專利名稱：：一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種過濾材料，具體地說是一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著世界各國工業(yè)的快速發(fā)展，大氣污染越來越受到廣泛關(guān)注，世界范圍內(nèi)的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，因此加快研究粉塵綜合治理技術(shù)，對(duì)提高環(huán)境質(zhì)量具有十分重要的意義。目前，濾料的涂層技術(shù)已經(jīng)越來越受到廣泛重視，該技術(shù)是將一定濃度的高分子聚合物通過涂層工藝均勻涂覆在非織造材料上，并在非織造材料表面上形成連續(xù)的膜。福建三維絲環(huán)保有限公司公開了"用于改善濾料表面的涂層組合物及用其形成涂層的方法"(申請(qǐng)?zhí)枮?0081007147.1)，它是將涂層組合物涂于濾料的表面形成致密的聚四氟乙烯保護(hù)膜，從而改善了濾料的耐化學(xué)性能和表面效果，提高濾料的清灰性能，并在一定程度上提高濾料過濾精度和使用壽命。然而，用該方式處理的濾料只對(duì)表面纖維進(jìn)行了保護(hù)，內(nèi)部纖維仍會(huì)受到腐蝕氣體的侵蝕，并不能真正提高濾料壽命。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法，該制備方法使濾料浸漬、烘燥與涂層工藝形成一體化，通過浸漬處理達(dá)到對(duì)濾料內(nèi)部纖維的保護(hù)，而表面又通過涂層裝置處理，達(dá)到了均勻涂層和平滑毛羽的目的，大大節(jié)省了勞動(dòng)力消耗、生產(chǎn)成本和時(shí)間，并有效提高了濾料的過濾效率和粉塵剝離率，降低了濾料運(yùn)行阻力。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)素氈制備將耐高溫纖維進(jìn)行開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)后加入基布進(jìn)行針刺，得到濾料素氈；2)浸漬后處理將素氈浸入預(yù)先配好的處理劑中，通過調(diào)節(jié)壓輥間距離調(diào)整浸漬比，然后進(jìn)入預(yù)烘箱烘干；3)涂層將預(yù)烘后的素氈牽引至預(yù)先配置好涂層劑的涂層設(shè)備中，并通過調(diào)節(jié)刮刀與壓輥間的隔距控制涂層量；4)焙烘涂層后的涂層氈在烘箱牽引力的作用下進(jìn)入烘箱焙烘區(qū)進(jìn)行焙烘，烘干涂層氈表面多余的水分，完成素氈的涂層與熱定型，得到高精度、低阻力特種濾料。本發(fā)明所述步驟l)中，耐高溫纖維包括聚四氟乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種或幾種混合；基布所用的原料包括聚四氟乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種?；伎酥貫?00-560g/m2;素氈的總克重為500900g/m2。所述步驟2)中，浸漬素氈所用的處理劑包括聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、硅油中的一種或幾種混合；通過調(diào)整壓輥間的距離來調(diào)整液布比，液布比控制在3:11:1之間；烘箱預(yù)烘溫度為16(TC180。C，預(yù)烘時(shí)間為1520min，烘干80%以上的水分。處理劑以一定的濃度進(jìn)行配置，如表1所示表l聚四氟乙烯乳液0%15%丙烯酸酯乳液0%15%硅油0%15%水55%85%所述步驟3)中，用于改善濾料表面的涂層劑配置為涂層劑包括所占比例為60%90%聚四氟乙烯分散液、1%3%的增稠劑和4%40%的水，增稠劑是淀粉、果膠、瓊脂、明膠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一種。涂層設(shè)備將涂層工藝與浸漬、熱定型工藝同時(shí)進(jìn)行，即采用浸漬、涂層、熱定型一體化工藝。涂層量的控制為通過調(diào)整刮刀與壓輥間的隔距來控制氈材表面涂層量，隔距調(diào)整為0.10.3mm，上下壓輥間的隔距為2.0±0.2mm，涂層量控制在150260g/m2。本涂層設(shè)備架設(shè)在兩段溫區(qū)烘箱之間，改變了傳統(tǒng)的涂層工藝是采用干態(tài)產(chǎn)品進(jìn)行涂層的方式，而是將涂層工藝與浸漬、熱定型工藝同時(shí)進(jìn)行，即浸漬、涂層、熱定型一體化工藝，從而節(jié)省了大量的人力和成本。傳統(tǒng)刮刀涂層工藝中涂層量隨刮刀與產(chǎn)品間隙變化而變化，對(duì)產(chǎn)品厚度要求很高。而無紡布，尤其是未經(jīng)過熱軋整理的無紡布，厚度偏差較大，因此涂層量無法穩(wěn)定，也導(dǎo)致最終產(chǎn)品的透氣量偏差較大。而單純的輥涂由于與濾料直接的接觸力小，達(dá)不到平復(fù)濾料表面毛羽的目的，降低了涂層的效果。因此本發(fā)明涂層在采用輥式涂層的同時(shí)引入了刮刀的擠壓，暨以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥對(duì)涂層劑進(jìn)行定5量，而用刮刀加壓的方式平復(fù)濾料表面毛羽。工作原理如下，見圖1:預(yù)烘后的氈材1在烘箱牽引力的作用下由所示方向進(jìn)入涂層區(qū)，附著涂層劑的定量上膠輥5以反方向進(jìn)行涂層，在壓輥4的作用下，將涂層劑順利涂層到氈材上，涂層后的氈材經(jīng)過刮刀2作用后，此時(shí)的氈材表面毛羽更加平整貼附，其中定量刀3可以通過調(diào)整其與定量上膠輥5的隔距來達(dá)到控制涂層量的目的。其中，刮刀2:使涂層后的氈材表面毛羽更加貼附，起到平復(fù)毛羽的目的。定量刀3:調(diào)節(jié)隔距以調(diào)整涂層量。壓輥4:使涂層劑順利附著在氈材上。定量上膠輥5:將涂層劑轉(zhuǎn)移到濾料表面。輔助輥6:使氈材較為平整順利進(jìn)行涂層。本發(fā)明中濾料浸漬、烘燥與涂層工藝形成一體化，通過浸漬處理達(dá)到對(duì)濾料內(nèi)部纖維的保護(hù)，并且經(jīng)過涂層設(shè)備，達(dá)到了均勻涂層和平滑毛羽的目的，大大節(jié)省了勞動(dòng)力消耗、生產(chǎn)成本和時(shí)間，并有效提高了濾料的過濾效率和粉塵剝離率，降低了濾料運(yùn)行阻力。圖1是本發(fā)明中涂層工藝的示意圖。具體實(shí)施例方式實(shí)例一1、素氈制備素氈的制備將玻璃纖維、芳綸纖維、聚酰亞胺纖維以40:5:1的比例進(jìn)行配料，然后通過非織造設(shè)備進(jìn)行開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)后加入克重為460g/m2玻璃纖維基布并進(jìn)行針刺，最終得到總克重為850g/m2復(fù)合濾料素氈。2、浸漬后處理(1)后處理的配置浸漬后處理配方如表2所示表2聚四氟乙烯乳液8%丙烯酸酯乳液8%偶聯(lián)劑(A-151)(10%)0.5%醋酸鉛(纖)0.33%硅油3.2%水79.97%將各種配料以一定比例加入桶中，混合攪拌均勻即可。(2)調(diào)節(jié)壓輥間距離使液布比控制在2:1左右。(3)然后進(jìn)入預(yù)烘烘箱進(jìn)行預(yù)烘，預(yù)烘溫度設(shè)置為18(TC，預(yù)烘時(shí)間為20min，烘干80%以上的水分。3、涂層(1)涂層劑的配置所用涂層劑各成分比例如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體操作步驟為(以40kg為例)將濃度60%的聚四氟乙烯分散液32kg，消泡劑0.2kg，增稠劑0.6kg，水7.2kg置于攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為35min，攪拌后的涂層劑倒入涂層設(shè)備的膠槽中。(2)涂層量的控制調(diào)整下刮刀與壓輥間的隔距為0.15mm，壓輥間的隔距為2.Omra，涂層前清除上下壓輥間的殘余膠液和雜質(zhì)，保證涂層氈面清潔。(3)將即將涂層的預(yù)烘氈牽引至涂層設(shè)備壓輥間，啟動(dòng)涂層設(shè)備，多余的涂層劑在上刮刀平復(fù)作用下得到清除，并且使氈面毛羽平滑順齊。4、焙烘涂層后的涂層氈在烘箱牽引力的作用下進(jìn)入烘箱焙烘區(qū)進(jìn)行焙烘，焙烘溫度調(diào)為20(TC，焙烘時(shí)間為20min，烘干涂層氈表面剩余的水分，使部分膠液得到揮發(fā)，最終完成素氈的涂層與熱定型工作。對(duì)涂層后的復(fù)合濾料進(jìn)行性能測(cè)試，其除塵效率提高到99.943%，粉塵剝離率提高到90.41實(shí)例二1、素氈制備將耐高溫玻璃纖維通過一系列非織造設(shè)備進(jìn)行開松、梳理、成網(wǎng)、并網(wǎng)后加入560g/m2玻璃纖維基布，通過針刺最終得到總克重為900g/m2玻璃纖維素超，2、浸漬后處理(1)后處理的配置浸漬后處理配方如表4所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>將各種配料以一定比例加入桶中，混合攪拌均勻即可。然后采用實(shí)例一中所述的2步驟中(1)以后的實(shí)施方式維濾料涂層氈，經(jīng)過測(cè)試得出該涂層氈除塵效率達(dá)到99.98%90.5%。實(shí)例三1、素氈制備將聚苯硫醚纖維通過一系列非織造設(shè)備進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)加入克重為127g/m2聚苯硫醚基布并進(jìn)行針剌，最終得到總克重為550g/m2聚苯硫醚纖維素氈。2、燒毛燒毛處理時(shí)調(diào)節(jié)液化氣流量1.82.2，觀察火焰顏色為藍(lán)色短焰。主機(jī)速度為2123HZ，處理后的氈材表面以沒有短纖維絨毛為宜。3、浸漬后處理(1)后處理的配置浸漬后處理配方如表5所示表5聚四氟乙烯乳液水6%94%將各種配料以一定比例加入桶中，混合攪拌均勻即可。(2)調(diào)節(jié)壓輥間距離使浸漬比控制在8%左右。，最終得到玻璃纖，粉塵剝離率達(dá)到(3)然后進(jìn)入預(yù)烘烘箱進(jìn)行預(yù)烘，預(yù)烘溫度設(shè)置為18(TC，預(yù)烘時(shí)間為20min，烘干80%以上的水分。重復(fù)采用實(shí)例一中所述的步驟2以后的實(shí)施方式，最終得到聚苯硫醚纖維涂層氈。經(jīng)過測(cè)試得到該涂層氈除塵效率達(dá)到99.998%，粉塵剝離率達(dá)到94.7%。實(shí)例四1、素氈制備將芳綸纖維通過一系列非織造設(shè)備進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)加入克重為160g/m2芳綸基布并進(jìn)行針刺，最終得到總克重為550g/ra2芳綸纖維素氈。2、燒毛燒毛處理時(shí)調(diào)節(jié)液化氣流量1.82.2，觀察火焰顏色為藍(lán)色短焰。主機(jī)速度為5.58.5HZ，處理后的氈材表面以沒有短纖維絨毛為宜。重復(fù)采用實(shí)例三中所述的步驟2以后的實(shí)施方式，最終得到芳綸纖維涂層氈。經(jīng)過測(cè)試得到該涂層氈除塵效率達(dá)到99.91%，粉塵剝離率達(dá)到92.5%。實(shí)例五1、素氈制備將聚酰亞胺纖維通過一系列非織造設(shè)備進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)加入克重為170g/m2聚酰亞胺基布并進(jìn)行針刺，最終得到總克重為550g/m2聚苯硫醚纖維素氈。2、燒毛燒毛處理時(shí)調(diào)節(jié)液化氣流量1.82.2，觀察火焰顏色為藍(lán)色短焰。主機(jī)速度為5.58.5HZ，處理后的氈材表面以沒有短纖維絨毛為宜。3、浸漬后處理(1)后處理的配置浸漬后處理配方如表6所示表6聚四氟乙烯乳液硅油(285)水6.4%2.6%91%將各種配料以一定比例加入桶中，混合攪拌均勻即可。(2)調(diào)節(jié)壓輥間距離使浸漬比控制在8%左右。(3)然后進(jìn)入預(yù)烘烘箱進(jìn)行預(yù)烘，預(yù)烘溫度設(shè)置為18(TC，預(yù)烘時(shí)間為20min,烘干80%以上的水分。重復(fù)采用實(shí)例一中所述的步驟2以后的實(shí)施方式，最終得到聚酰亞胺纖維涂層氈。經(jīng)過測(cè)試得到該涂層氈除塵效率達(dá)到99.98%,粉塵剝離率達(dá)到93.6%。實(shí)例六1、素氈制備將進(jìn)口聚四氟乙烯纖維、國產(chǎn)聚四氟乙烯纖維、聚酰亞胺纖維以35%:35%:30%的比例進(jìn)行均勻混合，通過一系列非織造設(shè)備進(jìn)行開松、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)加入克重為150g/m2聚四氟乙烯纖維基布并進(jìn)行針刺，最終得到總克重為610g/m2聚四氟乙烯纖維復(fù)合濾料素氈。2、燒毛燒毛處理時(shí)調(diào)節(jié)液化氣流量1.82.2，觀察火焰顏色為藍(lán)色短焰。主機(jī)速度為5.58.5HZ，處理后的氈材表面以沒有短纖維絨毛為宜。重復(fù)采用實(shí)例五中所述的步驟2以后的實(shí)施方式，最終得到聚四氟乙烯纖維復(fù)合濾料涂層氈。經(jīng)過測(cè)試得到該涂層氈除塵效率達(dá)到99.94%，粉塵剝離率達(dá)到95.1%。權(quán)利要求1、一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)素氈制備將耐高溫纖維進(jìn)行開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)后加入基布進(jìn)行針刺，得到濾料素氈；2)浸漬后處理將素氈浸入預(yù)先配好的處理劑中，通過調(diào)節(jié)壓輥間距離調(diào)整浸漬比，然后進(jìn)入預(yù)烘箱烘干；3)涂層將預(yù)烘后的素氈牽引至預(yù)先配置好涂層劑的涂層設(shè)備中，并通過調(diào)節(jié)刮刀與壓輥間的隔距控制涂層量；4)焙烘涂層后的涂層氈在烘箱牽引力的作用下進(jìn)入烘箱焙烘區(qū)進(jìn)行焙烘，烘干涂層氈表面多余的水分，完成素氈的涂層與熱定型，得到高精度、低阻力特種濾料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟l)中，耐高溫纖維包括聚四氟乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種或幾種混合；基布所用的原料包括聚四氟乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于基布克重為100-560g/m2;素氈的總克重為500900g/m2。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟2)中，浸漬素氈所用的處理劑包括聚四氟乙烯乳液、聚丙烯酸脂乳液、硅油中的一種或幾種混合；通過調(diào)整壓輥間的距離來調(diào)整液布比，液布比控制在3:11:1之間；烘箱預(yù)烘溫度為160°C180°C，預(yù)烘時(shí)間為1520min，烘干80%以上的水分。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟3)中，用于改善濾料表面的涂層劑配置為涂層劑包括所占比例為60%90%聚四氟乙烯分散液、1%3%的增稠劑和4%40%的水，增稠劑是淀粉、果膠、瓊脂、明膠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟3)中，涂層設(shè)備將涂層工藝與浸漬、熱定型工藝同時(shí)進(jìn)行，即采用浸漬、涂層、熱定型一體化工藝。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟3)中，涂層量的控制為通過調(diào)整刮刀與壓輥間的隔距來控制氈材表面涂層量，隔距調(diào)整為0.10.3mm，上下壓輥間的隔距為2.0±0.2mm，涂層量控制在150260g/m2。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度、低阻力特種濾料的制備方法，其特征在于所述步驟4)中，涂層后的氈材在烘箱牽引力的作用下進(jìn)入烘箱焙烘區(qū)進(jìn)行焙烘，焙烘溫度為190。C220。C,焙烘時(shí)間為1520min。全文摘要本發(fā)明公開了一種高精度、低阻力特種濾料的制備方法，包括如下步驟素氈制備將耐高溫纖維進(jìn)行開松、混合、梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)后加入基布進(jìn)行針刺，得到濾料素氈；浸漬后處理將素氈浸入處理劑中，通過調(diào)節(jié)壓輥間距離調(diào)整浸漬比，然后進(jìn)入預(yù)烘箱烘干；涂層將預(yù)烘后的素氈牽引至配置好涂層劑的涂層設(shè)備中，并通過調(diào)節(jié)刮刀與壓輥間的隔距控制涂層量；焙烘涂層后的涂層氈在烘箱牽引力的作用下進(jìn)入烘箱焙烘區(qū)進(jìn)行焙烘，烘干涂層氈表面多余的水分，完成素氈的涂層與熱定型，得到涂層濾料。本發(fā)明使非織造材料表面上可形成連續(xù)的高分子樹脂過濾膜。涂層濾料擁有高粉塵剝離性、耐腐蝕性能，滿足了環(huán)保濾料尾氣除塵多樣化要求。文檔編號(hào)B01D39/16GK101596380SQ20091003364公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2009年6月25日優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日發(fā)明者于淼涵,劉建祥,劉江峰,張明華,欒德倫申請(qǐng)人:南京際華三五二一特種裝備有限公司