一种拒水防油易清灰滤料的制备方法

专利名称：一种拒水防油易清灰滤料的制备方法
技术领域：
本发明涉及过滤材料制造领域，具体涉及一种工业烟气含水、油介质除尘过滤的拒水防油易清灰滤料制备方法。
背景技术：
在燃煤锅炉、垃圾焚烧、钢铁冶炼、电石化工等工业烟气净化的袋式除尘过滤材料中，主要使用的是聚苯硫醚(PPS)、聚酯(PET)、芳纶(PMIA)、聚酰亚胺(P84)、克麦尔(KML)、 亚克力(PAC)、德拉纶(PAH)、玻璃纤维系列(GLS、GE、GC、GET、GCT)、玄武岩(BAS)、聚四氟乙烯又称特氟纶(PTFE)等纤维经机织、针刺或水刺工艺制作的过滤材料，由于纤维材料属性各异，其耐折、耐温、耐氧、耐酸碱抗化性能也各异，其中唯有聚四氟乙烯纤维具有憎水性和憎油性，但其纤维易产生静电梳理困难，需较高层次的后整理设备，以及性价比较低影响其推广使用，其它纤维均不具有较好的憎水性和憎油性，且在高温工况条件下纤维表面自由度、耐酸碱等抗化性能等也随温升而下降，无论是采用各种不同比例的各类纤维混纺也改变不了其纤维自身属性。在现实的工业烟气达标排放袋式除尘过滤中，由于工业经济生产行业众多，其工况条件也各异，工业烟气含油、水工况时常发生，因过滤材料纳垢过滤容量有限，主要还是通过不断的清灰方式再过滤来实现工业烟气达标排放，而含油、水工业烟气在袋式除尘过滤中经常会发生糊袋，袋式除尘滤袋是关键，清灰是要害！滤料是缝制滤袋的的原材料，解决糊袋问题则是解决袋式除尘效率的顽疾。目前常规的拒水防油易清灰滤料后整理方法，其工艺无外于一是聚四氟乙烯乳液 +285硅油为主的浸渍处理；二是以聚四氟乙烯乳液+285硅油+聚丙烯酯为主的涂层或发泡处理；三是聚四氟乙烯薄膜覆膜处理，其工艺有热覆、胶覆、热覆+胶覆；四是上述三种方法中二种或三种共用的工艺对滤料后整理。析第一种工艺由于原材料分散剂不易使浸渍液中拟最终形成的固形物分散的更加均勻，纤维保护膜分子粒径集中在0. 2微米以上，烘干后电镜下纤维显现网格状保护膜，起不到对滤料纤维保护的后整理目的；第二种是涂层增稠剂时常需用非同步耐低温的材料，实际运行中高温焦化形成空隙，且仅是对滤料迎尘面保护亦会在清灰时涂层面脱落同样不是完全对滤料纤维实施保护和优化；第三种是聚四氟乙烯覆膜，其过滤效率倍增但其通风阻力巨增，运行成本也上升，且膜亦会脱落或裂隙， 也不会对整体滤料纤维起保护作用；第四种是三位一体综合使用过滤效率极佳，但始终改变不了纤维自身属性或纤维表象属性，且运行成本、通风阻力巨增，同样也起不到滤料的拒水防油易清灰功效。综观已经公开的技术中易清灰功效福建三维丝环保有限公司公开的“用于改善滤料表面的涂层组合物及其形成涂层的方法”(申请号为(20081007147. 1)，它是将涂层组合物涂于滤料的表面形成致密的聚四氟乙烯保护膜，从而改变了滤料表面效果和耐化性能，提高滤料的清灰性能并在一定程度上提高了过滤精度，然而此处理方法只对滤料迎尘面的表层纤维进行保护，滤料内部纤维仍然在除尘过滤过程中受到腐蚀性气体的侵蚀，并非延长其滤料使用寿命，且无论是震打还是正负压吹风清灰均不完美；南京际华三五二一特种装备有限公司公开的“一种高精度低阻力特种滤料制备方法”(申请号为 200910033467.幻，它是将浸渍与涂层二种工艺一体化同时用于素毡后整理处理，其浸渍用硅油是传统工艺硅油( 、其涂层增稠剂添加耐温材料非同步的淀粉等，从而改善了滤料洁静除尘和常温下除尘适应各种工况的效果，由于其后整理工艺在纤维表面形成的保护膜在高温运行下非耐温同步添加剂焦化，纤维仍然得不到保护，并非延长滤料的使用寿命；营口耐斯特滤料科技有限公司公开的“一种高温烟气滤料的功能性后整理方法”(申请号为 200810011358. 9)，它只是在涂层工艺配方上做了改进，从而提高了滤料表面效果和耐化性能，表面涂层添加剂中含有碱性物质，有可在过滤工业烟气时与工业烟气中含有硫或硫化物化学反应脱硫的气象脱硫性能，但没有还原反应过程，也是不可能终身脱硫的，滤料内部纤维仍然在除尘过滤过程中受到腐蚀性气体的侵蚀，并非延长其滤料使用寿命。

发明内容
本发明目的是提供一种在燃煤锅炉、垃圾焚烧、钢铁冶炼、电石化工等工业烟气净化的袋式除尘滤料后整理方法，以解决现有滤料不能适应现有工况含油、水易糊袋实际问题，充分发挥氟离子的憎油、憎水和化学稳定性，提高滤料的耐腐蚀、拒水防油性能，实现滤料易清灰以提高过滤效果，延长过滤材料的使用寿命。本发明是针对现有过滤材料后整理工艺浸渍问题。本发明目的的实现机织、针刺、水刺生产工艺制造的聚苯硫醚、聚酯、芳纶、聚酰亚胺、克麦尔、亚克力、德拉纶、玻璃纤维系列、玄武岩、聚四氟乙烯等纤维单一品种或二种、 二种以上纤维混纺的素滤料，经配制的聚四氟乙烯+长链烷基苯硅油乳液浸渍，再经热定型、烘干制作完成的一种拒水防油易清灰滤料的制备方法。本发明中所述机织工艺素滤料是指各长、短丝纤维经纺纱、织布机生产制作的滤料，包括破斜纹、斜纹、纬二重、缎纹、平纹素滤料。机织布的纱线有一种或二种及二种以上纤维混纺，经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱、有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺。机织工艺素滤料质量为200 800g/m2.本发明中所述针刺工艺素滤料是指针刺毡布，即各长短丝纤维经纺纱、织布机生产制作的网格基布，机织网格布的纱线有一种或二种及二种以上纤维混纺，经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱、有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺；在其基布上、下各复合短切丝纤维经开松、梳理、铺网、预刺的复合层，再经无纺非织造针刺工艺的主刺、复刺、修面制作的素滤料。针刺工艺素滤料质量为400 1000g/m2.本发明中所述水刺工艺素滤料是指水刺毡布，即各长短丝纤维经纺纱、织布机生产制作的网格基布，机织网格布的纱线有一种或二种及二种以上纤维混纺，经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱、有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺。在其基布上、下各复合短切丝纤维经开松、混棉、梳理、铺网、预刺的复合层，再经无纺非织造水刺工艺主刺、复刺、修面制作的素滤料。水刺工艺素滤料质量为400 700g/m2.本发明中所述素滤料使用聚苯硫醚、聚酯、芳纶、聚酰亚胺、克麦尔、亚克力、德拉纶、玻璃纤维系列、玄武岩、聚四氟乙烯纤维等单一品种或二种、二种以上纤维的混纺。其短纤维中有机纤维规格为2d 2. 8d ；无机纤维规格为4d 8d。短切丝长度为50 70mm.本发明中所述浸渍是将素滤料在聚四氟乙烯分散乳液+长链烷基苯SE2203硅油+水在常温常压下充分混合均勻的浸渍乳液中的浸渍。相比苯甲基基团硅油( 而言， 长链烷基苯SE2203硅油具有很好的平滑度；长链烷基的碳链之间可以任意角度的旋转，使其具有很好的柔软度；分子粒径集中在0. 13微米以下；极小的粒径使其具有极其优异的流平性、分散性；长链烷基苯SE2203硅油和PTFE乳液复配后，其优异的分散性能使PTFE乳液在浸渍液分散的更加均勻，从而使滤料的强度均勻性、耐腐蚀性、拒水防油性等性能得以提升；由于其苯基烷基特性使其具有比苯基甲基更好的耐温性，长期使用温度为300摄氏度左右，因此能更好的适用于高温滤材的处理；由于长链烷基苯SE2203硅油较高的含硅量及较好的平滑性和柔软性，长链烷基苯SE2203硅油的添加量较苯甲基基团硅油( 可大幅减少，相比苯甲基基团硅油(观5)后整理液用量为原配方体系中285硅油的40%。本发明相当于给滤料中纤维穿上一件全覆盖的完整衣服，对滤料整体起到了一定的保护作用，本发明由于介质中最终形成的固形物都是耐高温的，在耐温方面同度量因素不至于高温工作时有部分焦化形成空隙；本发明的后整理工艺使纤维流平性、表面自由度巨增，使得滤料清灰来得更加容易；本发明不仅后整理成本下降即可达到传统观念后整理工艺的功效，且本发明滤料拒水防油、易清灰性能得到大幅提升的效果。本发明中所述浸渍乳液配比是(重量比)60%聚四氟乙烯分散乳、55%长链烷基苯SE2203硅油、水分别为8 12 1 3 85 91。本发明中所述热定型是指素滤料通过浸渍液采用两辊气动松紧架控制轧车速度浸渍浙干，即通过调整压辊间距离调整液布比，液布比根据素滤料材料属性一般控制在 3 1 1 1之间，再经拉幅定形机采用三指剥边器，光电探边装置及执行系统。由光电探边器探测布边，其执行系统将上针系统追踪布边，保证布边上针定型到位。以利滤料在加热烘干时起到定型功效。本发明中所述烘干是指已经浸渍的滤料通过拉幅定型传动系统进入红外预烘装置，采用红外辐射板进行远红外预烘；烘箱上、下风道分隔，上、下风道的风量可由变频调整。循环风扇电机采用直接连接形式，变频调速，烘房温度由三通阀经过热交换的流量调节来精确控制烘房温度；烘箱温度一般在100°c 280°C之间，具体温度是根据素滤料耐温属性一般是低于其玻璃化温度30%以上，二种及二种以上纤维混纺的素滤料以其耐温属性最低的一种为基准温度；勻速走布烘干时间在15 25min之间，具体是根据滤料质量大小和温度的高低，也就是浸渍过程中的含浸渍液多少来确定其耗时；最终形成使浸渍液中的水份介质挥发，让乳化释液的固形物在滤料每根纤维表层形成包膜，既使其浸渍液中固形物质均勻分布，对滤料的每根纤维都起保护作用，又充分发挥其浸渍液中固形物质憎水、憎油自然属性，完成一种拒水防油易清灰滤料的制备。综上所述本发明具有的优益效果本发明操作方法简单；适用于各类耐温300°C 以下的有机、无机纤维滤料；便于工厂化生产流水作业；浸渍液中固形物质分布均勻，对滤料纤维全体起到保护作用；浸渍液中固形物质耐温性能同步，没有耐低温介质随温度上升而焦化；保持素滤料原有孔隙率、透气度，不因为后整理工艺而降低；充分发挥浸渍液中固形物质自然属性，使得滤料纤维表面自由度增加，真正实现拒水防油易清灰滤料的制作，经检测本发明处理的滤料拒水等级达5级，防油等级可达6级，粉尘剥离率可达95. 6%以上。
具体实施例方式下面叙述本发明的拒水防油易清灰滤料的实施方法。本发明涉及的素滤料机织布素滤料有破斜纹、斜纹、纬二重、缎纹、平纹布面，机织布的纱线有一种或二种及二种以上纤维混纺，经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱、有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺；无纺非织造毡布类素滤料毡布有一种或二种及二种以上纤维制造，毡布中间的网格基布是机织布，基布经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱、有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺，毡布素滤料的基布上下各覆有纤维短丝经开松、混棉、梳理、铺网、预刺、主刺、复刺、修面工序制成，其复合工艺有针刺、水刺之别。实施例一采用的滤料无碱玻璃纤维斜纹机织布，产品标准规格型号GE · W · T-400-h-o.浸渍乳液制备按表1比例将浸渍液置于浸渍槽内，在常温常压下充分搅拌使其均勻。表IGE · W · T-400-h-o 浸渍液配比
权利要求
1.一种拒水防油易清灰滤料的后整理工艺浸渍制备方法，其特征在于对机织布、针刺毡、水刺毡制备的素滤料浸渍、定型烘干的后整理方法。
2.根据权利要求1所述的机织布包括破斜纹、斜纹、纬二重、缎纹、平纹素滤料，机织工艺素滤料质量为200 800g/m2。
3.根据权利要求1所述的针刺毡、水刺毡包括毡布的基布上下各覆有纤维短丝经开松、混棉、梳理、铺网、预刺、主刺、复刺、修面工序制备的素滤料，针刺工艺素滤料质量为 400 1000g/m2，水刺工艺素滤料质量为400 700g/m2。
4.根据权利要求2、3所述素滤料制备纱线包括有一种或二种及二种以上纤维混纺，经纬纱线有长纤维并合或并捻包覆纱，有短纤维纺纱用棉纺或毛纺工艺。
5.根据权利要求4所述的纤维包括聚苯硫醚、聚酯、芳纶、聚酰亚胺、克麦尔、亚克力、 德拉纶、玄武岩、聚四氟乙烯和玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的浸渍包括将聚四氟乙烯分散乳液+长链烷基苯SE2203硅油+ 水在常温常压下充分混合均勻的浸渍乳液，将素滤料在浸渍槽中浸渍。
7.根据权利要求6所述浸渍乳液配比是(重量比)60%聚四氟乙烯分散乳55%长链烷基苯SE2203硅油水的比例分别为8 12 1 3 85 91。
8.根据权利要求1所述的定型烘干是浸渍后滤料经拉幅定形机采用红外辐射板进行远红外烘干浸渍液中水分介质。
全文摘要
本发明是提供一种工业烟气净化的袋式除尘滤料后整理方法，以解决现有滤料不能适应现有工况含油、水易糊袋实际问题。本发明采用长链烷基苯SE2203硅油和PTFE乳液制备浸渍液，对机织布、针刺毡、水刺毡素滤料浸渍的后整理，充分发挥氟离子的憎油、憎水和化学稳定性及与长链高硅较好的平滑性和柔软性相结合。本发明选材其耐温高于同度量因素，克服传统后整理工艺高温工作时有部分非耐高温固形物焦化形成保护膜空隙，且极小的粒径使氟离子具有极其优异的分散性。本发明后整理工艺使纤维流平性、表面自由度巨增，使滤料清灰更加容易，提高滤料的耐腐蚀、拒水防油和抗化性能，实现滤料易清灰以提高过滤效果，延长过滤材料的使用寿命。
文档编号D06M101/30GK102392355SQ201110289080
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者曹洪刚, 王功富, 王磊, 王萍萍, 郝忠尧 申请人:江苏鼎盛滤袋有限公司