PPS浸漬覆膜濾料及其製備方法和設備與流程

2023-05-29 10:54:36 1

本發明屬於工業用大氣除塵高溫濾料技術領域，更具體地，涉及一種pps浸漬覆膜濾料及其製備方法和設備。

背景技術：

現階段的pps濾料主要用在燃煤鍋爐粉塵過濾行業，市場上pps濾袋所用的pps濾料多為普通燒毛軋光濾料、拒水防油濾料、ptfe浸漬處理濾料及ptfe覆膜濾料，這些pps濾袋在使用過程中存在大量的問題，例如，濾袋糊袋導致無法正常清灰，濾袋氧化導致濾袋破損，濾袋透氣過大導致排放超標等問題，這些問題給環保濾材市場的發展帶來了一定的負面影響。

基於上述pps濾袋使用中存在的問題，研究發現，目前pps濾料行業主要存在如下技術問題：生產pps濾料的工藝不完善，設備不專業，操作不規範；pps濾料產品種類單一，性能較差，無法滿足袋式除塵市場的發展需求。

因此，有必要提供新型的pps濾料產品及生產工藝，以滿足袋式除塵市場的發展需求。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種新型的pps濾料及生產工藝，以解決現有pps濾料使用和生產中存在的問題，使得生產出的pps濾料產品可以滿足袋式除塵市場的發展需求。

為了實現上述目的，根據本發明的第一方面提供一種pps浸漬覆膜濾料，該pps浸漬覆膜濾料依次包括：pps濾料層、ptfe浸漬層和ptfe覆膜層。

根據本發明的第二方面提供一種pps浸漬覆膜濾料的製備方法，該製備方法包括如下步驟：

ptfe浸漬處理，將pps濾料依次進行拉幅定型、浸漬和烘乾處理；

ptfe覆膜處理，將經過ptfe浸漬處理後的pps濾料進行ptfe覆膜處理。

根據本發明的第三方面提供一種本發明所述的pps浸漬覆膜濾料的製備方法所採用的設備，該設備包括：

ptfe浸漬處理採用的拉幅定型機和立烘機；

ptfe覆膜處理採用的燒毛軋光機。

通過上述技術方案，本發明具有如下優點：

(1)本發明提供的pps濾料長期使用溫度可以達到160℃，瞬時使用溫度可以達190℃，透氣量可以達到2-5m3/m2.min@200pa，連續使用壽命可以達到3年以上，因此，本發明提供的pps濾料產品性能更加優異，主要解決了現有pps濾料使用壽命短，耐酸鹼耐腐蝕抗氧化性差，使用溫度低、過濾精度差，難以適應排放標準達到10mg/m3的高排放要求的問題。

(2)本發明提供的製備方法採用了兩種功能性後處理方式相結合的製備方法，通過兩種功能性處理方式相結合，取長補短，使得生產出的pps濾料性能更為優異。

(3)本發明首次使用燒毛軋光機進行ptfe覆膜處理，採用燒毛軋光機進行ptfe覆膜處理，覆膜效率高、覆膜牢度較好並且覆膜成本低。

本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

通過結合附圖對本發明示例性實施方式進行更詳細的描述，本發明的上述以及其它目的、特徵和優勢將變得更加明顯，其中，在本發明示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1示出了根據本發明的一個實施例的ptfe覆膜處理的生產示意圖。

附圖說明標記

1、燒毛機火口2、ptfe膜3、軋光機中輥4、ptfe浸漬處理後的pps濾料5、軋光機下輥

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發明的優選實施方式。雖然附圖中顯示了本發明的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本發明而不應被這裡闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本發明更加透徹和完整，並且能夠將本發明的範圍完整地傳達給本領域的技術人員。

根據本發明的第一方面提供一種pps浸漬覆膜濾料，該pps浸漬覆膜濾料依次包括：pps濾料層、ptfe浸漬層和ptfe覆膜層。

根據本發明的第二方面提供一種pps浸漬覆膜濾料的製備方法，該製備方法包括如下步驟：

ptfe浸漬處理，將pps濾料依次進行拉幅定型、浸漬和烘乾處理；

ptfe覆膜處理，將經過ptfe浸漬處理後的pps濾料進行ptfe覆膜處理。

經過ptfe浸漬處理，可以改善pps濾料對於存在酸性氣體、鹼性氣體及氧化性氣體的複雜除塵器工況條件的適應性；

經過ptfe覆膜處理的濾料的透氣性更好，透氣性可達到2-5m3/m2.min@200pa，可以適應排放量在10mg/m3的高排放標準的要求，且pps濾料覆膜處理後表面的ptfe膜起到了拒水防油的效果，可以適應潮溼的除塵器工況條件。

本發明提供的製備方法採用了兩種功能性後處理方式相結合的製備方法，通過兩種功能性處理方式相結合，取長補短，使得生產出的pps濾料性能更為優異。

作為優選方案，本發明ptfe浸漬處理所用的後紡設備按照生產工序從前到後依次為拉幅定型機-藥液槽-立烘機；通過拉幅定型機進行拉幅定型以控制濾料的尺寸性；藥液槽裡放入配比好的ptfe乳液，用於浸漬加工；通過立烘機對浸漬後的潮溼的濾料進行烘乾。

作為優選方案，本發明ptfe覆膜處理所用的後紡設備按照生產工序從前到後依次為燒毛機-ptfe膜放置架-軋光機；燒毛機主要作用是對pps濾料覆膜面進行燒毛處理，軋光機主要作用是對覆膜處理後的pps濾料進行軋光，使ptfe膜可以與pps濾料很好地結合，進而使得覆膜牢度更好；覆膜時ptfe膜放置位置為軋光機的中輥平衡位置。

根據本發明，優選地，所述ptfe覆膜處理的兩輥間的壓力為1.0-1.5mpa。

當兩輥間的壓力過大時，導致ptfe覆膜層與pps濾料接觸過緊密，影響了濾料產品的透氣性，進而影響了pps濾料的濾透性；當兩輥間的壓力過小時，導致ptfe覆膜層與pps濾料接觸不牢，進而使得ptfe覆膜層容易脫落。

根據本發明，優選地，所述ptfe覆膜處理的兩輥的溫度分別為200-220℃和70-90℃。作為優選方案，所述ptfe覆膜處理的兩輥的溫度分別進一步優選為205-215℃和75-85℃。

根據本發明，優選地，所述ptfe覆膜處理採用燒毛軋光機，所述燒毛軋光機的燒毛機火口流量調節為0.3-0.6mpa。

本發明中，所述ptfe覆膜處理時使用的設備為燒毛軋光機，現有技術中所述燒毛軋光機的軋光機通常包括上中下三輥，用於本發明覆膜處理時只需使用中下兩輥，無需使用上輥，因此上輥溫度設置為0℃。採用目前現有技術常規的軋光機時，本發明中所述的兩輥間的壓力指的是中下兩輥間的壓力。

根據本發明，優選地，所述拉幅定型的第一烘箱、第二烘箱、第三烘箱、第四烘箱、第五烘箱、第六烘箱、第七烘箱和第八烘箱的溫度分別為165-185℃、175-195℃、180-200℃、190-210℃、200-220℃、205-225℃、215-235℃和220-240℃，並且八節烘箱的溫度依次升高。

作為優選方案，所述拉幅定型的第一烘箱、第二烘箱、第三烘箱、第四烘箱、第五烘箱、第六烘箱、第七烘箱和第八烘箱的溫度分別為170-180℃、180-190℃、185-195℃、195-205℃、205-215℃、210-220℃、220-230℃和225-235℃，並且八節烘箱的溫度依次升高。

根據本發明，優選地，所述浸漬所用的ptfe乳液的質量濃度為10-20％。

所述ptfe乳液的概念、製備方法和成分均為本領域公知。具體的，ptfe乳液是指將四氟乙烯聚合後的分散液濃縮至聚四氟乙烯固體含量為60％左右(重量)並以非離子型表面活性劑穩定的水分散液。

本發明所用的ptfe乳液可以通過商購獲得，例如購自中昊晨光化工研究院有限公司。

根據本發明，優選地，所述烘乾處理的第一節溫度、第二節溫度、第三節溫度和第四節溫度分別為130-150℃、130-150℃、130-150℃和140-160℃。

作為優選方案，所述烘乾處理的第一節溫度、第二節溫度、第三節溫度和第四節溫度分別進一步優選為135-145℃、135-145℃、135-145℃和145-155℃。

根據本發明，優選地，所述ptfe浸漬處理的主機速度為4-6m/min，所述ptfe覆膜處理的覆膜速度為13-19m/min。

所述ptfe浸漬處理時，拉幅定型、浸漬和烘乾在一條生產線上，主機速度相同。

現有技術中的浸漬處理工藝為先浸漬，然後拉幅定型和烘乾，其中，拉幅定型和烘乾是通過拉幅定型機完成，沒有獨立的烘乾設備。本發明採用的浸漬工藝為先拉幅定型、然後浸漬、最後烘乾，而且使用了獨立的烘乾設備，通過本發明的方法生產的pps濾料，濾料尺寸穩定性較好，在除塵器使用過程中不會因溫度波動而出現收縮現象。

根據本發明的第三方面提供了一種本發明所述的pps浸漬覆膜濾料的製備方法所採用的設備，該設備包括：

ptfe浸漬處理採用的拉幅定型機和立烘機；

ptfe覆膜處理採用的燒毛軋光機。

現有技術中，ptfe覆膜處理採用的設備為普通的覆膜機；本發明首次使用燒毛軋光機進行ptfe覆膜處理。採用燒毛軋光機進行ptfe覆膜處理具有如下優點：

(1)pps濾料採用燒毛軋光機覆膜，覆膜效率高：普通覆膜機覆膜速度為8m/min左右，8小時產量為9000m2，而使用燒毛軋光機覆膜速度可達到16m/min左右，8小時產量為18000m2，工作效率提高了一倍；

(2)使用燒毛軋光機覆膜時，燒毛覆膜同時進行，pps濾料表面燒毛後瞬間覆膜，從而使得ptfe膜與濾料的結合較為密實，覆膜牢度較好；

(3)覆膜成本低：普通覆膜加工費為6元/m2，而燒毛軋光機覆膜成本只需2元/m2。

下面通過實施例具體說明本發明。

以下進行的所有試驗檢測均按照hj/t324-2006袋式除塵器用濾料標準進行測試。

實施例1

圖1示出了根據本發明的一個實施例的ptfe覆膜處理的生產示意圖。

本發明提供了一種pps浸漬覆膜濾料的製備方法，該製備方法包括如下步驟：

ptfe浸漬處理，將550g/m2pps濾料依次進行拉幅定型、浸漬和烘乾處理；

拉幅定型所用的拉幅定型機的八節烘箱溫度分別設置為175℃、185℃、190℃、200℃、210℃、215℃、225℃、230℃；浸漬所用的ptfe乳液配比為15％；烘乾所用的立烘機的四節溫度分別設置為140℃、140℃、140℃、150℃；主機速度設置為4.5m/min。

如圖1所示，ptfe覆膜處理，將經過ptfe浸漬處理後的pps濾料4進行ptfe覆膜處理。

燒毛機火口1的流量調節為0.5mpa，軋光機中輥3的溫度設置為210℃，軋光機下輥5的溫度設置為80℃，軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力設置為1.0mpa，ptfe膜2放置位置為軋光機中輥3的平衡位置，覆膜速度設置為16m/min。

最終濾料的性能測試結果見表1。

對比例1

按照實施例1提供的方法製備pps浸漬覆膜濾料，區別為ptfe覆膜處理時，軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力設置為0.5mpa。

最終濾料的性能測試結果見表1。

對比例2

按照實施例1提供的方法製備pps浸漬覆膜濾料，區別為ptfe覆膜處理時，軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力設置為0.6mpa。

最終濾料的性能測試結果見表1。

對比例3

按照實施例1提供的方法製備pps浸漬覆膜濾料，區別為ptfe覆膜處理時，軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力設置為0.8mpa。

最終濾料的性能測試結果見表1。

表1

通過透氣量的檢測結果可知，實施例1的透氣量結果最好，為4m3/m2.min@200pa，說明本發明提供的pps濾料的透氣量可達到2-5m3/m2.min@200pa，高於行業標準，可以適應大氣除塵行業對高排放標準，即10mg/m3以下排放的要求。

通過覆膜牢度檢測結果可知，實施例1的覆膜牢度最好，對比例1-對比例3的覆膜牢度結果相對較差，說明軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力對覆膜牢度影響很大，當軋光機中輥3和軋光機下輥5間的壓力低於1.0mpa時，覆膜牢度不符合檢測要求，產品的覆膜牢度不好，導致使用中容易脫模。

以上已經描述了本發明的各實施例，上述說明是示例性的，並非窮盡性的，並且也不限於所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的範圍和精神的情況下，對於本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。