本发明涉及滤袋除尘技术领域，尤其涉及一种玄武岩纤维复合滤料、其制备方法及玄武岩纤维滤袋。
背景技术：
袋式除尘是利用三维的立体的多孔过滤介质来分离捕集气体中的粉尘。随着科技的发展，滤料的出现和清灰技术的改进，袋式除尘在收尘方法中的比例越来越大。目前，袋式除尘器被广泛应用于电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等诸多领域，不同的烟气环境给袋式除尘器滤料提出了新的要求，袋式除尘器滤料也与袋式除尘技术互为依托，相互促进，相辅相成，不断前进。
滤料是袋式除尘器的主要更换配件。现有技术公开了多种滤料，其中，玄武岩纤维具有耐酸碱、耐高温等性能，是制作滤袋的主要原料之一。例如，中国专利cn210206212u公开了一种玄武岩纤维滤袋，其由玄武岩纤维复合滤料制成，所述玄武岩纤维复合滤料包括基布层和复合纤维层，其中，复合纤维层为玄武岩纤维、玻璃纤维和聚丙烯腈纤维混合制成的经纱和纬纱交织缠结形成，在外层的复合纤维层表面经表面处理剂进行抗静电处理后，与聚四氟乙烯微孔膜通过热压复合。该玄武岩滤袋对工业粉尘中pm2.5的捕获率可达99％以上，但其连续工作温度仅为220～250℃。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维复合滤料、其制备方法及玄武岩纤维滤袋，本发明提供的玄武岩纤维滤袋连续工作温度可达400～450℃，且强度较高、不易变形，使用寿命较长。
本发明提供了一种玄武岩纤维复合滤料，包括：
基布；
复合在所述基布上的滤层，所述滤层包括聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维与耐热纤维；
复合在所述滤层上的聚四氟乙烯膜。
本发明提供的玄武岩纤维复合滤料以聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维与耐热纤维作为滤层的主要原料，使得该滤料制备的滤袋连续工作温度可达400～450℃，且强度较高、不易变形，使用寿命较长。
本发明提供的玄武岩纤维复合滤料包括基布，所述基布选自玻璃纤维布，优选为无碱玻璃纤维布。
本发明提供的玄武岩纤维复合滤料包括滤层，所述滤层由聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维和其他耐热纤维复合形成。本发明中，所述滤层可以采用针刺成型的方式形成，即将聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维和其他耐热纤维梳理后铺网，针刺成型。
其中，所述聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维按照以下方法制备：
将玄武岩纤维在酸中进行预处理后在聚苯硫醚乳液中浸渍，固化后得到聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维。
首先将玄武岩纤维在酸中进行预处理，即在酸中浸泡10～30min，所述酸优选为5wt％～10wt％的稀盐酸；然后将预处理后的玄武岩纤维在聚苯硫醚乳液中浸渍，高温固化后聚苯硫醚在玄武岩纤维表面形成膜。在本发明中，所述聚苯硫醚乳液由5～10％的聚苯硫醚粉末和余量的水形成。具体而言，将聚苯硫醚粉末与水混合后进行超声分散，形成聚苯硫醚乳液。在本发明中，预处理后的玄武岩纤维在聚苯硫醚乳液中浸渍10～20min，然后在200～300℃下固化，使聚苯硫醚包裹在玄武岩纤维表面。
在本发明中，所述耐热纤维选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、不锈钢纤维或聚酰亚胺纤维中的一种或多种，优选为玻璃纤维。
在本发明中，所述耐热纤维占滤层的10wt％～50wt％，优选为20％～30％。
本发明提供的玄武岩纤维复合滤料还包括复合在所述滤层上的聚四氟乙烯孔膜。本发明对所述聚四氟乙烯膜的复合方式没有限制，可以采用热压、覆膜、涂层等不同方式。
本发明还提供了一种玄武岩纤维复合滤料的制备方法，包括以下步骤：
提供基布；
在所述基布上复合滤层，所述滤层包括聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维与耐热纤维；
在所述滤层上复合聚四氟乙烯膜。
本发明首先提供基布，然后在基布上复合滤层，所述滤层包括聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维与耐热纤维。在一个实施例中，所述滤层以针刺成型的方式复合在基布上，即将聚苯硫醚包覆的玄武岩纤维与耐热纤维在基布上铺网后针刺成型。
在基布上形成滤层后，继续复合聚四氟乙烯膜。本发明可以采用热压、覆膜、涂层等方式形成聚四氟乙烯膜，优选采用以下方法形成聚四氟乙烯膜：
在聚四氟乙烯分散乳液中浸渍、烘干、定型。
本发明还提供了一种玄武岩纤维滤袋，由上述技术方案所述的玄武岩纤维复合滤料或由上述技术方案所述的制备方法制备得到的玄武岩纤维复合滤料制备得到。
本发明首先采用聚苯硫醚包裹在玄武岩纤维表面，得到聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维，然后以该纤维和其他耐热纤维复合在基布上形成滤层，最后再复合聚四氟乙烯膜得到玄武岩纤维复合滤料。本发明提供的玄武岩纤维复合滤料制备得到的玄武岩纤维滤袋连续工作温度高达400～450℃，且强度较高、不易变形，使用寿命较长。
具体实施方式
实施例1
将聚苯硫醚粉末与水混合，超声波处理10min，得到5wt％的乳液；将玄武岩纤维短切丝在5wt％的盐酸中浸泡20min，然后在上述乳液中浸渍20min，250℃下固化得到聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝。
实施例2
将实施例1制备的聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝和玻璃纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝和玻璃纤维短切丝的质量比为8∶2；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
比较例1
将聚苯硫醚纤维短切丝、玄武岩纤维短切丝和玻璃纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚纤维短切丝、玄武岩纤维短切丝和玻璃纤维短切丝的质量比为1∶7∶2；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
实施例3
将实施例1制备的聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝和p84纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝和p84纤维短切丝的质量比为6∶4；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
比较例2
将聚苯硫醚纤维短切丝、玄武岩纤维短切丝和p84纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚纤维短切丝、玄武岩短纤维切丝和p84纤维短切丝的质量比为1∶5∶4；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
实施例4
将实施例1制备的聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝、p84纤维短切丝和玻璃纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚包裹的玄武岩纤维短切丝、p84纤维短切丝和玻璃纤维短切丝的质量比为5∶2∶3；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
比较例3
将聚苯硫醚纤维短切丝、玄武岩纤维短切丝、p84纤维短切丝和玻璃纤维短切丝铺在无碱玻璃纤维基布上，采用无纺针刺机针刺成毡，其中，聚苯硫醚嫌纤维短切丝、玄武岩纤维短切丝、p84纤维短切丝和玻璃纤维短切丝的质量比为1∶4∶2∶3；将得到的产品在聚四氟乙烯乳液中浸渍，烘干、定型后得到玄武岩纤维复合滤料。
对实施例2～4、比较例1～3制备的玄武岩纤维复合滤料进行性能测试，结果参见表1，表1为本发明实施例及比较例提供的玄武岩纤维复合滤料的性能测试结果。
表1本发明实施例及比较例提供的玄武岩纤维复合滤料的性能测试结果
由表1可知，本发明实施例制备的玄武岩纤维复合滤料具有更高的强度和更高的长期使用温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。