供暖锅炉用耐高温过滤材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高温过滤材料及其制备方法，尤其涉及一种供暖锅炉用耐高温过 滤材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 当前，我国经济已进入高速发展阶段，以资源、能源消耗性为主的重工业（电力、 建材、冶金、化工等）迅速发展，我国已成为世界第一大钢铁、水泥、煤炭、化纤生产国；第二 大电力、有色金属、化肥生产国。2008年，我国钢铁产量突破5亿吨，约占全球产量的40%， 连续23年居世界第1位；水泥产量13. 9亿吨，约占全球产量的1/2,连续24年居世界第1 位；火电发电量27, 793亿千瓦时，仅次于美国，居世界第2位。上述高耗能、高污染产业的 发展，带来了严重的环境污染问题，由于空气、水以及工业等环境污染带来的经济损失每年 在1000亿元以上，我国"十五"期间用于环境保护的投资为GDP的2. 2%。
[0003] 工业除尘技术的主要目标是控制污染源烟气颗粒物排放、减少大气污染。目前针 对工业高温烟气的处理，主要采取的有湿法除尘、电除尘、袋式除尘三种方法，其中袋式除 尘器在除尘效率、一次性及长期投资费用、设备要求和性能等方面均优于湿法除尘和电除 尘，将逐渐取代后两者而占据主流工业除尘器市场。袋式除尘器的核心是耐高温滤料，耐高 温滤料的性能优劣将直接关系到除尘器的高效、稳定可靠、长时间运行。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种供 暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种供暖锅 炉用耐高温过滤材料。
[0005] 本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
[0006] -种供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
[0007] (1)将经纱玄武岩纱线和炜纱PPS纱线相互垂直交织，制成基布；
[0008] (2)将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层；
[0009] (3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；
[0010] ⑷主针刺，制成过滤材料；
[0011] (5)浸渍处理；将步骤（4)制成的过滤材料，在浸渍乳液中浸渍；
[0012] 所述浸渍乳液由下述重量百分比原料组成：PTFE乳液60_80wt %、防水剂 10_20wt% 和硅油 10_20wt% ;
[0013] (6)预烘、烘干和高温定型。
[0014] 优选地，
[0015] 所述步骤（5)的浸渍处理中防水剂由十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬 脂酰胺（CAS号：3370-35-2)共混而成，所述十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂 酰胺的质量比为3:1~1:3。
[0016] 所述PTFE乳液中聚四氟乙烯含量为55-65wt %。
[0017] 所述步骤（5)的浸渍处理中：浸渍温度70-90°C，浸渍时间5-20分钟，控制带液率 (即乳余率）10-50%。
[0018] 步骤（6)中，所述预烘温度为100-120°C;烘干温度为130-150°C;高温定型温度为 210-250。。。
[0019] 步骤（6)中，所述预烘、烘干和高温定型通过拉幅定型机完成。
[0020] 步骤（2)中所述气流成网工艺，为本领域现有技术，具体可以为：
[0021] ①纤维开包；②纤维开松-采用空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤 网；③纤维混合；④纤维除杂；⑤纤维混合后喂入高速回转的锡林；⑥纤维脱落；⑦气流输 送纤维凝聚成纤维网；⑧输出纤维网-由气流均匀输送凝聚在网帘上，形成三维分布，纵横 向强力差异小的纤维网。
[0022] 步骤（2)中所述机械成网工艺，为本领域现有技术，具体可以为：
[0023] ①开松：通过开松机对PPS纤维进行开松，使其达到蓬松状态；
[0024] ②梳理：送入梳理机梳理成纤网；
[0025] ③铺网：使用铺网机进行铺网。
[0026] 所述十二烷基二甲基叔胺醋酸盐，由十二烷基二甲基叔胺（CAS号：112-18-5)与 醋酸反应得到，反应式为：
[0027]
[0028] 本发明还提供了一种供暖锅炉用耐高温过滤材料，采用上述方法制备而成。
[0029] 采用本发明制备的供暖锅炉用耐高温过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的 特性，并且粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率较高，适用于高温工作环境中过滤除 尘。
【具体实施方式】
[0030] PTFE乳液，又称聚四氟乙烯乳液，选用美国杜邦公司牌号TE3859的聚四氟乙烯乳 液（聚四氟乙稀固含量为60wt% )。所述硅油，选用道康宁公司Xiameter^)PMX-200硅油。 PPS，聚苯硫醚的简称。PPS纱线选用仪征金泰化纤无纺布有限公司生产的PPS纱线。玄武 岩纱线，选用海宁安捷复合材料有限责任公司的玄武岩纱线。
[0031] 实施例1
[0032] 供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
[0033] (1)将经纱玄武岩纱线和炜纱PPS纱线在喷气织机相互垂直交织，制成基布；其 中，经纱密度：炜纱密度=1:1，基布克重400g/m 2。
[0034] (2)将PPS纤维经机械成网工艺，制成PPS纤维层；
[0035] ①开松：通过开松机对PPS纤维进行开松，使其达到蓬松状态；②梳理：送入梳理 机梳理成纤网；③铺网：使用铺网机进行铺网。
[0036] (3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；
[0037] (4)主针刺，制成所述过滤材料。
[0038] 该过滤材料，为三层层状结构，第一层为PPS纤维层；第二层为基布，所述基布由 经纱玄武岩纱线和炜纱PPS纱线交织而成；第三层为PPS纤维层。过滤材料各层的具体克 重见下表1。
[0039] 表1 :过滤材料克重表
[0040]
[0041] (5)浸渍处理：
[0042] 按表2对应实施例1称取各原料，常温常压下将各原料搅拌混合均匀，即可制得所 述浸渍乳液。
[0043] 将步骤（4)制成的所述过滤材料，在上述浸渍乳液中进行浸渍处理，工艺参数：浸 渍温度80°C，浸渍时间10分钟，控制带液率20 %。
[0044] (6)在拉幅定型机中预烘、烘干和高温定型，控制预烘温度为IKTC ;烘干温度为 140°C ;高温定型温度为230°C。
[0045] 表2 :浸渍乳液配方表单位：公斤
[0046]
[0047] 实施例2
[0048] 实施例2与实施例1基本相同，唯一区别在于：浸渍乳液配方不同。
[0049] 实施例3
[0050] 实施例3与实施例1基本相同，唯一区别在于：浸渍乳液配方不同。
[0051] 测试例1
[0052] 依据HJ/T324-2006环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料，进行粉尘剥离率 和100小时加热后强度保持率测试，具体数据见下表3。
[0053] 表3 :测试数据表
[0054]
[0055] 实施例2-3与实施例1相比较，增加浸渍处理，粉尘剥离率和100小时加热后强度 保持率均得到了大幅提高。
[0056] 测试例2
[0057] 在环境温度为26 °C，相对湿度为65%的实验室条件放置24h后，剪裁成尺寸为 30cmX5cm的测试样品，并使用电子织物强力仪，根据GB/T 3923测定样品的处纵向拉伸强 力和横向拉伸强力，测试结果见表4。
[0058] 表4:断裂强力测试表
[0059]
【主权项】
1. 一种供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤： (1) 将经纱玄武岩纱线和炜纱PPS纱线相互垂直交织，制成基布； (2) 将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层； (3) 基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺； (4) 主针刺，制成过滤材料； (5) 浸渍处理；将步骤（4)制成的过滤材料，在浸渍乳液中浸渍； 所述浸渍乳液由下述重量百分比原料组成=PTFE乳液60-80wt%、防水剂10-20wt%和 硅油 l〇-20wt% ; (6) 预烘、烘干和高温定型。2. 如权利要求1所述的供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤（5)的浸渍处理中防水剂由十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺共混而成， 所述十二烷基二甲基叔胺醋酸钠和N-羟甲基硬脂酰胺的质量比为3:1~1:3。3. 如权利要求2所述的供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于，所述 步骤（5)的浸渍处理中：浸渍温度70-90°C，浸渍时间5-20分钟，控制带液率（即乳余 率）10-50%。4. 一种供暖锅炉用耐高温过滤材料，采用权利要求1-3所述方法制备而成。
【专利摘要】本发明公开了一种供暖锅炉用耐高温过滤材料及其制备方法，所述供暖锅炉用耐高温过滤材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将经纱玄武岩纱线和纬纱PPS纱线相互垂直交织制成基布；(2)将PPS纤维经气流成网工艺或机械成网工艺制成PPS纤维层；(3)基布上、下面铺网叠放上述PPS纤维层，初步预针刺；(4)主针刺；(5)浸渍处理；将步骤(4)的过滤材料在浸渍乳液中浸渍；所述浸渍乳液原料组成：PTFE乳液60-80wt％、防水剂10-20wt％和硅油10-20wt％；(6)预烘、烘干和高温定型。采用本发明制备的供暖锅炉用耐高温过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的特性，并且粉尘剥离率和100小时加热后强度保持率较高，适用于高温工作环境中过滤除尘。
【IPC分类】B32B19/06, D06M15/643, B32B27/12, B32B27/28, D04H13/00, B32B19/04, B32B27/02, D06M101/30, B01D39/14, D06M15/256
【公开号】CN105032036
【申请号】CN201510408511
【发明人】袁娟
【申请人】上海婉静纺织科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月13日