一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法与流程

文档序号:17264535发布日期:2019-03-30 09:55阅读:250来源:国知局
本发明属于除尘用过滤材料
技术领域
,涉及耐高温,耐二氧化硫玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法。
背景技术
:现有玻璃纤维韧性较差,耐磨。耐折性不好,尤其是对二氧化硫,有机合成纤维耐二氧化硫产品不具有200℃高温以上的产品,使之在过滤材料行业比如硅、锰、镍、铁冶炼行业,炭黑行业,都是在240-260℃高温生产,且含二氧化硫1000-3500mg/nm3以上。针对上述耐温性,耐二氧化硫,耐磨,耐折性较差的问题,公开了一种合成纤维与玻璃纤维复合针刺过滤材料的制备方法,包括以下步骤:增强基布,梳理机梳理针刺,表面处理,四个步骤,耐温度可达到260℃瞬间300℃,耐二氧化硫1000-3500mg/nm3,而且在高温条件下耐腐蚀性能得到提高。技术实现要素:本发明所解决的技术问题,克服现有技术不足之处,提供一种能够将现有玻璃纤维针刺毡过滤材料在耐高温,耐二氧化硫,耐磨,耐折,透气性,化学稳定性等方面的性能都待于提高的耐高温,耐二氧化硫玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法。为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法,包括以下步骤,步骤1、将无碱玻璃纤维纱制成玻璃纤维增强基布;步骤2、将三种耐酸碱合成短纤维短切丝,在一起进行混料混合均匀,经开松机把混好的原材料进行开松;步骤3、将开松后复合纤维经两台梳理机进行梳理制成面纱;步骤4、经两台铺网机在玻璃纤维增强基布上、下安照产品工艺要求的克重、厚度把面纱铺在玻璃纤维增强基布上下,形成针刺毡面纱层面纱;步骤5、将铺好网的针刺毡面纱层面纱经预针刺机、主针刺机和修面针刺机,制成玻璃纤维复合针刺毡;步骤6、将制备的玻璃纤维复合针刺毡进行化学浸润剂浸渍处理;步骤7、将浸渍后的玻璃纤维复合针刺毡经预烘焙烘,经纬续渐进的温度烘干,热轧制成玻璃纤维复合过滤材料。作为优选的,在步骤1中,将无碱玻璃纤维捻纱按照织布工艺,经过整经、掏棕工艺,使用采用高速剑杆织布机进行织造,织造组织是平纹结构,经纬纱选用400tex无碱玻璃纤维纱制造玻璃纤维增强基布。作为优选的,在步骤2中,三种所述耐酸碱分别为聚苯硫醚、ptfe和碳纤维短纤维,其重量比为聚苯硫醚占10-30%,ptfe占10-20%,碳纤维短纤维占2-5%;余量为玻璃纤维短切丝。作为优选的,在步骤3中,将开松后的短纤维短切丝和玻璃纤维短切丝,经两台梳理机的锡林工作辊,剥毛辊,道夫的梳理把原材料梳理现成为单纤维网状结构的针刺毡面纱。作为优选的,在步骤4中,将梳理现成网状的面纱,经两台网机先铺下层面纱,增强基布在网的上面然后再铺上层面纱,增强基布在网的中间,上下层的面纱要根据工艺要求的厚度及单位面积质量进行铺网。作为优选的,在步骤5中,将铺好面纱的集合层经针刺机,把上层面纱、下层面纱与中间层的增强基布联合在一起,在经5台主针刺机、2台上针刺机、2台上针刺、2台下针刺、1台修边机使面纱和增强基布的纤维彼此相互缠绕,抱合连接形成具有高强度的微孔三维立体结构的复合针刺毡滤料。作为优选的,在步骤6中,所述化学浸润剂的制作方法包括:步骤61、将以下重量份比的硅烷偶联剂-10份、酒精-10份、吐温80-2份、水-78份,一同加入胶体磨研磨10-20min,制成10%浓度的硅烷偶联剂溶液;步骤62、按照如下重量比的聚四氧乙烯10-30%、285#硅油8-15%、丙烯酸树脂6-10%、10%浓度的硅烷偶联剂溶液7-12%、醋酸铅0.7-1.0%、余量为软化水,按照顺序加水稀释加入料槽混合制成化学浸润剂。作为优选的,在步骤7中,对化学浸润剂浸润后的复合针刺毡烘干处理,烘干采用卧式两个箱室的烘干箱,箱内储布量60m,第一箱室室内温度控制在90℃-120℃,经复合针刺毡第一箱室烘干后移动到第二箱室,第二箱室的室内温度控制在220℃-260℃;烘干后的复合针刺毡经260℃的上辊、180℃的下辊对压进行轧光处理。使用本发明的有益效果是:1、本发明的一种耐高温,耐二氧化硫玻璃纤维复合针刺毡过滤材料,解决现有玻璃纤维针刺毡的耐磨,耐折及面纱与增强基布附着力较差,耐高温、耐二氧化硫,增加了过滤材料,在收尘器中使用的寿命。2、玻璃纤维与耐酸,碱的合成纤维复合,极大提高在高温条件下含二氧化硫工况条件下长期使用,耐酸碱的合成纤维的耐温度可以在190℃以下长期使用。3、本发明是将三种耐酸碱的合成纤维与玻璃纤维复合的制备方法生产的产品性能优良,耐化学稳定性能好,耐磨,耐折,附着性都有很大提高耐温度可在260℃高温下长期使用,耐二氧化硫在1000-3500mg/nm3。4、本发明所制备的产品广泛应用于生物发电,化工行业硅铁锰铁,镍铁铅,锌等冶炼行业,能够在较苛刻的工况环境中长期使用,过滤精度高。高强低延,低阻高效,透气性好,过滤精度高,经ptfe覆膜收尘率可达到99.99%净粉尘排放5nm3以下,符合国家环境保护粉尘排放标准。具体实施方式为了使本发明的目的,技术实施方案更加清晰明确,以下结合实例,对本发明进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅是用以详解本发明,并不用于限制本发明。本实施例提出一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法,包括以下步骤,步骤1、将无碱玻璃纤维纱制成玻璃纤维增强基布;步骤2、将三种耐酸碱合成短纤维短切丝,在一起进行混料混合均匀,经开松机把混好的原材料进行开松;步骤3、将开松后复合纤维经两台梳理机进行梳理制成面纱;步骤4、经两台铺网机在玻璃纤维增强基布上、下安照产品工艺要求的克重、厚度把面纱铺在玻璃纤维增强基布上下,形成针刺毡面纱层面纱;步骤5、将铺好网的针刺毡面纱层面纱经预针刺机、主针刺机和修面针刺机,制成玻璃纤维复合针刺毡;步骤6、将制备的玻璃纤维复合针刺毡进行化学浸润剂浸渍处理;步骤7、将浸渍后的玻璃纤维复合针刺毡经预烘焙烘,经纬续渐进的温度烘干,热轧制成玻璃纤维复合过滤材料。作为优选的,在步骤1中,将无碱玻璃纤维捻纱按照织布工艺,经过整经、掏棕工艺,使用采用高速剑杆织布机进行织造,织造组织是平纹结构,经纬纱选用400tex无碱玻璃纤维纱制造玻璃纤维增强基布。作为优选的,在步骤2中,三种所述耐酸碱分别为聚苯硫醚、ptfe和碳纤维短纤维,其重量比为聚苯硫醚占10-30%,ptfe占10-20%,碳纤维短纤维占2-5%;余量为玻璃纤维短切丝。作为优选的,在步骤3中,将开松后的短纤维短切丝和玻璃纤维短切丝,经两台梳理机的锡林工作辊,剥毛辊,道夫的梳理把原材料梳理现成为单纤维网状结构的针刺毡面纱。作为优选的,在步骤4中,将梳理现成网状的面纱,经两台网机先铺下层面纱,增强基布在网的上面然后再铺上层面纱,增强基布在网的中间,上下层的面纱要根据工艺要求的厚度及单位面积质量进行铺网。作为优选的,在步骤5中,将铺好面纱的集合层经针刺机,把上层面纱、下层面纱与中间层的增强基布联合在一起,在经5台主针刺机、2台上针刺机、2台上针刺、2台下针刺、1台修边机使面纱和增强基布的纤维彼此相互缠绕,抱合连接形成具有高强度的微孔立体三维主体结构的复合针刺毡滤料。作为优选的,在步骤6中,所述化学浸润剂的制作方法包括:步骤61、将以下重量份比的硅烷偶联剂-10份、酒精-10份、吐温80-2份、水-78份,一同加入胶体磨研磨10-20min,制成10%浓度的硅烷偶联剂溶液;步骤62、按照如下重量比的聚四氧乙烯10-30%、285#硅油8-15%、丙烯酸树脂6-10%、10%浓度的硅烷偶联剂溶液7-12%、醋酸铅0.7-1.0%、余量为软化水,按照顺序加水稀释加入料槽混合制成化学浸润剂。作为优选的,在步骤7中,对化学浸润剂浸润后的复合针刺毡烘干处理,烘干采用卧式两个箱室的烘干箱,箱内储布量60m,第一箱室室内温度控制在90℃-120℃,经复合针刺毡第一箱室烘干后移动到第二箱室,第二箱室的室内温度控制在220℃-260℃;烘干后的复合针刺毡经260℃的上辊、180℃的下辊对压进行轧光处理。下面通过实施例对玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法举例说明。实施例1本实施例提出一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法,是按照以下步骤制备的:步骤1、将无碱玻璃纤维握纱,按照织布工艺进行整理,掏棕,采用高透剑杆织布机进行织造所述的织物组织是平纹结构,经纬纱选用400tex纤维纱线。步骤2、制备复合针刺毡用面纱是将三件耐酸碱有机合成短纤维,无碱玻璃纤维短切丝一起混料制方法及配方比例如下:按照重量比聚苯硫醚短纤维2%,ptfe短纤维6%,碳纤维短纤维3%,余量为无碱玻璃纤维短切丝。将上述四种原材料按比例均匀的经开松机混合开松。步骤3、将混合开松的多种纤维,经两台梳理机的锡林工作辊,剥毛辊道夫将原材料梳理成为单纤维网状结构的针刺毡面纱。步骤4、将梳理现成网状的面纱经两台铺网机先铺下层面纱,增强基布在网的上面,在铺上层面纱,使增强基布在两层网的中间,面纱要根据要求的克重,厚度进行铺网。步骤5、将铺好面纱的集合层,经预针刺机,五台主针刺机,其中上针刺机两台,下针刺机两台,修表面针刺一台将面纱纤维冲刺到增强基布的两端,使面纱纤维彼此相互缠绕,抱合连接,形成具有高温度的微孔三维立体结构,制成凯氟特复合针刺毡过滤材料。步骤6、先将以下重量份比的硅烷偶联剂-10份、酒精-10份、吐温80-2份、水-78份,一同加入胶体磨研磨10-20min,制成10%浓度的硅烷偶联剂溶液;后处理化学浸润剂配制方法及用量,按照以下重量比配制:聚四氟乙烯10%、285#硅油3%、丙烯酸树脂3%、10%浓度的硅烷偶联剂溶液10%、醋酸铅0.7%,以上原料按以上顺序加水稀释后加入料槽搅拌均匀,余量软化水。步骤7、将制备的化学溶剂,加入浸渍槽中,复合针刺毡经化学原料渗透,浸渍然后经两个卧式箱室,热水炉,预烘干箱室和焙烘干箱室,预烘干箱室温度控制在90-120℃,焙烘箱室温度控制在230℃,在高温作用下是化学原料完全固化在伏虎针刺毡表面,形成保护层,烘干后的复合针刺毡经260℃的上辊、180℃的下辊对压进行轧光处理,使复合针刺毡表面光滑平整。待到耐高温,耐二氧化硫凯氟特复合针刺毡过滤材料。实施例2本实施例提出一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法,是按照以下步骤制备的:步骤1、将无碱玻璃纤维握纱,按照织布工艺进行,整经,掏棕,采用高--剑杆织布机进行织造,所述的织物组织是平纹结构,经纬纱选用400tex无碱玻璃纤维纱。步骤2、制备复合针刺毡面纱,是将三件耐酸碱有机合成短纤维,无碱玻璃纤维短切丝一起混料,混料配制方法及配制比例,按照重量比聚苯硫醚短纤维15%,ptfe短纤维8%,碳纤维短纤维4%,余量为无碱玻璃纤维短纤维。将上述四种原材料按比例均匀的经开松机混合开松。步骤3、将混合开松的多种纤维经两台梳理机的锡抄工作辊,道夫将多种纤维梳理成为单纤维网状结构的针刺毡面纱。步骤4、将梳理成网状的面纱,经两台铺网机先铺网机先铺下层面纱增强基布在面纱的上面,在铺上层面纱,增强基布在上下层网的中间,面纱要依据工艺要求的厚度,单位面积质量进行普兴铺针刺毡的面纱。步骤5、将铺好面纱的集合层,经预针刺机,五台主针刺机其中上针刺机两台,下针刺机两台,修整表面针刺机一台,将上下层面纱纤维冲刺到增强基布的两端,使面纱纤维彼此机--缠绕,抱合连接,形成具有高温度的微孔三维立体结构。制成复合针刺毡过滤材料。步骤6、先将以下重量份比的硅烷偶联剂-10份、酒精-10份、吐温80-2份、水-78份,一同加入胶体磨研磨10-20min,制成10%浓度的硅烷偶联剂溶液;后将制成的复合针刺毡,为提高其使用性能要,进行化学原料渗透浸渍处理,浸润剂配制方法及用量,照以下重量比配制:聚四氟乙烯15%、285#硅油5%、丙烯酸树脂4.5%、10%浓度的硅烷偶联剂溶液6.5%、醋酸铅1%,以上原料按以上顺序加水稀释后加入料槽搅拌均匀,余量软化水。步骤7、将制备的化学溶剂,加入浸渍槽中,复合针刺毡近化学原料渗透,浸渍--后经两个卧式烘干箱室预烘箱室温度控制在90-120℃,焙烘干箱室温度控制在230℃,在高温作用下,是化学原料完全固化在复合针刺毡表面形成保护层。烘干后的复合针刺毡经大直径双辊热轧,上辊温度260℃,下辊温度180℃对压使复合针刺毡表面光滑平整,待到耐高温,耐二氧化硫凯氟特复合针刺毡够了材料。实施例3本实施例提出一种玻璃纤维复合针刺毡过滤材料的制备方法,是按照以下步骤制备的:步骤1、将无碱玻璃纤维握纱,按照织布工艺进行整理,掏棕,采用高透剑杆织布机进行织造所述的织物组织是平纹结构,经纬纱选用400tex纤维纱线。步骤2、制备复合针刺毡用面纱是将三件耐酸碱有机合成短纤维,无碱玻璃纤维短切丝一起混料制方法及配方比例如下:按照重量比聚苯硫醚短纤维20%,ptfe短纤维10%,碳纤维短纤维5%,余量为无碱玻璃纤维短切丝。将上述四种原材料按比例均匀的经开松机混合开松。步骤3、将混合开松的多种纤维,经两台梳理机的锡林工作辊,剥毛辊道夫将原材料梳理成为单纤维网状结构的针刺毡面纱。步骤4、将梳理现成网状的面纱经两台铺网机先铺下层面纱,增强基布在网的上面,在铺上层面纱,使增强基布在两层网的中间,面纱要根据要求的克重,厚度进行铺网。步骤5、将铺好面纱的集合层,经预针刺机,五台主针刺机,其中上针刺机两台,下针刺机两台,修表面针刺一台将面纱纤维冲刺到增强基布的两端,使面纱纤维彼此相互缠绕,抱合连接,形成具有高温度的微孔三维立体结构,制成凯氟特复合针刺毡过滤材料。步骤6、先将以下重量份比的硅烷偶联剂-10份、酒精-10份、吐温80-2份、水-78份,一同加入胶体磨研磨10-20min,制成10%浓度的硅烷偶联剂溶液;处理化学浸润剂配制方法及用量,按照以下重量比配制:聚四氟乙烯20%、285#硅油8%、丙烯酸树脂6%、10%浓度的硅烷偶联剂溶液8%、醋酸铅0.9%,以上原料按以上顺序加水稀释后加入料槽搅拌均匀,余量软化水。步骤7、将制备的化学溶剂,加入浸渍槽中,复合针刺毡经化学原料渗透,浸渍然后经两个卧式箱室,热水炉,预烘干箱室和焙烘干箱室,预烘干箱室温度控制在90-120℃,焙烘箱室温度控制在230℃,在高温作用下是化学原料完全固化在伏虎针刺毡表面,形成保护层,烘干后的复合针刺毡经260℃的上辊、180℃的下辊对压进行轧光处理,使复合针刺毡表面光滑平整。待到耐高温,耐二氧化硫凯氟特复合针刺毡过滤材料。对实施例1-实施例3制备一种耐高温,耐二氧化硫凯氟特复合针刺毡过滤材料进行机械物理性能及耐酸,碱性能检测,从耐二氧化硫500-1000mg/nm3、1000-2000mg/nm3、2000-3500mg/nm3三种环境测试,经性能对比,检测及对比结果见表1。表1机械物理性能检测指标产品实例1实例2实例3未经耐酸碱生产单面积质量(g/m2)850±20900±20950±20850厚度(mm)1.8-2.02.0-2.22.2-2.41.8-2.0拉伸断裂度径向1852204422081631(n/5*10cm)纬向1976219223811782过滤风速(m/min)0.8-1.00.8-1.00.8-1.20.8-1.0耐温度260260260-280260耐酸性优优优差耐碱性优优优差耐磨耐折性优优优良耐水解性良优优差耐二氧化硫1000mg/nm32000mg/nm33500mg/nm3差由表1可看出凯氟特系列产品经耐酸性合理的面纱配料及后处理化学原料耐酸性的配制,制成耐高温、耐二氧化硫复合针刺毡,在使用性能上得到很大的提高,此项发明成果解决了在高温条件耐酸碱过滤材料广泛应用,提高了凯氟特复合针刺毡的整体性能,尤其使其具有耐酸、耐碱性能,化学稳定性,耐磨耐折性有很大的提高,可广泛应用于高温及恶劣的工况条件下的使用,硅铁、锰铁、镍铁等冶炼行业,钢铁行业,高炉煤气过滤,石灰窑用滤料、水泥窑尾,化工炭黑等行业,它使用寿命长过滤粉尘精度高,根据国家环境保护、烟气、粉尘排放标准的严格控制凯氟特复合针刺毡系列产品的收尘率可达到99.99%,粉尘排放可达到5-20mg/nm3以下。以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化,只要这些变化未脱离本发明的构思,均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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