刺-水刺-修面-检验包装的工序。
[0033] 所述预处理工序是短纤维松包后均匀摊开，喷洒含1 %~2%抗静电剂水溶液，放 置12~16小时后使用，通过抗静电剂的表面处理技术来改善其蓬松性、以利于下道工序加 工，同时增加成网后纤维间的抱合力;所述的预开松是将预处理好的短纤维经过输送平帘 喂给梳针开松机，进行自由式开松，其目的是减少纤维的损伤同时使纤维束得到开松和分 解以利于后续加工。
[0034] 优选地，所述水刺工艺主要参数如下：
[0035]
[0036] 。
[0037]所述步骤(4)为聚四氟乙烯发泡涂层:将聚四氟乙烯树脂增稠发泡，进过精密刮刀 均匀的涂布于水刺高效滤料表面，再经过烘干、烧结等工序，在水刺高效滤料表面形成致密 的聚四氟乙烯涂层，制成涂层水刺高效过滤材料。
[0038]水刺高效滤料，包括六层结构，表层为聚四氟乙烯微孔膜或聚四氟乙烯发泡涂层 1;第二层为上聚四氟乙烯浸渍处理层2;第六层为下聚四氟乙烯浸渍处理层6;第三层为上 纤维网层3;第五层为下纤维网层5;第四层为基布层4。
[0039] 实施例一
[0040] 1、超细玻纤拉制成型、聚四氟乙烯乳液的的浸渍处理、膨体工序的处理，处理后的 玻纤线用喷气织布机，采用1/3的平纹工艺织造成320g/m2的玻纤膨体布。
[0041 ] 其经向强力2 1700N;炜向强力2 1600N。
[0042] 2、将聚四氟乙烯短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有1 %抗静电剂的水溶液， 放置12小时后，经过下列工序：
[0043] 预开松4主开松4棉箱混合4梳理4制成180g/m2~200g/m2聚四氟乙稀纤维网4 预针刺-水刺-修面检验成卷等工序，制成700g/m2水刺高效滤料。
[0044] 水刺工艺参数如下：
[0045]
[0046]
。
[0047] 3、将上述加工好的滤料（聚四氟乙烯纤维网层面向上）引入聚四氟乙烯混合溶液 浸渍槽中，经过浸渍处理、挥发处理、烘干处理、烧结处理等工序加工，制成720g/m2水刺高 效滤料。
[0048] 4、将制成的水刺高效滤料和聚四氟乙烯微孔膜引入热覆合机器，通过拉伸牵引使 微孔膜伸展开，再经过热辊的乳合将伸展开的聚四氟乙烯微孔膜与水刺高效滤料牢固的结 合在一起，制成720g/m2的覆膜水刺高效滤料。
[0049] 5、产品性能参数
[0052] 。
[0053] 实施例二
[0054] 1、高强PTFE长丝经过预处理后，采用剑杆织布机，平纹织造工艺，制成150g/m2的 高强PTFE基布。
[0055] 其经向强力 2 8〇ON/5X2〇cm;炜向强力 2 9〇ON/5X2〇cm〇
[0056] 2、将PPS短纤维和PTFE短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有1.5%抗静电剂的 水溶液，放置14小时后，经过下列工序：
[0057] PPS短纤维和PTFE短纤维混用比例1:1-预开松-主开松-棉箱混合-梳理-制 成180g/m2~200g/m2PTFE纤维网-预针刺-水刺-修面检验成卷工序，制成550g/m 2的复合 水刺毯。
[0058] 水刺工艺参数如下：
[0060] 。
[0061] 3、将复合水刺毡引入聚四氟乙烯乳液浸渍槽中，经过浸渍处理、挥发处理、烘干处 理、烧结处理等工序加工，制成580g/m2复合水刺毡。
[0062] 4、将复合水刺滤料引入高效涂层机中，聚四氟乙烯增稠发泡后均匀的涂布在滤料 的表面，再经过烘干、高温烧结，在滤料表面形成均匀、致密的聚四氟乙烯涂层，制成680g/ m2的涂层水刺尚效滤料。
[0063] 5、产品性能参数
[0066] 0 [0067] 实施例三
[0068] 1、超细玻纤拉制成型、聚四氟乙烯乳液的的浸渍处理、膨体工序的处理，处理后的 玻纤线用喷气织布机，采用1/3的平纹工艺织造成220g/m2的玻纤膨体布。
[0069] 其经向强力2 18〇ΟΝ;炜向强力2 165〇Ν。
[0070] 2、将聚四氟乙烯短纤维原料拆包，均匀地铺开，喷洒含有2%抗静电剂的水溶液， 放置16小时后，经过下列工序:预开松-主开松-棉箱混合-梳理-制成140g/m 2~160g/m2 聚四氟乙烯纤维网-预针刺-水刺-修面检验成卷等工序，制成520g/m2水刺高效滤料。
[0071] 水刺工艺参数如下：
[0074] 。
[0075] 3、将上述加工好的滤料引入聚四氟乙烯混合溶液浸渍槽中，经过浸渍处理、挥发 处理、烘干处理、烧结处理等工序加工，制成550g/m2水刺高效滤料。
[0076] 4、将制成的水刺高效滤料和聚四氟乙烯微孔膜引入热覆合机器，通过拉伸牵引使 微孔膜伸展开，再经过热辊的乳合将伸展开的聚四氟乙烯微孔膜与水刺高效滤料牢固的结 合在一起，制成550g/m2的覆膜水刺高效滤料。
[0077] 5、产品性能参数
[0081] 使用本发明的水刺高效滤料制成的袋式除尘器过滤袋，可以广泛应用于各类复杂 工况的高温烟尘过滤和产品收集，可以实现小于l〇mg/Nm 3的排放标准，同时保证除尘系统 在高效、低阻、平稳的状态下长期运行。
[0082] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护 范围为准。
【主权项】
1. 水刺高效滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 基布层的制作:选用高强纤维纱，经过预处理加工，在织布机上制成基布层； (2) 纤维网层制作以及与基布的结合:纤维网层制作以及与基布的结合采用新型水刺 工艺完成； (3) 将上述加工好的产品引入聚四氟乙烯乳液浸渍槽中，经过浸渍、烘干、热定型处理， 制成水刺尚效滤料； (4) 聚四氟乙烯微孔膜的热乳覆合:将浸渍处理好的水刺高效滤料和聚四氟乙烯微孔 膜引入热覆合机器，通过拉伸牵引使微孔膜伸展开，再经过热辊的乳合将伸展开的聚四氟 乙烯微孔膜与水刺高效滤料结合制成覆膜水刺高效过滤材料。2. 根据权利要求1所述的水刺高效滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中新型 水刺工艺是指短纤维经过预处理-预开松-主开松-均匀混合-喂给-梳理成网或气流 成网-预针刺-水刺-修面-检验包装的工序。3. 根据权利要求2所述的水刺高效滤料的制备方法，其特征在于，所述预处理工序是短 纤维松包后均匀摊开，喷洒含1 %~2 %抗静电剂水溶液，放置12~16小时后使用;所述的预 开松是将预处理好的短纤维经过输送平帘喂给梳针开松机，进行自由式开松。4. 根据权利要求2所述的水刺高效滤料的制备方法，其特征在于，所述水刺工艺主要参 数如下：〇5. 根据权利要求1所述的水刺高效滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)为聚四 氟乙烯发泡涂层:将聚四氟乙烯树脂增稠发泡，进过精密刮刀均匀的涂布于水刺高效滤料 表面，再经过烘干、烧结等工序，在水刺高效滤料表面形成致密的聚四氟乙烯涂层，制成涂 层水刺高效过滤材料。6. 根据权利要求1-5任一所述的方法所制备的水刺高效滤料，其特征在于，包括六层结 构，表层为聚四氟乙烯微孔膜或聚四氟乙烯发泡涂层;第二层为上聚四氟乙烯浸渍处理层； 第六层为下聚四氟乙烯浸渍处理层;第三层为上纤维网层;第五层为下纤维网层;第四层为 基布层。
【专利摘要】本发明提供了一种水刺高效过滤材料，其主要由六部分构成为：基布层，上、下纤维网层，上、下浸渍处理层，聚四氟乙烯微孔膜层或聚四氟乙烯发泡涂层。所述基布层采用高性能机织布；所述上、下纤维网层是短纤维经过预处理、预开松、梳理、成网后，经过水刺加工与基布层固结在一起，制成水刺毡；所述水刺毡经过聚四氟乙烯乳液浸渍处理，形成了上、下浸渍层；所述聚四氟乙烯微孔膜层或聚四氟乙烯发泡涂层，采用聚四氟乙烯微孔膜与水刺毡覆合或者在水刺毡表面涂覆聚四氟乙烯树脂，最终制成水刺高效过滤材料。本发明的水刺高效过滤材料结构稳定，具有过滤精度高、耐高温、耐腐蚀性可用于各种复杂环境下的烟尘过滤。
【IPC分类】B01D39/16, B32B27/04, B32B27/02, B32B27/12, B32B3/24
【公开号】CN105709504
【申请号】CN201610061679
【发明人】李刚
【申请人】辽宁鸿盛环境技术集团有限公司