耐瞬时高温氧化的聚苯硫醚纤维滤料的制备方法技术

技术编号:7680310 阅读:189 留言:0更新日期:2012-08-16 03:19
本发明专利技术涉及一种耐瞬时高温氧化的聚苯硫醚纤维滤料的制备方法,其特征:将以非织造技术制成的聚苯硫醚纤维的三层结构体为滤料坯体,经以聚四氟乙烯乳液与环氧酚醛树脂为主的耐瞬时高温氧化整理液浸轧,再经低温防泳移预烘和高温交联焙烘,使滤料纤维表面形成完整包覆的、均匀分散着聚四氟乙烯颗粒的膜结构,隔绝氧气接触纤维,制得的滤料在较高的瞬时工作温度下的断裂强力保持率为98%~110%,拒水和拒油等级均显著提高,滤料不易破损,易清灰,不糊袋,不板结,且除尘系统压差小,延长滤袋使用寿命,可广泛应用于钢铁、发电、水泥、燃煤锅炉等高温烟气除尘过滤,本方法可直接使用现有的生产设备,工艺简单,生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚苯硫醚纤维滤料的制备方法,特别涉及ー种,所制得的滤料在高温エ况下抗氧化及拒水拒油性能显著提高,使滤料不易破损,易清灰,不糊袋,不板结,且除尘系统压差小,可广泛应用于钢铁、发电、水泥、燃煤锅炉等高温烟气除尘过滤。
技术介绍
袋式除尘器是高温烟气净化过滤的环保设备之一,滤袋又是袋式除尘器的核心部件,而其中滤料是组成滤袋的主要原料。目前,常用的耐高温过滤材料主要是聚苯硫醚 (PPS)纤维针刺毡、聚酰亚胺(P84)纤维针刺毡、聚四氟こ烯(PTFE)纤维针刺毡、玻璃纤维滤料等。其中聚苯硫醚纤维滤料是一种由聚苯硫醚(PPS)纤维制成的过滤材料,具有一定的耐温性、耐腐蚀性和良好的力学性能。但使用温度或瞬时温度均不能超过190°C,且其耐氧化性能不好,在高温强氧化氛围中,其聚苯硫醚纤维极易与空气中的氧气发生热氧化交联反应而降解、断裂,宏观表现为过滤材料的断裂強力下降,导致滤袋极易破损,除尘效率下降,严重影响滤袋的使用寿命。另外,由于聚苯硫醚(PPS)本身不具有拒水拒油特性,当低温、含油、高湿的待过滤的烟气通过聚苯硫醚纤维滤料吋,常会发生灰尘易积聚在滤料表面上,导致糊袋和板结,从而导致滤袋清灰困难和加大除尘系统的压差等缺陷,严重影响除尘系统的正常运转。为了克服聚苯硫醚纤维滤料上述缺陷,近年来人们进行大量试验或研究,具体归纳如下 一、改善聚苯硫醚纤维滤料抗氧化性能的研究进展 中国专利ZL200910111461. 5“纳米粒子改性聚苯硫醚滤料的制造方法”,该专利技术是在重量百分数为83% 99%的聚苯硫醚纤维滤料上,采用由O. 5% 15%的纳米粒子(即ニ氧化钛、ニ氧化硅、蒙脱土、云母粉中的ー种或者两种及两种以上的纳米粒子混合物)和O. 5% 2.0%的抗氧化剂(即阻酚类抗氧化剂的一种或者是多种的混合物)二者配成的乳液浸泡或喷涂,再经干燥制成纳米粒子改性聚苯硫醚滤料。该专利技术通过乳液喷涂在滤料表面及纤维表面成膜包覆,进而抵抗氧气接触纤维,达到抗氧化性能,具有比较高的断裂強力保持率。然而,由于该专利技术所采用的乳液中含有属于无机化合物的纳米粒子,而聚苯硫醚纤维滤料本体属于有机物,它们之间的连接仅仅靠不耐高温的偶联剂,因此在高温高湿エ况下,两者的偶联作用会由此而失效,并且会导致包覆膜结构的破损,从而影响滤料最終使用寿命。上述专利技术采用的技术方案仅仅为了克服聚苯硫醚纤维抗氧化性能不高的缺陷,但未涉及改善聚苯硫醚纤维滤料的拒水拒油特性。ニ、提高聚苯硫醚纤维滤料拒水拒油性能的研究进展 韩国专利ZL200780024315. 8“使用泡沫涂覆技术制备用于介质和高温废气的过滤介质的方法和由此制备的过滤介质”提供了使用泡沫涂覆技术制备用于高温废气的过滤介质的方法。但这种泡沫涂层技术只能对滤料表面纤维进行保护,而并没有包覆滤料内部的纤维,导致滤料内部纤维仍存在着不耐高温氧化和不拒水拒油的缺陷。中国专利CN200810071470. 1“用于改善滤料表面的涂层组合物及其形成涂层的方法”,该方法是采用涂层组合物涂于滤料的表面形成致密的聚四氟こ烯保护膜,从而改善了滤料的耐化学性能和表面效果,提高滤料的清灰性能,并在一定程度上提高滤料过滤精度和使用寿命。但是,用该方法处理的滤料只对表面纤维进行了保护,内部纤维仍会受到腐蚀气体的侵蚀,并不能真正提高滤料寿命。中国专利CN200910033647. 3 “ー种高精度、低阻力特种滤料的制备方法”,该方法是采用先将包括聚苯硫醚纤维组成的滤料经过聚四氟こ烯乳液浸溃后再进行涂层制成滤料的方案。其中按重量百分比将聚四氟こ烯乳液为0% 15%,丙烯酸酯乳液为0% 15%,硅油0% 15%,其余为水,混合制成含氟乳液。该含氟乳液虽然将滤料中纤维进行了完整包覆、表面形成连续的耐腐蚀高分子树脂过滤膜,但是乳液中所用粘合剂为丙烯酸酷,该粘合 剂的长时间工作温度不宣超过170°C,尤其在工作温度200°C时其粘结性能急剧下降,致使包覆层分解,最終导致滤料的抗氧化性和拒水拒油性能下降。中国专利CN200610085547. 1“作为迎尘面的氟纤维高温过滤材料及其制造方法”,该专利技术是在含有聚苯硫醚纤维的基础毡上覆盖聚四氟こ烯纤维层制成滤料毡,再经含氟乳液浸溃处理,制成过滤材料。其中按体积百分比将聚四氟こ烯乳液35%±5%,丙烯酸酯乳液10%±5%,A-151为25%±5%,防水剂15%±5%,硅烷O. 3% 1%,其余为水,混合制成含氟乳液。由于滤料中本身含有聚四氟こ烯纤维,又经过聚四氟こ烯乳液的浸溃,故所得滤料是具有拒水、清灰以及抗氧化等特性。由于该专利技术采用了聚四氟こ烯纤维层,因此其成本较高。另外,含氟乳液中所用粘合剂为丙烯酸酯,该粘合剂长时间工作温度不宣超过170°C,尤其在工作温度200°C时其粘结性能急剧下降,容易分解,最終导致滤料的抗氧化性和拒水拒油性能下降。综上所述,为了克服聚苯硫醚纤维滤料现有的缺陷,研发在瞬时高温下仍能保持良好抗氧化性与拒水拒油性能的技术方案,仍是目前研究的热点。
技术实现思路
为解决聚苯硫醚纤维滤料现有技术所存在的抗氧化性和拒水拒油性能差的缺陷,本专利技术的目的是提供ー种。本方法是采用以非织造技术制成的聚苯硫醚纤维的三层结构体为滤料坯体;经以聚四氟こ烯乳液与环氧酚醛树脂为主的耐瞬时高温氧化整理液浸轧;再经低温防泳移预烘和高温交联焙烘等多种技术方案,使滤料纤维表面形成完整包覆的、均匀分散着聚四氟こ烯颗粒的膜结构,隔绝氧气接触纤维,制得的滤料在瞬时工作温度190°c和230°C下的断裂强カ保持率98% 110%,达到并超出GB/T6719-2009《袋式除尘器技术要求》中耐温特性所规定的指标(瞬时工作温度下断裂強力保持率> 95%),其拒水和拒油等级均显著提高,滤料不易破损,易清灰,不糊袋,不板结,且除尘系统压差小,延长滤袋使用寿命,可广泛应用于钢铁、发电、水泥、燃煤锅炉等高温烟气除尘过滤,本方法可直接使用现有的生产设备,エ艺简单,生产成本低。ー种是采用非织造机械加固制成的三层结构体的聚苯硫醚纤维滤料坯体,先经喷吹和抽吸除尘、洗涤除油烘干后,得到洁净的、平整的、尺寸稳定的聚苯硫醚纤维滤料坯体,再将所得的坯体浸入耐瞬时高温氧化整理液浸轧,然后经低温防泳移预烘和高温交联焙供,制成耐瞬时高温氧化的聚苯硫醚纤维滤料,具体エ艺步骤如下 (1)滤料坯体准备 采用聚苯硫醚纤维经过开松、混和、梳理、交叉铺网制得面密度为190 230g/m2上、下两层纤维层,并与面密度为120 140g/m2的聚苯硫醚纱线机织基布的中间层形成纤维层/中间层/纤维层的三层结构体,然后通过针刺、水刺或针刺结合水刺加固エ序,形成聚苯硫醚纤维滤料的坯体,其面密度为500 600g/m2,厚度为2. 3 2. 9mm,纵、横向断裂强カ为1198 1498N,断裂伸长率为18% 39%,淋水等级为O级,拒水等级为O级,拒油等级为O级; (2)喷吹抽吸除尘 将步骤(I)所准备的聚苯硫醚纤维滤料坯体经洁净的压缩空气喷吹和抽吸,除去坯体表面的短绒和固体颗粒杂质,得到初步洁净的滤料坯体; (3)洗涤除油烘干 将步骤(2)所得的初步洁净的滤料坯体喂入常规平幅洗涤机洗涤,再通过常规的烘干机烘干,得到洁净、平整、尺寸稳本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴海波张旭东金平良殷保璞王洪王荣武黄健华张楠李兵涛
申请(专利权)人:江苏东方滤袋有限公司东华大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1