本发明涉及工业除尘滤料技术领域,具体涉及一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料及制备方法。
背景技术:
近年来如何更加有效地减少烟尘和有害气体的排放、节能减排,成为环保领域一个重要的研究课题。袋式除尘是烟气除尘的主要手段之一,而滤料是袋式除尘技术的核心,随着烟气排放标准越来越严格以及烟气除尘环境的复杂化,对滤料的耐高温性及在高温条件下的性能保持性提出了更高要求,而现有市面滤料的最高耐温性一般在260℃左右,能够在300℃及以上高温条件下长期使用是国内袋式除尘滤料的一个技术瓶颈。为此开发研究具有更高耐温性且较好除尘效率的滤料具有非常重要的现实意义和市场前景。
玄武岩纤维相比玻璃纤维具有更好的耐高温水解性及耐酸腐蚀性,轶纶(聚酰亚胺)纤维热分解温度可达570℃,在300℃下能保持较好的力学性能,何艳芬,陈雪善两人采用高强高性能新型玄武岩纤维网格布为滤料基布,滤料迎面层和底层为短切轶纶纤维和短切玄武岩纤维针刺毡,通过针刺、定型等加工工艺,研究开发新型超耐高温玄武岩基/玄武岩+轶纶纤维复合滤材。
然而由于烟气中含有大量水蒸气,现有滤料疏水性不足,使得粉尘容易粘附在滤料表面不易脱落,同时由于玄武岩纤维为无机纤维,开松梳理时玄武岩纤维与机械金属之间易摩擦产生静电,使其对截留下来的粉尘或物料具有较大的吸附性,反复使用反吹法必会导致滤材强力下降快,压降增加,导致袋式除尘器工作压力增大,设备磨损严重,使用寿命降低。
技术实现要素:
本发明的目的就是提供一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料及制备方法,以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的:
一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料,其特征在于,具有迎面层、中间层和底层的夹心结构;中间层为玄武岩纤维网格布,所述的迎面层和底层表面分别通过化学镀镍磷合金工艺覆盖了一层镍磷合金镀层。
所述的迎面层为短切轶纶纤维针刺毡,其生产工艺为:将短切轶纶纤维均匀混合,经加湿保湿、开松、梳理、交叉铺网,然后将纤维网通过刺针加固成针刺毡。
所述的底层为短切玄武岩纤维针刺毡,其生产工艺为:将短切玄武岩纤维均匀混合,经加湿保湿、开松、梳理、交叉铺网,然后将纤维网通过刺针加固成针刺毡。
所述的化学镀镍磷合金工艺的具体方法为:
(1)将针刺毡浸入质量分数为20%的盐酸溶液中酸洗2min;
(2)将酸洗后的针刺毡浸入丙酮溶液中超声清洗15min,捞出再浸入去离子水中超声清洗5min,捞出烘干备用;
(3)将步骤(2)的物料加入到一定浓度、一定温度的处理液中恒温一定时间,出料。
所述步骤(3)中处理液成分为:niso4(15g/l)、次亚磷酸钠(14g/l)、乙酸钠(13g/l),处理液温度控制在80℃,恒温沉积40-60min。
所述的一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料的制备方法,其特征在于,该方法是将迎面层、中间层和底层按顺序叠合,经塑辊压实、预针刺、切边、五道主针刺、烘干定型、烧毛、切割、卷装出料。
本发明有以下有益效果:本发明以玄武岩纤维网格布为基布,短切轶纶纤维针刺毡和短切玄武岩纤维针刺毡分别为迎面层和底层,并在迎面层和底层分别通过化学镀镍磷合金工艺覆盖了一层镍磷合金镀层,使得制得的滤料表面表现了类似于荷叶表面的微-纳分层结构,丝网的疏水特性明显增加,过滤背压增加相对较少,ni-p镀层形成的球状突起在一定程度上增加了丝网过滤效率;同时由于在纤维表面制备ni-p合金镀层,提高了纤维的润湿特性,降低材料表面和尾气微粒之间的粘附力,从而实现过滤材料的自清洁,利用本发明制得的复合除尘滤料强度高,且抗静电性佳,自清洁效果好,尺寸稳定,具备在300℃高温条件下长期使用的要求。
具体实施方式
一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料,其特征在于,具有迎面层、中间层和底层的夹心结构;中间层为玄武岩纤维网格布,所述的迎面层和底层表面分别通过化学镀镍磷合金工艺覆盖了一层镍磷合金镀层。
所述的迎面层为短切轶纶纤维针刺毡,其生产工艺为:将短切轶纶纤维均匀混合,经加湿保湿、开松、梳理、交叉铺网,然后将纤维网通过刺针加固成针刺毡。
所述的底层为短切玄武岩纤维针刺毡,其生产工艺为:将短切玄武岩纤维均匀混合,经加湿保湿、开松、梳理、交叉铺网,然后将纤维网通过刺针加固成针刺毡。
所述的化学镀镍磷合金工艺的具体方法为:
(1)将针刺毡浸入质量分数为20%的盐酸溶液中酸洗2min;
(2)将酸洗后的针刺毡浸入丙酮溶液中超声清洗15min,捞出再浸入去离子水中超声清洗5min,捞出烘干备用;
(3)将步骤(2)的物料加入到一定浓度、一定温度的处理液中恒温一定时间,出料。
所述步骤(3)中处理液成分为:niso4(15g/l)、次亚磷酸钠(14g/l)、乙酸钠(13g/l),处理液温度控制在80℃,恒温沉积40-60min。
所述的一种自清洁玄武岩纤维复合除尘滤料的制备方法,其特征在于,该方法是将迎面层、中间层和底层按顺序叠合,经塑辊压实、预针刺、切边、五道主针刺、烘干定型、烧毛、切割、卷装出料。