一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法与流程

本发明涉及高温空气过滤领域，主要针对垃圾焚烧、燃煤发电、金属冶炼等工业废气排放污染问题，更具体地说，涉及一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋及其制备方法。

背景技术：

在我国经济快速发展的模式下，各种垃圾也应运而生，主要包括医用废弃物、城市生活垃圾和工业危废垃圾等。而在处理各种垃圾这个问题上，之前我国主要采取集中填埋的方法，这种方法处理成本低，但由于垃圾分类不清，将生活垃圾、医用及工业危废垃圾等都混合在一起，很容易造成重金属等有毒液体的泄露，以及大量细菌病毒的滋生，严重影响周围的水质与土质安全。

后来，国家相关政策的支持，使得垃圾焚烧这种处理技术得到发展，人们利用垃圾焚烧所产生的热能用以发电，从一定程度上来说有利于我国经济的发展，但是垃圾焚烧也不可避免的会引起环境的污染，主要表现在垃圾燃烧时，其产生废气的排放问题上。过去我们常常看到很多“白烟囱”的存在，后来随着过滤技术的发展，袋式除尘器的应用，以及不断开发新产品提高滤袋的过滤精度，“白烟囱”问题逐渐得到改善。

目前常用的袋式除尘器对于固体粉尘的过滤精度可达99.9％，然而对于一些有毒有害气体排放却成了漏网之鱼，在以悄无声息的方式危害着人们的健康。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋及其制备方法，能有效的将“表面过滤”和“催化分解”结合在滤袋上，极大的降低了企业的运营成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋，包括滤袋本体，滤袋本体为针刺毡，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡包括由数束ptfe纤维交叉针刺编制形成，每束ptfe纤维表面上均还负载有tio2纳米层，高温滤毡的迎尘面上覆有一层ptfe膜。

所述的每束ptfe纤维的细度为1d～4d。

所述的每束ptfe纤维的长度为48mm、60mm或72mm。

所述的高温滤毡的面密度为800g/m²。

另一方面，一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋制备方法，包括以下步骤：

s1.采用膜裂生产法制作出每束ptfe长纤维；

s2.配制浸渍液；

s3.将膜裂好的每束ptfe长纤维均放入浸渍液中浸渍，数小时后，全部取出，自然烘干；

s4.将已烘干的ptfe长纤维放入马弗炉中进行高温煅烧；

s5.煅烧冷却后的ptfe长纤维表面上会负载一层tio2纳米层，再将每束ptfe长纤维按要求切断成ptfe纤维；

s6.将ptfe纤维交叉针刺编制制成高温滤毡；

s7.在高温滤毡的表面上覆上一层ptfe膜；

s8.最后，按照要求将高温滤毡裁剪缝制成高温滤袋。

所述的步骤s1中，膜裂生产法为将ptfe分散树脂进行高温塑胚，压延成膜，先分裂成细度为100d～800d的长丝，再将长丝拉伸由多个高速旋转的切刀，膜裂成数束细度为1d～4d的ptfe长纤维。

所述的步骤s2中，浸渍液为钛酸四正丁酯、无水乙醇按照比例均匀混合后，再加入冰醋酸。

所述钛酸四正丁酯与无水乙醇之间混合的比例采用摩尔比。

所述浸渍液的ph值为6～7。

所述的步骤s4中，高温温度为400℃。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋及其制备方法，还具有以下几点有益效果：

1.本发明实现了“一袋多功能”的目标，滤袋表面覆上的一层ptfe膜能对燃烧产生的固体烟尘颗粒进行表面过滤，并且ptfe膜的不粘性，有利于滤袋的脉冲清灰，而ptfe纤维表面上均还负载有tio2纳米层，能将有毒有害气体深层催化分解为co2、h2o、hcl等无害气体排放到空气中；

2.本发明操作更加方便，也能加强对纤维的控制，有利于后道梳理及针刺工序的进行；

3.本发明能够减少垃圾焚烧厂、钢铁厂等需要搭建脱硫脱硝反应塔的投资，无需对原有设备进行改造，在原有设备上就能直接使用。

附图说明

图1是本发明滤袋层状结构的示意图；

图2是本发明高温滤毡平面的放大示意图；

图3是本发明制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1至图2所示，本发明所提供的一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋，包括滤袋本体1，滤袋本体1为针刺毡，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡是由数束ptfe纤维2交叉针刺编制形成面密度为800g/m²的高温滤毡，每束ptfe纤维2的细度为1d～4d，其每束表面上均还负载有一层tio2纳米层，高温滤毡的迎尘面(即为内表面)上覆有一层ptfe膜3。

较佳的，所述的每束ptfe纤维2的长度为48mm、60mm或72mm，可以根据要求来进行调整，并编制成相应尺寸的高温滤毡。

较佳的，所述的高温滤毡迎尘面上的一层ptfe膜3具有防腐、耐高温的性能、化学稳定性和抗结露性，并且ptfe膜的不粘性，有利于滤袋的脉冲清灰，提高了本滤袋的使用寿命，而ptfe纤维2表面上负载有一层tio2纳米层，能将有毒有害气体深层催化分解为co2、h2o、hcl等无害气体排放到空气中。

请结合图3所示，本发明所提供的一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋制备方法，包括以下步骤：

s1.采用膜裂生产法制作出每束ptfe长纤维，将ptfe分散树脂进行高温塑胚，压延成膜，先分裂成细度为100d～800d的长丝，再将长丝拉伸由多个高速旋转的切刀，膜裂成数束细度为1d～4d的ptfe长纤维。

s2.配制浸渍液，将钛酸四正丁酯、无水乙醇按照摩尔比1:2均匀混合后，再加入冰醋酸，调至ph＝6～7左右，配成浸渍液；

s3.将膜裂好的每束ptfe长纤维均放入浸渍液中浸渍，5小时后，全部取出，自然烘干；

s4.将已烘干的ptfe长纤维放入马弗炉中进行高温煅烧10min；

s5.煅烧冷却后的ptfe长纤维表面上会负载一层tio2纳米层，再将每束ptfe长纤维按要求切断成48mm、60mm或72mm的ptfe纤维；

s6.将ptfe纤维交叉针刺编制制成面密度为800g/m²的高温滤毡；

s7.在高温滤毡的表面上覆上一层ptfe膜；

s8.最后，按照要求将高温滤毡裁剪缝制成高温滤袋。

较佳的，所述的步骤s4中，高温温度为400℃，ptfe的熔点为327℃，分解点为415℃，而一般用水解法制备的tio2的温度为400℃，所以选择400℃的煅烧温度，既不会分解ptfe纤维，又能够有效的使得tio2纳米负载在ptfe纤维的表面，形成tio2纳米层。

综上所述，本发明加强了对垃圾焚烧、燃煤发电、金属冶炼等工业废气排放有毒有害气体的控制，在滤袋上直接增加了对有毒有害气体催化分解的功能，无需在原来过滤设备的基础上做较大的改动，极大的降低了企业的运营费用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。