专利名称：超细一毡两膜针刺滤料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业化袋式除尘器的过滤材料，特别是工业微细粉体粒子回收中应用的超细一毡两膜针刺滤料。
背景技术：
目前工业化工烟尘及粉体中超细粒子(<含量高，化学环境复杂，腐蚀性强。过滤是控制超细粒子的最有效手段，而滤料是过滤的核心，针刺毡是本领域常用的过滤材料。在袋式除尘器应用中，气流中的不同粒径粉尘颗粒在不同机理(惯性.扩散.截留.凝聚 静电)作用下被捕集。但是，过滤效果往往由于滤料结构材料组成以及后处理方法的差异而有所不同。目前，对工业化工烟尘以及工业粉体微细粒子进行袋式除尘过程中，现有过滤材料普遍处于抗化学腐蚀性能低，以及过滤精度低的问题，主要表现在滤料使用寿命短、过滤效率低两个方面。其主要原因是常用纤维抗腐蚀性能不足，选择抗腐蚀能力强的纤维又受到成本的限制；现有的抗腐蚀处理效果不能维持长久；覆膜界面各种复合参数缺失造成所覆薄膜发生膜裂、膜破、脱膜而失效。滤料的过滤效率随着被捕集颗粒物粒径的增加而增加，对微细粒子(< 3Mm)而言，普通过滤材料很难获得满意的过滤效率；另外过滤效率随过滤风速增加而降低，这是由于过滤风速增加的同时，细颗粒粒子被挤压进滤料后穿过滤料的结果。滤料使用寿命与滤料中纤维抗化学腐蚀能力有关，纤维抗化学腐蚀能力失去后，滤料就会破损，过滤效率就无法保证。CN201110141932.4公开了一种工业用滤料及制备步骤，工业用滤料由四层构成，第一层为PTFE层，第二层为由细旦芳纶纤维和P84纤维构成的上层纤网层，第三层为芳纶机织网布层，第四层为由粗旦芳纶纤维构成的下层纤网层。制备步骤包括(I)将170 175质量份数的细旦纤维和40 45质量份数的P84纤维，经针刺处理后，制得上层纤网层；(2)将210 220质量份数的上层纤网层、115 125质量份数的芳纶机织网布层和210 220质量份数的下层纤网层进行针刺处理，制得半成品滤料；(3)再将所得半成品滤料进行浸溃处理，烘干后，再将8 10质量份数的PTFE刮抹在半成品滤料表面，烘干制得工业用滤料。该工业用滤料用PTFE乳液对针刺毡纤维浸溃后，由于PTFE乳液中的抗腐蚀粒子是以堆砌方式敷着在纤维表面，容易脱落而导致纤维抗腐蚀能力失去，滤料破损失效，并且滤料的动态过滤阻力较大。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于:解决现有普通针刺滤料过滤精度和抗化学腐蚀性能差以及使用寿命短等不足，提供一种超细一毡两膜针刺滤料，该滤料动态过滤阻力低、过滤微细粉尘粒子效率高、抗化学腐蚀性能强、滤料工况使用寿命长。本实用新型超细一毡两膜针刺滤料，包括针刺毡和聚四氟乙烯微孔薄膜层，聚四氟乙烯微孔薄膜层覆盖在针刺毡的迎尘面层上，针刺毡的迎尘面层采用细旦纤维复合层；构成针刺毡的纤维表面覆盖有机氟化合物。本实用新型中，细旦纤维复合层为细旦纤维与普通纤维均匀混合的复合结构，其中细旦纤维与普通纤维的重量比为15 25:85 75。本实用新型中，PTFE微孔薄膜层的厚度一般为24 38 Mm。本实用新型中，针刺毡的厚度一般为1.7 2.3 mm。针刺毡迎尘面层的细旦纤维复合层的厚度为针刺毡厚度的35% 40 %。本实用新型中，细旦纤维复合层中细旦纤维为不大于Idpf的细旦纤维，优选为
0.05 I dpf的细旦纤维。细旦纤维一般可以采用聚酯纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维等中的一种或几种。细旦纤维复合层中的普通纤维可以采用2 3 dpf的各种纤维，如聚酯纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维中的一种或几种。本实用新型中，针刺毡沿过滤气流流动方向依次为迎尘面层、纤维基布层和导流纤维层。纤维基布层和导流纤维层可以采用本领域常规材料制作。本实用新型中，针刺毡纤维表面覆盖有机氟化合物为全氟辛基磺酰氟和PTFE分散树脂。全氟辛基磺酰氟占PTFE树脂重量的0.05% 0.2%。全氟辛基磺酰氟(溶剂中质量分数0.04-0.06%)和PTFE分散树脂(溶剂中颗粒约0.03Mm，质量分数58%_62%)制成化学复合溶剂，然后对针刺毡进行渗膜处理。相比于现有的针刺毡滤料，本实用新型的有益效果在于:针刺毡纤维抱和能力强；针刺毡强度高；滤料抗化学腐蚀性能强；过滤微细粉尘粒子(小于3Mm)效率高(过滤效率99.999%);动态过滤阻力低；工况使用寿命长。
图1是本实用新型超细一毡两膜针刺滤料的结构示意图。其中，①为迎尘面PTFE (聚四氟乙烯)微孔薄膜，②为迎尘面细旦纤维复合层，③为纤维基布层，④为导流纤维层。
具体实施方式
下面结合本实用新型的一种具体结构和制备过程说明超细一毡两膜针刺滤料的结构和效果。如图1所示，本实用新型超细一毡两膜针刺滤料沿过滤气流流动方向依次包括为迎尘面PTFE (聚四氟乙烯)微孔薄膜，迎尘面细旦纤维复合层，纤维基布层，和导流纤维层。本实用新型超细一毡两膜针刺滤料的主要特点在于，针刺毡的迎尘面层采用细旦纤维复合层结构，对针刺毡进行有机氟剂渗膜处理，在针刺毡迎尘面表面采用PTFE(聚四氟乙烯)微孔薄膜进行双向压延覆膜整理。上述超细一毡两膜针刺滤料中，所述针刺毡的迎尘面面混入约20% (重量)细旦 1D)纤维。以化学合成纤维针刺成毡(单位面积克重450-700g)为例，细旦(=1D)纤
维混入比例大时，虽然容易获得密度较大的针刺毡，针刺毡的强度也高，但滤料的动态过滤阻力也高；而细旦1D)纤维混入比例小时，其迎尘面与PTFE (聚四氟乙烯)微孔薄膜界面复合效果存在缺陷，从而导致工况使用中滤料产生膜裂、膜破、脱膜的现象。该针刺毡滤料迎尘面混入约20%细旦(=1D)纤维，使针刺毡滤料的强度、动态阻力、覆膜效果以及拦截微细粉尘粒子的能力得到了最佳平衡。[0019]上述超细一毡两膜针刺滤料中，所述对针刺毡进行有机氟剂渗膜处理过程中，其有机氟剂与现有使用的PTFE乳液不同，PTFE乳液对针刺毡纤维浸溃后，由于PTFE乳液中的抗腐蚀粒子是以堆砌方式敷着在纤维表面，容易脱落而导致纤维抗腐蚀能力失去，滤料破损失效。而有机氟剂中抗腐蚀因子能以类似分子状态使所有纤维外周表面均处在抗化学腐蚀薄膜的包覆下，抗化学腐蚀效果长久。短纤维针刺毡是杂乱交叉形成的多孔立体结构，成毡后的孔径在25-50μπι之间，短纤维针刺毡经渗膜处理后孔径略有微缩，但是它的抗化学腐蚀性能却可以大大提高。上述超细一毡两膜针刺滤料中，所述针刺毡迎尘面的表面采用PTFE (聚四氟乙烯)微孔薄膜双向压延覆膜整理。PTFE微孔薄膜是由光滑的超细纤维纵横交叉构成的不规则网状立体微孔结构物质，过滤孔径十分微小(0.2-3.0Mfli),孔隙率大于85%。虽然PTFE微孔膜的孔径十分微小，但三维立体结构过滤材料过滤阻力是由该过滤材料孔隙率决定的。由于PTFE(聚四氟乙烯)微孔薄膜的表面光滑特性决定了粉尘的易剥离性能。本实用新型超细一毡两膜针刺滤料使用时，作为迎尘面的PTFE(聚四氟乙烯)微孔薄膜(孔径0.2-3.0Mffl，孔隙率大于85%)与混入细旦(20%，含1D)纤维后的迎尘面复合纤维韧劲结构共同作用，实现对微细粉尘粒子(1-3微米)的最佳拦截(过滤效率99.999%)。由于该滤料经过有机氟剂的渗膜处理，有效地解决了滤料中纤维抗化学腐蚀性能的问题。实施例:某洗涤剂制造企业物料烘干回收装置袋式除尘器，烘干热源气体为燃煤锅炉尾气；其物料粉尘颗粒细(< 3Mm达70%)、粉尘粘性强，烘干过程中产生的腐蚀性气体主要为燃煤锅炉尾气的SO2和烘干物质中逸出的HF气体。由于气体含湿量超过15%，所以混合气体中存在腐蚀性强的SO3和氢氟酸。袋式除尘器入口烟气温度不超过140°C。多年来，该工况一直使用的是普通聚酯针刺毡，连续使用寿命不到20天，并且物料回收率不足75%，现使用超细一毡两膜针刺滤料，物料回收率达99.995%以上，滤料连续使用寿命已超过24个月。以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
权利要求1.一种超细一毡两膜针刺滤料，包括针刺毡和聚四氟乙烯微孔薄膜层，聚四氟乙烯微孔薄膜层覆盖在针刺毡的迎尘面层上，其特征在于:针刺毡的迎尘面层采用细旦纤维复合层；构成针刺毡的纤维表面覆盖有机氟化合物。
2.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:聚四氟乙烯微孔薄膜层的厚度为24 38Mfli0
3.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:针刺毡的厚度为1.7 2.3 mm，针刺毡迎尘面层的细旦纤维复合层的厚度为针刺毡厚度的35% 40%。
4.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:细旦纤维复合层中细旦纤维为不大于Idpf的细旦纤维。
5.、根据权利要求1或4所述的滤料，其特征在于:细旦纤维复合层中细旦纤维为0.05 I dpf的细旦纤维。
6.根据权利要求1或4所述的滤料，其特征在于:细旦纤维采用聚酯纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:细旦纤维复合层中的普通纤维采用2 3 dpf的纤维，普通纤维为聚酯纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维和聚酰亚胺纤维中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:针刺毡沿过滤气流流动方向依次为迎尘面层、纤维基布层和导流纤维层。
9.根据权利要求1所述的滤料，其特征在于:针刺毡纤维表面覆盖有机氟化合物为全氟辛基磺酰氟和PTFE分散树脂。
专利摘要本实用新型提供了一种超细一毡两膜针刺滤料，包括针刺毡和针刺毡迎尘面的PTFE(聚四氟乙烯)微孔薄膜层，针刺毡的迎尘面层采用细旦纤维复合层结构，细旦纤维复合层为细旦纤维与普通纤维的复合结构；构成针刺毡的纤维表面覆盖有机氟化合物。本实用新型具有过滤微细粉尘粒子效率高；动态过滤阻力低；抗化学腐蚀能力强；过滤使用寿命长等优点。
文档编号B32B27/12GK203060970SQ201220660610
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者王海江, 平淑静 申请人:辽宁天舜环保工程有限公司