一种石墨烯改性滤袋的制作方法

本实用新型涉及一种石墨烯改性滤袋，属于环保装备技术领域。

背景技术：

滤袋是袋式除尘器运行过程中的关键部分，通常圆筒型滤袋垂直地悬挂在除尘器中。滤袋的面料和设计应尽量追求高效过滤、易于粉尘剥离及经久耐用效果。在脉冲和气箱式脉冲除尘器中，粉尘是附着在滤袋的外表面。含尘气体经过除尘器时，粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体通过滤料进入滤袋内部。滤袋内部的骨架用来支撑滤袋，防止滤袋塌陷。

现有的滤袋在长时间使用后，灰尘会附着到滤袋表面，造成除尘系统风量显著下降，此时需要及时清灰，常见的清灰方式主要采用反吹方式，通过用作清灰的高压逆向气流送入除尘器的滤袋内，此时滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，从而达到清灰的目的。由于滤袋在过滤环节，可能会附着或滋生细菌，而清灰环节很难对细菌进行有效抑制，因此在滤袋的使用周期内，虽然仍可以进行过滤操作，但是过滤后的尘气安全性有所降低。

负离子粉末，是人类利用自然界产生负离子的原理，人工合成或者配比的一种复合矿物，一般都是电气石粉+镧系元素（或者稀土元素），其中稀土元素的配比比例大大超过了电气石粉，占到了60%以上。现有的负离子粉末大都用于家用空气净化器中，在纤维织物或其他制品上虽然也有应用，但主要集中在家居生活用品使用上，例如专利号为201520303511.0的实用新型专利“一种可自然释放负离子的人造皮革”，则通过在人造皮革中单独设置负离子释放层，提高皮革的杀菌、除臭以及其他保健功能。

石墨烯纤维是一种以天然石墨为原料的新型碳质纤维，由石墨烯或者功能化石墨烯纳米片的液晶原液经湿法纺丝成的一维材料。石墨烯纤维具有良好的机械性能、电学性能和导热性能，可以用于导电织物、散热材质等领域。目前，应用石墨烯纤维的过滤材料仍较为少见。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种石墨烯改性滤袋，具体技术方案如下：

一种石墨烯改性滤袋，包括袋体，所述袋体由外到内依次包括迎尘层、中间层和基布层，所述中间层和基布层之间设置有编织网层，所述编织网层包括经向条和纬向条，所述经向条和纬向条相互交缠编织成网状，所述经向条采用石墨烯纤维捻合而成，所述纬向条采用聚氨酯弹性纤维捻合而成，所述相邻的纬向条之间设置有条形衬片，所述条形衬片呈中空结构，所述条形衬片内容纳有负离子粉末。

作为上述技术方案的改进，所述条形衬片上靠近基布层的一侧面开设有多个透气孔，所述透气孔孔径稍大于负离子粉末粒径。

作为上述技术方案的改进，所述袋体内衬套有骨架，所述骨架包括竖向导气管，所述导气管上设置有连接杆，所述连接杆端部固定有环形杆，所述导气管上间隔设置有多个与条形衬片对应的反吹气流喷口。

作为上述技术方案的改进，所述骨架上环形杆的数目为多个、且分别沿导气管延伸方向平行设置，所述环形杆上设置有安装孔，所述相邻环形杆之间的安装孔上贯穿有钢丝。

作为上述技术方案的改进，所述相邻环形杆上连接的连接杆之间固定设置有折弯形支撑杆。

上述技术方案中编织网层的设计，一方面提高袋体自身的韧性，提高其在过滤时表面发生皱褶后的形状恢复性；而经向条采用石墨烯纤维捻合而成，能够在提高袋体自身机械强度的同时，对过滤时带电粉尘滤除后袋体自身电荷的积累有很好的疏散性；纬向条采用聚氨酯弹性纤维捻合而成，能够在清灰状态下，气流穿过基布层，弹性良好的纬向条能够产生一定程度的形变，以适应条形衬片内充气膨胀状态。

附图说明

图1为本实用新型一种石墨烯改性滤袋的结构示意图；

图2为本实用新型中袋体的各层结构示意图；

图3为本实用新型中编织网层的结构示意图；

图4为本实用新型中袋体内衬套有骨架的结构示意图；

图5为本实用新型中袋体内衬套的骨架的另一种实施例的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供了一种石墨烯改性滤袋，包括袋体10，袋体10由外到内依次包括迎尘层111、中间层112和基布层113，中间层112和基布层113之间设置有编织网层，所述编织网层包括经向条114和纬向条115，经向条114和纬向条115相互交缠编织成网状，经向条114采用石墨烯纤维捻合而成，纬向条115采用聚氨酯弹性纤维捻合而成，相邻的纬向条115之间设置有条形衬片20，条形衬片20呈中空结构，条形衬片20内容纳有负离子粉末21。

上述方案中迎尘层111可以采用采用聚四氟乙烯石墨烯粉体热熔混合拉伸而成的膜料，在具有传统的聚四氟乙烯微孔膜的过滤性的同时，使膜层具有石墨烯的导电、散热和屏蔽功能，提高膜层的防划伤性，使用寿命显著提高；中间层112为涤纶短纤维与涤纶长丝混纺而成，基布层113为玻璃纤维和碳纤维相互勾结而成；条形衬片20材质为聚酰亚胺制成的膜结构，由于聚酰亚胺膜密封性好，能够提高条形衬片20在滤袋内的可靠性；使用时，条形衬片20与纬向条115间隔设置，并与经向条114编织成网状，此时条形衬片20将约束固定在编织网层上，由于袋体10呈环形，此时条形衬片20也将呈环形设置，将中间层112、编织网层、和基布层113针刺勾连，最后将迎尘层111与中间层112热压复合连接。

进一步的，条形衬片20上靠近基布层113的一侧面开设有多个透气孔22，透气孔22孔径稍大于负离子粉末21粒径，该透气孔22大小的限定主要是为了供负离子粉末21在清灰状态下通过。

该滤袋有两种使用状态，分别是过滤状态和清灰状态。在过滤状态下，含尘气体经由滤袋的迎尘层111进入滤袋内，而后气流抵达条形衬片20上没有透气孔22的侧面，因此气流将压紧条形衬片20使其与编织网层紧密连接在一起，由于基布层113采用韧性较好的玻璃纤维和碳纤维支撑，因此基布层113在过滤状态下能够对条形衬片20进行较好的支撑；在清灰状态下，高压逆向气流送入到袋体10内，此时气流穿过基布层113后抵达条形衬片20上透气孔22所在侧面，由于中间层112的涤纶材质，在逆向气流的冲击下中间层112能够产生形变并向外扩张，并且条形衬片20在经由透气孔22的充气将发生膨胀变形，当高压逆向气流间歇性产生时，袋体10将产生强烈抖动，中空结构的条形衬片20在间隙层114将反复膨胀、收缩，条形衬片20内的负离子粉末21在气流的携带下进入到袋体10内，从而对袋体10内进行杀毒灭菌，在完成清灰后，袋体10也完成杀菌操作。

上述方案中，编织网层的设计，能够提高袋体10自身的韧性，提高其在过滤时表面发生皱褶后的形状恢复性；而经向条114采用石墨烯纤维捻合而成，能够在提高袋体10自身机械强度的同时，对过滤时带电粉尘滤除后袋体10自身电荷的积累有很好的疏散性；纬向条115采用聚氨酯弹性纤维捻合而成，能够在清灰状态下，气流穿过基布层113，弹性良好的纬向条115能够产生一定程度的形变，以适应条形衬片20内充气膨胀状态。

更进一步的，如图4所示，袋体10内衬套有骨架30，骨架30包括竖向导气管301，导气管301上设置有连接杆31，连接杆31端部固定有环形杆32，导气管301上间隔设置有多个与条形衬片20对应的反吹气流喷口302。该技术方案中，由于条形衬片20位于袋体10侧面上，为了提高在清灰操作时反向气流与条形衬片20上透气孔22的对准性，因此将逆向气流的管道结合到袋体10内的骨架30上，通过反吹气流喷口302的与条形衬片20进行对应式设计。

更进一步的，骨架30上环形杆32的数目为多个、且分别沿导气管301延伸方向平行设置，环形杆32上设置有安装孔321，相邻环形杆32之间的安装孔321上贯穿有钢丝33。该方案中，在过滤状态下，骨架30上的环形杆32和钢丝33对袋体10内侧进行有效支撑，由于钢丝33能够发生受力形变，因此在清灰状态下，伴随着逆向气流的间歇性供应，对袋体10能够进行可变性的适应性支撑，支撑效果更好，有助于袋体10完全收缩。

更进一步的，如图5所示，骨架30在袋体10完全收缩后，可以通过折弯形支撑杆34的曲面形态对此收缩极限状态下的袋体10进行有效支撑，并且能够进一步提高骨架30的稳定性，有益效果显著。

上述方案中采用的负离子粉末24可以采用现有技术中的负离子粉末，可以采用专利号为201110154902.7的实用新型专利“一种能产生负离子的浆料、制备方法及其在制备净化空气的滤材中的应用”（该专利为申请人申请并已获得专利权）中使用的负离子浆料干燥后支撑的粉末，对于负离子粉末的成分不是本实用新型的保护要点，本实用新型旨在以负离子粉末24为例提供了一种利用清灰操作时逆向气流进行滤袋内杀菌的结构，因此在容纳腔体20内可相应的增设其他有杀菌功能的粉体材料。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围，凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型涵盖范围之内。