专利名称：一种非织造过滤材料表面精细化的方法
技术领域：
本发明涉及过滤材料表面精细化的方法，具体涉及一种非织造过滤材料表面精细化的方法。
背景技术：
当前我国工业进入高速发展阶段，包括钢铁、煤炭、电力、化工等重工业过程中释放的大量粉尘颗粒，造成严重的空气污染，空气污染已成为一个亟待解决的全球性问题。非织造过滤材料因其加工流程短、成本低已被广泛用于空气过滤行业，因其过滤过程属于深层过滤，故滤料难清灰，使用寿命短。此外，由于非织造滤料孔径大，过滤精度低。为解决上述缺陷，采用滤料表面覆膜技术，但在使用过程中覆膜滤料存在阻力大、能耗高等缺点。 发明专利申请(申请号201010185876. X)公开了一种表面涂层的方法。表面涂层剂由聚四氟乙烯分散液、聚全氟乙丙烯浓缩分散液、发泡剂、增稠剂、水组成，通过高速剪切作用发泡。涂层后的滤料表面形成一层微孔膜，阻隔粉尘颗粒进入滤料内部，从而提高过滤精度及清灰性能；
此外，也可以选用有机硅改性聚丙烯酸酯乳液制备发泡乳液，实现非织造过滤材料的表面精细化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非织造过滤材料表面精细化的方法，采用非织造滤料防水处理、泡沫乳液制备、泡沫乳液转移和防水非织造过滤材料定型等工艺完成非织造滤料表面精细化过程。本发明采用的技术方案包括以下步骤
a、非织造过滤材料的防水处理将非织造过滤材料浸入含氟防水剂的水溶液中，通过浸-轧-烘焙工艺，得到防水非织造过滤材料；
b、泡沫乳液的制备将有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂、水均匀混合，注入压缩空气，通过机械剪切作用得到泡沫乳液；
C、泡沫乳液转移到防水非织造过滤材料的定型采用刮涂工艺将所述的泡沫乳液转移至所述的防水非织造过滤材料表面，干燥后实现非织造过滤材料的表面精细化。所述步骤a中，非织造过滤材料为涤纶纺粘非织造布或锦纶纺粘非织造布，平均孔径为5(Γ90微米；含氟防水剂的水溶液，通过水稀释，控制含氟防水剂水溶液的质量浓度为5%-35% ;浸-轧-烘焙工艺，浸溃时间为3-10分钟，轧车轧余率为2-5%，烘焙温度为80-120°C，烘焙时间为20-60秒。所述步骤b中，有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的固含量为60%_80% ;增稠剂FTP ;有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂、水的质量份数为I :O. 05、. 15 :0. 05、. 25 :0. 025^0. 05 :广4。所述步骤c中，刮涂后的防水非织造过滤材料，克重为10(T300g/m2 ;干燥温度为130 150°C，干燥时间为10 40秒。通过表面精细化处理后的非织造过滤材料，平均孔径降至5 20微米，对O. 3微米粒径颗粒的过滤效率为56 68%，过滤阻力为75 90Pa。本发明具有的有益效果是
(I)由于本发明中选用有机硅改性聚丙烯酸酯乳液，使表面精细化过程具有烘焙温度低、成本低、能耗低等优势。(2)选用涤纶、锦纶纺粘非织造布，其表面平整，将泡沫乳液转移、干燥后，乳液可形成富含微孔的薄膜，正是利用薄膜中微孔提高过滤效率。(3)采用含氟防水剂处理非织造过滤材料，故泡沫乳液不易渗入非织造过滤材料内，有利于富含微孔的薄膜在表面形成。
具体实施例方式下面是本发明的实施例。实施例I :
a、将平均孔径为50微米的涤纶纺粘非织造布浸入质量分数为5%的TG-410HN水溶液中，3分钟后取出通过轧余率为2%的轧车，将处理后的涤纶纺粘非织造布置于80°C的烘箱烘焙20秒，得到防水非织造过滤材料；
b、将TF-322C、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂FTP、水按质量份数为I:O. 05 :0. 05 :0. 025 1充分混合，注入压缩空气并机械搅拌，得到泡沫乳液；
C、将IOOg上述泡沫乳液转移至I平方米防水非织造过滤材料表面，将其置于130°C的烘箱中干燥10秒。处理后的涤纶纺粘布平均孔径将至20微米，过滤O. 3微米粒径颗粒时过滤阻力为75Pa，过滤效率为56%。实施例2:
a、将平均孔径为90微米的锦纶纺粘非织造布浸入质量分数为35%的TG-525B和TG-533 (C8)的水溶液中，10分钟后取出通过轧余率为5%的轧车，将处理后的涤纶纺粘非织造布置于120°C的烘箱烘焙60秒，得到防水非织造过滤材料；
b、将TF-323、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂FTP、水按质量份数为I:0. 15 O. 25 :0. 05 4充分混合，注入压缩空气并机械搅拌，得到泡沫乳液；
C、将300g上述泡沫乳液转移至I平方米防水非织造过滤材料表面，将其置于150°C的烘箱中干燥40秒。处理后的涤纶纺粘布平均孔径将至5微米，过滤O. 3微米粒径颗粒时过滤阻力为90Pa,过滤效率为68%。实施例3:
a、将平均孔径为70微米的涤纶纺粘非织造布浸入质量分数为20%的TG-581和TG-435 (C8)的水溶液中，5分钟后取出通过轧余率为3%的轧车，将处理后的涤纶纺粘非织造布置于100°C的烘箱烘焙40秒，得到防水非织造过滤材料；
b、将TF-323和TF-322C的混合乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂FTP、水按质量份数为I :0. I :0. 15 :0. 04 3充分混合，注入压缩空气并机械搅拌，得到泡沫乳液；C、将200g上述泡沫乳液转移至I平方米防水非织造过滤材料表面，将其置于140°C的烘箱中干燥30秒。处理后的涤纶纺粘布平均孔径将至10微米，过滤O. 3微米粒径颗粒时过滤阻力为80Pa,过滤效率为60%。所述含氟防水剂为市售品种，如浙江传化股份有限公司生产的TG-410ΗΝ、TG-525B、TG-533 (C8)、TG-581、TG-435 (C8)中的一种或上述产品的混合物。有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的固含量为60%_80% ;采用市售产品，如浙江传化股份有限公司的TF-322C、TF-323中的一种或上述产品的混合物。增稠剂为市售品种，如亨斯迈(Hunsman)公司生产的增稠剂FTP。
权利要求
1.一种非织造过滤材料表面精细化的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 a、非织造过滤材料的防水处理将非织造过滤材料浸入含氟防水剂的水溶液中，通过浸-轧-烘焙工艺，得到防水非织造过滤材料； b、泡沫乳液的制备将有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂、水均匀混合，注入压缩空气，通过机械剪切作用得到泡沫乳液； C、泡沫乳液转移到防水非织造过滤材料的定型采用刮涂工艺将所述的泡沫乳液转移至所述的防水非织造过滤材料表面，干燥后实现非织造过滤材料的表面精细化。
2.根据权利要求I所述的一种非织造滤料表面精细化的方法，其特征在于所述步骤a中，非织造过滤材料为涤纶纺粘非织造布或锦纶纺粘非织造布，平均孔径为5(Γ90微米；含氟防水剂的水溶液，通过水稀释，控制含氟防水剂水溶液的质量浓度为5%-35% ；浸-轧-烘焙工艺，浸溃时间为3-10分钟，轧车轧余率为2-5%，烘焙温度为80-120°C，烘焙时间为20-60秒。
3.根据权利要求I所述的一种非织造滤料表面精细化的方法，其特征在于所述步骤b中，有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的固含量为60%-80% ;增稠剂FTP ;有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂、水的质量份数为I :0. 05、. 15 O.05、· 25 0. 025^0. 05 :1 4。
4.根据权利要求I所述的一种非织造滤料表面精细化的方法，其特征在于所述步骤c中，刮涂后的防水非织造过滤材料，克重为10(T300g/m2 ;干燥温度为13(Tl50°C,干燥时间为10 40秒。
5.根据权利要求I所述的一种非织造滤料表面精细化的方法，其特征在于通过表面精细化处理后的非织造过滤材料，平均孔径降至5 20微米，对O. 3微米粒径颗粒的过滤效率为56 68%，过滤阻力为75 90Pa。
全文摘要
本发明公开了一种非织造过滤材料表面精细化的方法。包括以下步骤将非织造过滤材料浸入含氟防水剂的水溶液中，通过浸-轧-烘焙工艺，得到防水非织造过滤材料；将有机硅改性聚丙烯酸酯乳液、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、增稠剂、水均匀混合，注入压缩空气，通过机械剪切作用得到泡沫乳液；采用刮涂将泡沫乳液转移至所述的防水非织造过滤材料表面，干燥后实现非织造过滤材料的表面精细化。由于本发明具有烘焙温度低、成本低、能耗低等优势；选用涤纶、锦纶纺粘非织造布，其表面平整，将泡沫乳液转移、干燥后，乳液可形成富含微孔的薄膜，提高过滤效率；含氟防水剂处理故泡沫乳液不易渗入非织造过滤材料内，有利于富含微孔的薄膜在表面形成。
文档编号D06M15/263GK102888753SQ201210403430
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者王峰, 郭玉海, 朱海霖, 陈建勇 申请人:浙江理工大学