一种耐高温过滤材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温过滤材料及其制备方法，由上至下包括以下结构：过滤面层、基布层和非过滤面层；所述过滤面层包括以下重量组分：0～50%宝德纶纤维、40～100%的芳纶纤维和0～50%热塑性纤维；所述非过滤面层包括以下重量组分：50～100%宝德纶纤维和0～50%芳纶纤维。本发明专利技术通过宝德纶纤维、芳纶纤维、热塑性纤维制备过滤面层和非过滤层，并与基布层针刺复合，制备得到的过滤材料能够在200～230℃的温度下长期使用，瞬间最高使用温度甚至达到280℃，成本较低。本发明专利技术的过滤材料缝制成袋状后，适合用作燃煤、垃圾焚烧炉、钢铁等产业的除尘滤袋，特别适合于沥青以及水泥领域。特别适合于沥青以及水泥领域。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温过滤材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及
，具体为一种耐高温过滤材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]中国国内大气污染问题成为急需解决的环境问题之一，为此国家颁布了一系列的环境政策。在2007年中国环保产业协会就颁布了袋式除尘器用料及滤袋的国家标准，对于钢铁、燃煤、沥青、水泥、玻璃窑等的排放要求越来越严格，要求使用滤袋进行过滤。宝德纶纤维化学名聚芳噁二唑纤维(简称POD纤维，宝德纶是商品名)，该纤维可以在240℃高温下长期使用，瞬间使用温度可达280℃。宝德纶化学结构较为稳定，耐酸性较差，耐磨性好。但是宝德纶在单独使用时，由于耐酸性较差，往往会被酸腐蚀，造成使用寿命缩短。
[0003]如中国专利CN203075755U公开了一种宝德纶纤维耐高温过滤针刺毡，通过在宝德纶基布或者宝德纶复合基布的上下表面采用针刺机分别粘贴一宝德纶纤维层的方式制得宝德纶过滤毡，其耐温效果好，热稳定性，抗氧化性强，机械强度耐磨性优秀。但是由于耐酸腐蚀性差，在酸环境恶劣的工况现场，往往会被腐蚀，造成使用寿命大幅缩减。又如中国专利CN106268027A公开了一种高温滤材及其制备方法和应用，复合滤布的组分按质量百分比为：宝德纶纤维为10%～90%，聚四氟乙烯纤维为10%～90%。该过滤毡加入PTFE（聚四氟乙烯）的目的是为了延长其使用寿命，虽然这对过滤毡的寿命延长确实起到了效果，但是，由于长期使用后，PTFE摩擦系数低，纤维与纤维之间间隙增大，粉尘就容易入侵，从而导致过滤毡的压差升高，由于压差过高后也会导致使用寿命缩短。因此，我们提出一种耐高温过滤材料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐高温过滤材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种耐高温过滤材料，由上至下包括以下结构：过滤面层、基布层和非过滤面层；进一步的，所述过滤面层包括以下重量组分：0～50%宝德纶纤维、40～100%的芳纶纤维和0～50%热塑性纤维；进一步的，所述非过滤面层包括以下重量组分：50～100%宝德纶纤维和0～50%芳纶纤维。
[0006]进一步的，所述过滤面层中芳纶纤维的含量大于等于热塑性纤维的含量。
[0007]进一步的，所述热塑性纤维为聚酰亚胺纤维、尼龙66纤维中的一种或两种混合。
[0008]进一步的，热塑性纤维的熔点高于250℃。
[0009]进一步的，所述过滤面层与非过滤面层的克重比为（40～70）:（60～30）。
[0010]进一步的，所述过滤材料的克重为400～800g/m2、基布层的克重为80～180g/
㎡
。
[0011]进一步的，所述宝德纶纤维为短纤维，长度为38～112mm，平均卷曲数为6～12峰/
25mm，平均卷曲度为7～14%。
[0012]进一步的，所述过滤面层中宝德纶纤维的平均纤度为1D～2D；非过滤面层中宝德纶纤维的平均纤度为1.5D～3.0D。
[0013]进一步的，基布层为机织布，由宝德纶纤维或PTFE制得。
[0014]一种耐高温过滤材料的制备方法，包括以下工艺：取过滤面层原料纤维混合开松，梳理，铺网，针刺，形成过滤面层；取非过滤面层原料纤维混合开松，梳理，铺网，针刺，形成非过滤面层；分别叠合在基布层的上表面和下表面，针刺成型，得到过滤材料。
[0015]进一步的，工艺前准备包括：将开松机、棉箱、梳理机、交叉铺网机等设备充分的接地放电，车间湿度至25%以上，温度控制在0～50℃；在混合开松工艺中，均匀喷洒抗静电剂药液；抗静电剂药液中含有质量分数为2～10%的抗静电剂与90～98%的水；混合开松工艺后，将混合好的纤维喂入梳理机，梳理整齐的纤维通过铺网机进行交叉铺网，形成毛网层，过滤面毛网层数在3～10层，非过滤面毛网层数在3～10层，控制过滤面毛网层的总克重在100～400g/m2，控制非过滤面毛网层的总克重在100～400g/m2；然后，在两台梳理机、两台交叉铺机铺设的交叉多层毛网中间植入80～180 g/m2纤维制成的基布，一同引入预针刺机，进行预针刺，形成初步胚毡，预针刺深度在9～14mm，预针刺密度控制在80～150针/cm
2 ,纤网牵伸比例控制在4～10%；将初步胚毡再经过上、下针刺主刺机进行主针刺，加固形成素毡，主针刺深度在5～12mm,主针刺密度控制在1000～1600针/cm2，纤网牵伸比例控制在4～10%以内；使用拉幅定型机将针刺形成的素毡进行热定型处理，然后对其进行烧毛、压光处理；形成过滤毡，热定型处理的温度控制在150～260℃，热定型时间为2～15min；烧毛、压光处理控制燃气与空气比例为（30～80）:（70～20），压光处理时压光辊温度控制在0～200℃，烧毛速度控制在5～25m/min。
[0016]进一步的，过滤材料可以制备成一种滤袋，应用于沥青、水泥窑等领域，作为除尘滤袋进行使用。
[0017]在上述技术方案中，与以往的过滤材料相比，本专利技术的过滤材料能够在200～230℃的温度下长期使用，瞬间最高使用温度甚至达到280℃，成本较低。本专利技术的过滤材料缝制成袋状后，适合用作燃煤、垃圾焚烧炉、钢铁等产业的除尘滤袋，特别适合于沥青以及水泥领域。
[0018]进一步的，所述过滤面层经过表面整理，包括以下工艺：（1）改性乳液的制备：取抗氧剂1010、羟甲基丙烯酸甲酯混合，搅拌，加热熔融；升温至88～95℃，加入六氟异丙醇、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡（DBTDL），反应23～27h，得到抗氧化单体；抗氧剂1010、羟甲基丙烯酸甲酯、六氟异丙醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡的质量比为（2～3）:100:（28～32）:（36～42）:（0.1～0.5）；取有机硅乳液，升温至60～65℃，加入一半的单体，搅拌30min；升温至70～75℃，加入一半的引发剂溶液，保温30～45min；加入剩余的单体和剩余的引发剂溶液，反应30～
60min；冷却，利用氨水调节体系pH至中性，加入去离子水，配置得到38～40wt%的改性乳液，作为整理剂；有机硅乳液、单体、引发剂溶液的质量比为（40～70）:（30～60）:（0.2～0.8）；单体包括抗氧化单体、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、叔碳酸乙烯酯，质量比为（5～7）:（35～38）:（22～27）:（1.8～2.4）；（2）浸渍整理：取过滤面层，置于温度为70～80℃的整理剂中浸渍6～20min，浴比1:（10～30）；取出，0.3MPa压轧；170℃热定型40～60s，80～100℃干燥2～5min。
[0019]进一步的，所述有机硅乳液由以下工艺制得：取2～6重量份十二烷基二苯醚二磺酸钠、50～70重量份去离子水、3.0～4.2重量份乙二醇混合，缓慢加入50重量份八甲基环四硅氧烷，得到预乳液；取10～12重量份十二烷基苯磺酸，加热至75～85℃，加入预乳液开环反应1～3h，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温过滤材料，其特征在于：由上至下包括以下结构：过滤面层、基布层和非过滤面层；所述过滤面层包括以下重量组分：0～50%宝德纶纤维、40～100%的芳纶纤维和0～50%热塑性纤维；所述非过滤面层包括以下重量组分：50～100%宝德纶纤维和0～50%芳纶纤维。2.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料，其特征在于：所述过滤面层中芳纶纤维的含量大于等于热塑性纤维的含量。3.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料，其特征在于：所述热塑性纤维为聚酰亚胺纤维、尼龙66纤维中的一种或两种混合。4.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料，其特征在于：所述过滤面层与非过滤面层的克重比为（40～70）:（60～30）；所述过滤材料的克重为400～800g/m2，基布层的克重为80～180g/
㎡
。5.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料，其特征在于：所述宝德纶纤维为短纤维，长度为38～112mm，平均卷曲数为6～12峰/25mm，平均卷曲度为7～14%。6.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料，其特征在于：所述过滤面层中宝德纶纤维的平均纤度为1D～2D；非过滤面层中宝德纶纤维的平均纤度为1.5D～3.0D。7.根据权利要求1所述的一种耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺：取过滤面层原料纤维混合开松，梳理，铺网，针刺，形成过滤面层；取非过滤面层原料纤维混合开松，梳理，铺网，针刺，形成非过滤面层；分别叠合在基布层的上表面和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯阳，冯睿，王锋华，罗磊，张如全，
申请(专利权)人：江苏奥凯环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：