一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材及结合工艺的制作方法

本发明涉及废气处理设备，尤其涉及一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材及结合工艺。

背景技术：

1、蓄热式氧化炉（rto）和蓄热式催化燃烧（rco）技术是处理大风量低浓度vocs废气的有效方式，是vocs污染治理的一大技术趋势。作为rto和rco技术的重要装备组件之一，沸石转轮主要起到对低浓度vocs废气进行浓缩的作用。沸石转轮工作时，vocs废气在其低温区被吸附，然后在其高温区被脱附，得到的浓缩vocs废气再通往氧化炉中被热分解或催化分解成co2和水蒸气等无害物质排放。

2、沸石转轮的轮芯承载着用于vocs吸附的沸石分子筛，在高温和低温区交替工作。因此，沸石转轮轮芯的换热效率成了制约转轮工作效率的关键。目前，沸石转轮轮芯的材质多为玻纤瓦楞纸。该材料通常由岩棉纤维通过丙烯酸酯类有机粘接剂粘接而成，不仅导热系数低，而且耐热性能和机械稳定性差，造成了废气治理成本的增加。因此，如何获得导热性能更佳、耐热性能更好、使用寿命更长的沸石转轮轮芯基材就成了目前需要解决的主要问题，若解决该问题，则有利于rto和rco技术获得更广泛的推广。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，提出一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材及结合工艺，采用该基材比传统玻璃纤维瓦楞纸，具有更好的导热性和耐热性，从而更有利于提升vocs废气的吸附-脱附浓缩循环效率，也更有利于沸石转轮使用寿命的延长。

2、为达到上述技术目的，本发明采用了一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，包括岩棉纤维层，所述岩棉纤维层包括上岩棉纤维层和下岩棉纤维层，还包括一玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层，所述玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层位于上岩棉纤维层和下岩棉纤维层之间，所述上岩棉纤维层、下岩棉纤维层通过纤维之间的交织及粉末粘接剂与玄武岩纤维纤维-金属纤维复合混纺网格层牢固结合，形成穿插复合结构。

3、作为本发明之优选，所述粉末粘接剂为无机粉末粘结剂，所述无机粉末粘结剂为硅酸盐粘胶剂、磷酸盐粘胶剂或硅酸盐-磷酸盐混合粘结剂。

4、作为本发明之进一步优选，所述玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格由玄武岩纤维-金属纤维复合纱经纬编织而成，纱线间距为2-5 mm。

5、作为本发明之更进一步优选，所述玄武岩纤维-金属纤维复合纱由玄武岩纤维纱和金属纤维纱混纺而成，玄武岩纤维纱由直径为5-20μm的玄武岩单纤维集束而成，金属纤维纱由直径为2-20μm金属单纤维集束而成。

6、作为本发明之更进一步优选，所述玄武岩纤维纱为30-300 tex纱；金属纤维纱为30-300 tex纱。

7、作为本发明之更进一步优选，所述金属纤维单纤维的材质为不锈钢、铜或镍。

8、在上述基础上，本发明还公开了一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材的结合工艺，包括如下步骤：

9、（1）首先采用经纬编织的方式将玄武岩纤维和金属纤维编制成复合混纺网格层，或者也可以将玄武岩纤维和金属纤维纱混纺，而成为玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层；

10、（2）其次将无机粘接剂溶于水中；

11、（3）然后加入岩棉纤维分散制浆，采用造纸工业中的抄纸工艺，使岩棉纤维覆于武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层两面，在此过程中，岩棉纤维穿插网格且相互交织；

12、（4）铺覆岩棉纤维后，烘干获得复合毡基材。

13、优选的，所述步骤（2）中，无机粘接剂溶于水中，使其质量分数为2-20%；

14、进一步优选的，所述步骤（3）中，岩棉纤维占水的质量分数为10-40%。

15、更进一步优选的，所述步骤（4）中，烘干的温度为95-105℃。

16、采用上述工艺和结构后，本发明的有益效果如下：

17、（1）与普通玻璃纤维相比，玄武岩纤维具有高强度、高模量、耐高低温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，通过将玄武岩纤维与金属纤维混纺制成网格布，并用作玄武岩纤维复合毡的支撑层，一方面有利于提升复合毡的机械力学性能、物理及化学稳定性，另一方面可提高复合毡的导热性能；

18、（2）以该复合毡制成的玄武岩纤维复合瓦楞纸在应用于沸石转轮芯材的沸石分子筛载体时，比传统玻璃纤维瓦楞纸具有更高的机械、热学及化学稳定性，从而更有利于提升vocs废气的吸附-脱附浓缩循环效率，也更有利于沸石转轮使用寿命的延长。

技术特征：

1.一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，包括岩棉纤维层，所述岩棉纤维层包括上岩棉纤维层和下岩棉纤维层，其特征在于，还包括一玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层，所述玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格层位于上岩棉纤维层和下岩棉纤维层之间，所述上岩棉纤维层、下岩棉纤维层通过纤维之间的交织及粉末粘接剂与玄武岩纤维纤维-金属纤维复合混纺网格层牢固结合，形成穿插复合结构。

2.如权利要求1所述的一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，其特征在于，所述粉末粘接剂为无机粉末粘结剂，所述无机粉末粘结剂为硅酸盐粘胶剂、磷酸盐粘胶剂或硅酸盐-磷酸盐混合粘结剂。

3.如权利要求1所述的一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，其特征在于，所述玄武岩纤维-金属纤维复合混纺网格由玄武岩纤维-金属纤维复合纱经纬编织而成，纱线间距为2-5 mm。

4.如权利要求1所述的一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，其特征在于，所述玄武岩纤维-金属纤维复合纱由玄武岩纤维纱和金属纤维纱混纺而成，玄武岩纤维纱由直径为5-20μm的玄武岩单纤维集束而成，金属纤维纱由直径为2-20μm金属单纤维集束而成。

5.如权利要求1所述的一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，其特征在于，所述玄武岩纤维纱为30-300 tex纱；金属纤维纱为30-300 tex纱。

6.如权利要求1所述的一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，其特征在于，所述金属纤维单纤维的材质为不锈钢、铜或镍。

7.一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材的结合工艺，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的一种用于沸石转轮的玻璃纤维-金属纤维复合毡基材的结合工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，无机粘接剂溶于水中，使其质量分数为2-20%。

9.如权利要求7所述的一种用于沸石转轮的玻璃纤维-金属纤维复合毡基材的结合工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，岩棉纤维占水的质量分数为10-40%。

10.如权利要求7所述的一种用于沸石转轮的玻璃纤维-金属纤维复合毡基材的结合工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，烘干的温度为95-105℃。

技术总结
本发明公开了一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材，包括岩棉纤维层，岩棉纤维层包括上岩棉纤维层和下岩棉纤维层，还包括一玄武岩纤维‑金属纤维复合混纺网格层，玄武岩纤维‑金属纤维复合混纺网格层位于上岩棉纤维层和下岩棉纤维层之间，上岩棉纤维层、下岩棉纤维层通过纤维之间的交织及粉末粘接剂与玄武岩纤维纤维‑金属纤维复合混纺网格层牢固结合，形成穿插复合结构，本发明还公开了一种用于沸石转轮的玄武岩纤维复合毡基材的结合工艺，采用该基材比传统玻璃纤维瓦楞纸具有更高的机械、热学及化学稳定性，从而更有利于提升VOCs废气的吸附‑脱附浓缩循环效率，也更有利于沸石转轮使用寿命的延长。

技术研发人员：张伟
受保护的技术使用者：四川信邦泰环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13