一種超耐高溫的復(fù)合過濾材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于處理有害排放物質(zhì)的過濾用材，特別是一種超耐高溫的復(fù)合過濾材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境污染已經(jīng)成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，引起社會(huì)和政府的高度重視。由于環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，政府相繼出臺(tái)很多要求更高、更嚴(yán)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]目前，袋式除塵技術(shù)是煙氣除塵的主要手段之一，其中的過濾材料更是決定除害過濾效果的核心部件。應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)耐高溫過濾材料性能提出了更高的要求，要求更高的耐高溫、耐高濕、耐高溫氧化及耐強(qiáng)腐蝕性，因此需要研制出更優(yōu)的除害過濾技術(shù)及裝置。
[0004]現(xiàn)行的袋式除塵濾材存在的問題如下:
[0005]1、耐高溫性:現(xiàn)有耐高溫濾材，其長(zhǎng)期使用的工況環(huán)境溫度低于300度，300度耐高溫性是現(xiàn)行袋式除塵濾材的一個(gè)技術(shù)瓶頸。
[0006]2、耐高溫水解性:很多高溫?zé)煔獯嬖诤看蟮那闆r，如垃圾焚燒爐，而現(xiàn)行的濾材高溫耐水解性差，縮短了過濾袋的使用壽命。尤其是玻璃纖維基布的濾材，由于玻璃纖維耐高溫水解性差，在濕度較大的高溫?zé)煔猸h(huán)境中使用，清灰時(shí)較易導(dǎo)致破損。
[0007]3、高溫強(qiáng)度保持性:現(xiàn)行的濾材后處理浸漬劑主要是丙烯酸樹脂，而丙烯酸樹脂的長(zhǎng)期耐高溫度低于200度，在溫度超過260度開始出現(xiàn)熱分解，纖維與纖維之間、濾材迎面層、底層與基布之間的結(jié)合強(qiáng)度極速下降。
[0008]4、耐高溫氧化性:煙氣成分的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常含有各種腐蝕性氣體，而在高溫條件下，腐蝕性氣體對(duì)濾材纖維的腐蝕性更強(qiáng)，而現(xiàn)行濾材纖維的耐高溫腐蝕性相對(duì)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種通過玄武巖纖維與軼綸短切纖維相配合，且將軼綸短切纖維用于迎面層和底層，并通過針刺、定型及浸漬等制備工藝，以提升濾材的耐高溫、耐高濕、耐高溫氧化、耐強(qiáng)腐蝕性能的超耐高溫的復(fù)合過濾材料及其制備方法。
[0010]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種超耐高溫的復(fù)合過濾材料，包括基布層，所述基布層的一側(cè)貼覆有迎面層，另一側(cè)貼覆有底層，其特征在于，所述基布層為長(zhǎng)絲網(wǎng)格布，該長(zhǎng)絲網(wǎng)格布采用玄武巖纖維編制；所述迎面層為迎面網(wǎng)格布，該迎面網(wǎng)格布采用軼綸短切纖維編制，該迎面網(wǎng)格布中軼綸短切纖維的重量為2.20dtex?2.24dtex,長(zhǎng)度為60mm?68mm ;所述底層為底面網(wǎng)格布，該底面網(wǎng)格布采用軼綸短切纖維編制，該底面網(wǎng)格布中軼纟侖短切纖維的重量為2.20dtex?2.24dtex,長(zhǎng)度為60mm?68mm ;所述基布層、迎面層及底層內(nèi)均浸入浸漬劑，所述浸漬劑采用水性聚酰亞胺樹脂復(fù)合溶液。
[0011]本超耐高溫的復(fù)合過濾材料中的基布層采用玄武巖原料，其為綠色環(huán)保材料，使得該基布層相比玻璃纖維網(wǎng)格布具備更高的耐高溫水解性、耐折損性，以及更高的耐高溫化學(xué)腐蝕性等；其中耐折損性具體指降低針刺工藝對(duì)纖維的折損程度。迎面層中軼綸短切纖維的最優(yōu)重量為2.22dtex,最優(yōu)長(zhǎng)度為64mm ;底層中軼綸短切纖維的最優(yōu)重量為2.22dtex,最優(yōu)長(zhǎng)度為64mm。軼綸短切纖維相比PPS纖維、PTFE纖維等具有更高的耐高溫性，其玻璃化溫度達(dá)370度，熱分解溫度達(dá)570度，故能在300度?340度的高溫條件下長(zhǎng)期使用。浸漬劑以水性聚酰亞胺樹脂為主要成分結(jié)構(gòu)，其熱分解溫度達(dá)570度及以上。
[0012]在上述的超耐高溫的復(fù)合過濾材料中，所述水性聚酰亞胺樹脂復(fù)合溶液中包含水性聚酰亞胺樹脂、有機(jī)硅油乳液及水，其中水性聚酰亞胺樹脂與有機(jī)硅油乳液的固含量混合比例為1:1 ;加水稀釋后，復(fù)合溶液中水性聚酰亞胺樹脂的固含量為2%。水性聚酰亞胺樹脂的型號(hào)為PIW-025 ;有機(jī)硅油乳液的型號(hào)為BD-257-60。
[0013]在上述的超耐高溫的復(fù)合過濾材料中，所述水性聚酰亞胺樹脂的固含量為25%。
[0014]在上述的超耐高溫的復(fù)合過濾材料中，所述有機(jī)硅油乳液的固含量為60%。
[0015]在上述的超耐高溫的復(fù)合過濾材料中，所述基布層中玄武巖纖維的重量為325dtex?335dtex,所述基布層的克重為145g/m2?155g/m2。其中玄武巖纖維的最優(yōu)重量為330dtex ;基布層的最優(yōu)克重為150g/m2。
[0016]—種超耐高溫的復(fù)合過濾材料的制備方法，具體包括以下步驟:
[0017]步驟一:將軼綸短切纖維先進(jìn)行混合開松工序，以使軼綸短切纖維的重量在2.20dtex?2.24dtex的范圍內(nèi)；而后進(jìn)行梳理工藝，以使軼纟侖短切纖維的長(zhǎng)度在60mm?68mm的范圍內(nèi)；再進(jìn)行交叉鋪網(wǎng)工序，以形成網(wǎng)格布；使用制作成型的網(wǎng)格布作為迎面層的迎面網(wǎng)格布，及底層的底面網(wǎng)格布；
[0018]步驟二:將材料為玄武巖纖維的長(zhǎng)絲網(wǎng)格布作為基布層；
[0019]步驟三:將迎面層、基布層和底層三層進(jìn)行疊合，其中基布層夾放于迎面層與底層之間；
[0020]步驟四:將疊合好的三層材料先進(jìn)行塑輥壓實(shí)工序，而后進(jìn)行預(yù)針刺工序，再進(jìn)行切邊工序，后續(xù)連續(xù)進(jìn)行五道主針刺工序；
[0021]步驟五:使用水性聚酰亞胺樹脂復(fù)合溶液作為浸漬劑，將完成上述工序的三層材料放置于浸漬劑中，直至浸漬劑完全浸透三層材料；
[0022]步驟六:將完成浸漬的三層材料放入烘干機(jī)組內(nèi)進(jìn)行烘干，其中設(shè)定烘干溫度為300°C，烘干走速為4m/min，時(shí)間為8min，最后形成整體濾料的定型；
[0023]這里采用的烘干機(jī)組為8組，且烘干采用更加環(huán)保節(jié)能的天然氣燃燒烘干。
[0024]步驟七:將完成定型的整體濾料依次進(jìn)行燒毛工序、扎光工序、切割工序、卷裝工序及縫袋工序，最終形成袋式除塵機(jī)內(nèi)的濾材部件。
[0025]在上述的復(fù)合過濾材料的制備方法中，所述浸漬劑的制備方法為:
[0026]首先取固含量為25%的水性聚酰亞胺樹脂和固含量為60%的有機(jī)硅油乳液；將水性聚酰亞胺樹脂和有機(jī)硅油乳液按照1:1的固含量比例進(jìn)行充分混合；再用水進(jìn)行稀釋，配置成水性聚酰亞胺樹脂的固含量為2%的浸漬劑。
[0027]在上述的復(fù)合過濾材料的制備方法中，所述濾材部件在330°C的高溫條件下處理12小時(shí)，其迎面層針刺氈的拉伸強(qiáng)度保持率達(dá)130%，迎面層與基布層的結(jié)合強(qiáng)度保持率達(dá)120%。由此滿足在330°C的高溫?zé)煔夤r條件下長(zhǎng)期使用，并保持正常有效的過濾作業(yè)。
[0028]在上述的復(fù)合過濾材料的制備方法中，所述濾材部件在風(fēng)速為15CM/S的條件下，對(duì)7um?9um顆粒直徑的過濾效率達(dá)92%以上；在濾速為30CM/S的條件下，對(duì)325um顆粒直徑的滑石粉的容塵率近100%。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本超耐高溫的復(fù)合過濾材料采用綠色環(huán)保的玄武巖纖維作為基布層，采用軼綸短切纖維作為迎面層和底層，采用水性聚酰亞胺樹脂復(fù)合溶液作為浸漬劑，由此使玄武巖的耐高溫水解性、耐折損性及耐高溫化學(xué)腐蝕性，與軼綸短切纖維的耐高溫性，再加水性聚酰亞胺樹脂的高溫強(qiáng)度保持性相結(jié)合；還通過特定工藝的加工制備，以使濾材成品在耐高溫性、耐高溫水解性、高溫強(qiáng)度保持性及耐高溫氧化性等多方面具有更卓越的表現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0031]本超耐尚溫的復(fù)合過濾材料，包括基布層，基布層的一側(cè)貼覆有迎面層，另一側(cè)貼覆有底層。
[0032]基布層為長(zhǎng)絲網(wǎng)格布，該長(zhǎng)絲網(wǎng)格布采用玄武巖纖維編制。基布層中玄武巖纖維的重量為325dtex?335dtex,基布層的克重為145g/m2?155g/m2。其中玄武巖纖維的最優(yōu)重量為330dtex ;基布層的最優(yōu)克重為150g/m2。
[0033]基布層采用玄武巖原料，其為綠色環(huán)保材料，使得該基布層相比玻璃纖維網(wǎng)格布具備更高的耐高溫水解性、耐折損性，以及更高的耐高溫化學(xué)腐蝕性等；其中耐折損性具體指降低針刺工藝對(duì)纖維的折損程度。
[0034]迎面層為迎面網(wǎng)格布，該迎面網(wǎng)格布采用軼綸短切纖維編制。該迎面網(wǎng)格布中軼給短切纖維的重量為2.20dtex?2.24dtex,長(zhǎng)度為60mm?68mm，其中迎面層中軼給短切纖維的最優(yōu)重量為2.22dtex,最優(yōu)長(zhǎng)度為64mm。
[0035]底層為底面網(wǎng)格布，該底面網(wǎng)格布采用軼綸短切纖維編制。該底面網(wǎng)格布中軼綸短切纖維的重量為2.20dtex?2