一种可以提高产品质量的石墨烯除尘布制备工艺的制作方法

文档序号:24895405发布日期:2021-04-30 13:34阅读:103来源:国知局

本发明涉及除尘布制备的技术领域,特别是涉及一种可以提高产品质量的石墨烯除尘布制备工艺。



背景技术:

除尘布是一种新型的工业除尘材料,经特殊的工艺制造而成,具有质地柔软、吸附力强、去污率高、不掉纤维等多种功能,有通气性能好,除尘效果高,易清灰,并且有一定的耐酸,耐碱及耐热能力,是工业除尘必不可少的过滤保障,可以有效的去除工业生产过程中产生的粉尘污染,使大气排放达到国家规定的标准。

石墨烯(graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,其具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

但是现有的除尘布在使用过程中,需要根据所需处理物质的温度,潮湿度和化学性,含尘浓度,风速,清尘方式等因素选择不同的除尘布,但是由于市面上的除尘布质量参差不齐,若选择了不合适的除尘布,则很容易造成除尘布的损坏,使其使用寿命降低,因此需要经常更换除尘布,不仅对物料的处理效果较差,并且容易造成较大的经济损失。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种可以使制备出的防尘布具有良好的适应能力,降低更换的次数,减少经济损失的可以提高产品质量的石墨烯除尘布制备工艺。

本发明的一种可以提高产品质量的石墨烯除尘布制备工艺,包括以下步骤:

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至40~50℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为15~29min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,得到改性石墨烯除尘布。

进一步的,所述纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯5~16份;

聚酰胺84~95份;

聚乙烯吡咯烷酮1~4份;

其中,改性石墨烯和聚酰胺的质量成反比。

进一步的,所述中间层纺丝的纺丝电压为7~18kv,接收距离为5~10cm,喷丝速度为0.01~1ml/min。

进一步的,所述夹层原液中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的29~32%。

进一步的,所述夹层纺丝的纺丝电压为7~18kv,接收距离为12~18cm,喷丝速度为0.1~2ml/min。

进一步的,所述粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液12~19份;

稀释剂0.5~1份;

β-环状糊精25~29份;;

纳米碳酸钙10~13份。

进一步的,所述烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min。

进一步的,所述烘干处理后得到的改性石墨烯除尘布中含水量为10~15%。

进一步的,所述得到的改性石墨烯除尘布的厚度为0.1~0.3cm。

与现有技术相比本发明的有益效果为:将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明采用改性石墨烯制备的纤维材料作为中间层,并使用采用玻璃纤维增强后聚丙烯作为夹层,与无纺布压制并通过粘合液浸泡后烘干制得改性石墨烯除尘布,该除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液,纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯5份;

聚酰胺95份;

聚乙烯吡咯烷酮1份;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,纺丝电压为18kv,接收距离为10cm,喷丝速度为0.9ml/min,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,其中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的29%,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,纺丝电压为7kv,接收距离为18cm,喷丝速度为1.8ml/min,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至50℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用,其中粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液16份;

稀释剂0.9份;

β-环状糊精29份;;

纳米碳酸钙10份;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为29min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min,得到改性石墨烯除尘布,其中含水量为10~15%,厚度为0.2cm。

将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明制备的除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

实施例2

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液,纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯16份;

聚酰胺84份;

聚乙烯吡咯烷酮12份;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,纺丝电压为7kv,接收距离为5cm,喷丝速度为0.5ml/min,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,其中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的29%,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,纺丝电压为10kv,接收距离为18cm,喷丝速度为2ml/min,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至45℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用,其中粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液12份;

稀释剂1份;

β-环状糊精25份;;

纳米碳酸钙13份;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为20min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min,得到改性石墨烯除尘布,其中含水量为10~15%,厚度为0.1cm。

将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明制备的除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

实施例3

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液,纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯10份;

聚酰胺90份;

聚乙烯吡咯烷酮4份;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,纺丝电压为18kv,接收距离为10cm,喷丝速度为0.5ml/min,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,其中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的32%,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,纺丝电压为10kv,接收距离为15cm,喷丝速度为0.9ml/min,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至40℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用,其中粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液19份;

稀释剂0.8份;

β-环状糊精27份;;

纳米碳酸钙12份;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为23min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min,得到改性石墨烯除尘布,其中含水量为10~15%,厚度为0.2cm。

将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明制备的除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

实施例4

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液,纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯13份;

聚酰胺87份;

聚乙烯吡咯烷酮3份;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,纺丝电压为7kv,接收距离为5cm,喷丝速度为0.011ml/min,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,其中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的29~32%,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,纺丝电压为16kv,接收距离为16cm,喷丝速度为1.3ml/min,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至43℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用,其中粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液17份;

稀释剂0.9份;

β-环状糊精28份;;

纳米碳酸钙12份;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为15min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min,得到改性石墨烯除尘布,其中含水量为10~15%,厚度为0.1cm。

将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明制备的除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

实施例5

s1、制备纺丝液:将改性石墨烯和聚酰胺充分溶解在溶剂中,并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后得到纺丝液,纺丝液中各成分的添加重量份数如下:

改性石墨烯8份;

聚酰胺92份;

聚乙烯吡咯烷酮2份;

s2、中间层纺丝:将制得的纺丝液通过纺丝机喷出,纺丝电压为13kv,接收距离为9cm,喷丝速度为0.09ml/min,得到改性石墨烯纤维中间层;

s3、夹层原液制备:将玻璃纤维熔融于聚丙烯中,其中玻璃纤维的添加量为聚丙烯添加量的32%,得到夹层原液;

s4、夹层纺丝:将制得的夹层原液通过纺丝机喷出,纺丝电压为9kv,接收距离为12cm,喷丝速度为0.1ml/min,得到中间夹层;

s5、制备粘合液:将水加热至43℃,并向其中加入胶液、稀释剂、β-环状糊精和纳米碳酸钙,混合后备用,其中粘合液中各成分的添加重量份数如下:

胶液19份;

稀释剂0.5份;

β-环状糊精25份;;

纳米碳酸钙13份;

s6、除尘布组合:将改性石墨烯纤维中间层夹于两层无纺布层之间,并在改性石墨烯纤维中间层与两层无纺布层之间填充中间夹层,并将其进行压制;

s7、浸泡处理:将压制后的组合除尘布浸入至粘合液中,并伴随着除尘布的传输,使粘合液充分的进入组合除尘布中,浸泡时间为29min;

s8、挤压烘干:将浸泡后的组合除尘布表面多余的粘合液挤出,并将其导入烘干机中进行烘干处理,烘干处理的温度为100℃±5℃,烘干时间为30~45min,得到改性石墨烯除尘布,其中含水量为10~15%,厚度为0.3cm。

将本发明的改性石墨烯除尘布与市面上普通除尘布放置于同一使用环境下进行使用,本发明制备的除尘布具有良好的耐高温性能,且其表面具有良好的光滑性,吸水性低,不容易出现堵塞现象,从而可以有效的减少更换和清洗次数,提高使用寿命。

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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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