一种玻纤滤料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻纤滤料及其制备方法，该滤料包括基布，在基布的上表面和下表面分别设有无纺层，在至少一个无纺层的内部和外部设有泡沫涂层。制备方法为：制作玻纤滤料→配制整理剂→泡沫生成→涂层→烘燥。本发明专利技术对玻纤滤料进行泡沫涂层整理，并提高整理剂的浓度，这不但使整理剂在滤料中分布较为均匀，减少了泳移现象，而且节约了大量的水资源、电能和热能；玻纤滤料经整理后，滤材上胶量由浸渍整理时的12-25％下降到7-15％，上胶量均匀分布，柔软性良好，质量稳定，耐化学腐蚀性、拒水拒油性能好、易清灰、容易进行工业化生产，能够替代目前使用的严重耗水耗能的浸轧整理，且耐折性变好，其玻纤寿命可延长到15个月左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所涉及的是一种高温烟气除尘领域的玻纤过滤材料后处理工艺，具体说。
技术介绍
钢铁工业、冶金工业和水泥工业所产生的烟尘不仅温度高、浓度大，而且成分十分复杂，严重污染空气环境。随着经济快速发展和人们环保意识不断增强，国家对环保问题日益重视，特别在烟尘重污染领域，制定了严格的行业排放标准，其很多行业的烟尘颗粒排放要求低于50mg/m3。玻璃纤维由于具有耐高温、高强力、优异的尺寸稳定性和良好的耐酸碱腐蚀性，越来越受到环保行业的青睐。玻璃纤维过滤材料能够在260°C高温下长期稳定使用，强力往往可达到2000N以上，尺寸稳定性大于99%，耐酸碱性良好，其制成的滤袋被广泛应用于钢铁行业等高温气体除尘领域。但玻璃纤维性脆，耐折性能差，制成的玻纤滤袋耐磨性能较差， 易破袋而无法使用，平均寿命在1年左右，远低于化纤滤袋的3年。为了改善玻纤滤料的耐磨性，提高滤袋的使用寿命，大多数厂家除了选用超细玻纤作为加工原料之外，还对玻纤滤料进行后处理。目前市场上的各家公司大都采用“浸渍-压轧-预烘-焙烘”方式对滤料表面进行后整理。专利CN 201578934U介绍了一种针对玻纤膨体机织涂层过滤毡，它采用常规表面涂层的整理方式，对玻璃纤维机织布的上下层表面进行聚四氟乙烯薄膜涂层；专利CN 101564620A公布了一种用于陶瓷业烟尘过滤的玻纤滤料，它是采用聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸酯、防水剂等组分，采用浸-轧方式对玻纤滤料进行后处理，使用寿命提高到10个月以上；专利CN ^25066Y述及了一种覆膜和后处理相结合的玻纤滤料，它具体是在玻纤过滤布表面上覆盖有一层膨化微孔聚四氟乙烯薄膜， 并且玻璃纤维过滤布与聚四氟乙烯薄膜之间设有一层耐高温氟聚物后处理层，采用浸轧方法施加氟聚物后处理层，其除尘效率可达到99%以上，使用寿命可延长2-3倍。玻纤滤料现有后处理技术中大都采用浸轧整理，上胶率约占滤料布克重的 12-25%，这种整理方式不但在生产中浪费大量水资源、烘燥能量和电能，要求烘箱长度较长，生产速度较慢，产量低，并且还会发生聚四氟乙烯等有效成分的泳移，造成滤料上胶不勻，从而导致滤料的剥离强力不勻；现有后处理配方中的聚四氟乙烯等有效成分浓度较低， 不利于均勻包覆在玻璃纤维上；现有玻纤滤料经后处理后，滤料较硬挺，柔软性能很差，耐折性很差，直接影响滤料的最终使用寿命；采用聚四氟乙烯薄膜覆膜的方式虽能延长玻纤滤料使用寿命，但成本过于高昂，不利于市场推广。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种柔软性良好，质量稳定，耐化学腐蚀性、拒水拒油性能好的玻纤滤料。本专利技术的第二目的在于提供一种能节约大量水资源、显著降低能耗、减少上胶量不勻、有利于增快车速、提高产量的玻纤滤料的制备方法。技术方案为了解决上述第一目的，本专利技术所采用的技术方案为一种玻纤滤料， 包括基布，在基布的上表面和下表面分别设有无纺层，在至少一个无纺层的内部和外部设有泡沫涂层。为了解决上述第二目的，本专利技术所采用的技术方案为一种玻纤滤料的制备方法， 该方法包括如下步骤1)玻纤滤料的制作选用超细玻璃纤维作为制备玻纤滤料的原料，分别制作无纺层和机织布，机织布作为玻纤滤料的基布，然后以无纺层-基布-无纺层结构进行复合，再经针刺加固成玻纤滤料；2)配制整理剂每升整理剂中包括如下组分聚四氟乙烯分散乳液320_650ml/L、 耐高温含氟聚丙烯酸酯类柔软剂100_480ml/L、有机硅类拒水剂80_180ml/L、硅氧烷偶联剂2-10ml/L、乳化剂0. 3-anl/L、催化剂0. 05-1. 55g/L，阴离子型发泡剂l_20g/L、渗透剂 0. 5-40g/L、稳定剂5-20g/L，将配方中的各原料经搅拌均勻后加水配至1升，即得到整理剂原液，整理剂原液粘度控制在35-lOOmPa · s ；3)泡沫生成采用动态泡沫生成设备将上述整理剂进行发泡，转子速度为 1000-5000rpm，发泡比控制在3-10倍；4)涂层工艺采用单面或双面刮刀夹持涂层，将步骤幻中产生的泡沫经输送管道后到达刮刀处，并在输送管道过程中施加压力使刮刀出孔处的泡沫能到达玻纤滤料内层基布处，玻纤滤料单面表层的涂层厚度为0. 1-1. 3mm ；上胶量控制在30_120g/m2 ；车速在 3_20m/min ；5)烘燥工艺对经过涂层后的玻纤滤料进行预烘和焙烘，预烘温度在100-160°C， 焙烘温度为140-220°C，烘燥时间为l-5min，即得到所述玻纤滤料。由于在上述整理剂配方中加入耐高温型含氟聚丙烯酸酯类柔软剂、硅氧烷基类偶联剂，解决了聚四氟乙烯粒子与玻璃纤维连接性不好的缺点；有机硅类拒水剂的加入提高了玻纤滤料的拒水拒油效果，水接触角达到120° ；发泡剂采用阴离子型表面活性剂，为了提高泡沫稳定性，在整理剂中加入稳定剂以提高泡沫壁厚度和粘度，增强泡沫韧度，加入适量渗透剂是为了提高整理剂的渗透能力，使泡沫更好地进入滤料内部。上述玻纤滤料的制备方法中所述的涂层工艺与常规涂层不同，它需要一定压力将生成的大小均勻的泡沫压进滤料内部，并且在滤料两侧均布置刮刀进行夹持涂层。本专利技术所述的烘燥工艺主要是使泡沫破裂、使整理剂成分发生相互交联，最终在纤维表面形成均勻的涂层膜。本专利技术在选用的动态泡沫发生器生成泡沫时，转子转速在1000-3000r/min时生成的泡沫细小而均勻，转子速度小，则生成均勻细小的泡沫；若过大反而会使产生的泡沫破裂。在制备泡沫时，要选择合适的发泡比，发泡比不但与整理液渗透性能有关，还与泡沫粘度相关，发泡比小，单位泡沫所含整理液多，有利于整理液润湿、渗透和扩散到材料表面中去；反之则泡沫粘度大不利于渗透作用；通过大量实验研究表明，发泡比选择3-10倍较好。 温湿影响整理剂的发泡能力、泡沫破裂速度，过高过低均不利于泡沫的生成和稳定。本玻纤滤料的泡沫后整理是在15-35°C，相对湿度在45-75% RH。在步骤2)中配制整理剂时，先加入乳化剂、催化剂、硅氧烷偶联剂和部分水进行乳化，然后再添加聚四氟乙烯分散乳液、耐高温含氟聚丙烯酸酯类柔软剂、有机硅类拒水剂、渗透剂、稳定剂、水进行搅拌，最后再加入阴离子型发泡剂发泡。这主要是为了防止搅拌时出现大量泡沫不利于整理剂乳化。步骤1)中，所述超细玻璃纤维的纤维细度为4. 5-7 μ m，长度为48_70mm。步骤2)中，所述整理剂中的各组分的优选方案如下所述聚四氟乙烯分散乳液的固含量为40-75%，PH值在7_8。所述耐高温含氟聚丙烯酸酯类柔软剂丙烯酸酯类单体与氟共聚接枝而成，其有效成分在45-70 %，分子量在5000-50000。所述乳化剂为0/W阴离子型乳化剂、或0/W型非离子型乳化剂。其中，所述0/W阴离子型乳化剂包括三乙醇胺脂肪酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚硫酸盐、烷基磺酸盐；所述0/W型非离子型乳化剂包括聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯苄基联苯酚醚。所述催化剂是包括无机盐类如锌、铅、钡等金属的醋酸盐、和金属皂类如脂肪酸盐中的一种。所述渗透剂阴离子型渗透剂和非离子型渗透剂，所述阴离子型渗透剂包括丁二酸二异辛酯磺酸钠、苄基萘磺酸钠、烷基萘磺酸钠、蓖麻油丁二酸醋磺酸钠、脂肪酰胺N-甲基牛磺酸钠盐；所述非本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种玻纤滤料，其特征在于：包括基布（２），在基布（２）的上表面和下表面分别设有无纺层（１），在至少一个无纺层（１）的内部和外部设有泡沫涂层（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：云高杰，于淼涵，阳建军，张然，李敏，
申请(专利权)人：南京际华三五二一特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：84