一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料及製備方法與流程

2023-06-24 18:15:26 1

本發明涉及工業除塵濾料技術領域，具體涉及一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料及製備方法。

背景技術：

目前對煙氣、粉塵的處理主要採用袋式除塵器，袋式除塵器的布袋濾料主要選用芳綸胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚芳族酞亞胺纖維及玻璃纖維等。雖然這些布袋濾料具有不同的優點，但是對於不同性質的煙氣、粉塵，也存在不同的缺點，如芳香族聚酞胺纖維在有水分及化學成分時操作溫度將降低，尤其在sox存在，具有水分時，會被腐蝕，強度保留率降低；聚苯硫醚纖維對氧化劑敏感；聚芳族酞亞胺纖維不耐水解，價格較高；玻璃纖維對氫氟酸、強鹼的耐腐蝕性差。這些問題會在實際操作中降低布袋的使用壽命，並使袋式除塵器整機對煙氣、粉塵處理的效果欠佳，進而影響除塵器整機的連續正常工作；另一方面，傳統的袋式除塵器用濾料功能較為單一，僅僅具有除塵作用，對於煙氣中含有的二噁英、so2、h2s、hcl等氣體以及揮發性重金屬的脫除效果不顯著，大量排入空氣中汙染環境。

技術實現要素：

本發明的目的就是提供一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料及製備方法，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料，其特徵在於，在聚四氟乙烯乳液中添加一定量的納米微孔活性矽通過擠出、壓延和拉伸工藝製備出聚四氟乙烯微孔膜，與聚四氟乙烯纖維針刺氈通過高溫熱壓覆合製備了一種高性能聚四氟乙烯覆膜濾料。

所述的聚四氟乙烯微孔膜的製備方法為：

（1）將納米微孔活性矽加入到聚四氟乙烯乳液超聲波分散40-50min；

（2）將上述物料放入80-90℃水浴中磁力攪拌至混合物成膏狀，擠壓成密實且表面光滑的厚片；

（3）室溫下，在雙輥壓延機上將步驟（2）製得的厚片壓延製成厚度為0.2-0.4mm的膜片坯料，80-90℃烘乾備用；

（4）在200℃條件下，按照一定的拉伸倍數，將步驟（3）的膜片坯料拉伸得複合微孔膜預成品；

（5）將步驟（4）的複合微孔膜預成品熱處理9-10min，自然冷卻出料。

所述步驟（1）中納米微孔活性矽的添加量為聚四氟乙烯乳液用量的6-7%。

所述步驟（3）中壓延速度控制在0.5-1.5m/min之間。

所述步驟（4）中拉伸倍數為1-2.5倍。

所述步驟（5）中將複合微孔膜預成品在310℃下熱處理10min。

所述的一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：

（1）將聚四氟乙烯纖維經開松、混合、梳理和交叉鋪網製得聚四氟乙烯纖維網；

（2）將聚四氟乙烯短纖維經拉絲、烘乾、退並、整經、穿綜穿筘、織造成基布；

（3）在步驟（2）的基布的上、下兩面分別鋪疊一張步驟（1）的纖維網，然後再經過預針刺和主針刺兩道工序，得到針刺氈；

（4）將製得的針刺氈和聚四氟乙烯微孔膜通過300℃高溫熱壓覆合得覆膜濾料。

本發明有以下有益效果：本發明利用聚四氟乙烯微孔膜與聚四氟乙烯針刺氈通過高溫熱壓覆合而成，和現有技術相比，由於聚四氟乙烯微孔膜的特殊結構，本發明製得的覆膜濾料能使粉塵過濾從常規的深層過濾變為表面過濾，從而使過濾效率提高一個數量級，其使用壽命可以達10年以上，完全勝任用於pm2.5等可吸入顆粒物控制，更能滿足高溫高溼高腐蝕性的煙氣除塵工況要求；此外，聚四氟乙烯微孔膜的低表面張力使其對微粉具有很好的不黏性，截留下來的粉塵或物料在達到一定厚度後從濾料表面自動脫落，因而利用本發明製得的覆膜濾料製成的濾袋不會造成系統壓力的持續上升，而是基本保持穩定的壓力狀態，延長了產品壽命；同時由於摻加納米微孔活性矽，具有大比表面積和強吸附性能，對於煙氣中含有的二噁英、so2、h2s、hcl等氣體以及揮發性重金屬也有較好的脫除效果。

具體實施方式

一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料，其特徵在於，在聚四氟乙烯乳液中添加一定量的納米微孔活性矽通過擠出、壓延和拉伸工藝製備出聚四氟乙烯微孔膜，與聚四氟乙烯纖維針刺氈通過高溫熱壓覆合製備了一種高性能聚四氟乙烯覆膜濾料。

所述的聚四氟乙烯微孔膜的製備方法為：

（1）將納米微孔活性矽加入到聚四氟乙烯乳液超聲波分散40-50min；

（2）將上述物料放入80-90℃水浴中磁力攪拌至混合物成膏狀，擠壓成密實且表面光滑的厚片；

（3）室溫下，在雙輥壓延機上將步驟（2）製得的厚片壓延製成厚度為0.2-0.4mm的膜片坯料，80-90℃烘乾備用；

（4）在200℃條件下，按照一定的拉伸倍數，將步驟（3）的膜片坯料拉伸得複合微孔膜預成品；

（5）將步驟（4）的複合微孔膜預成品熱處理9-10min，自然冷卻出料。

所述步驟（1）中納米微孔活性矽的添加量為聚四氟乙烯乳液用量的7%。

所述步驟（3）中壓延速度控制在0.5-1.5m/min之間。

所述步驟（4）中拉伸倍數為1-2.5倍。

所述步驟（5）中將複合微孔膜預成品在310℃下熱處理10min。

所述的一種摻加納米微孔活性矽的高性能聚四氟乙烯覆膜濾料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：

（1）將聚四氟乙烯纖維經開松、混合、梳理和交叉鋪網製得聚四氟乙烯纖維網；

（2）將聚四氟乙烯短纖維經拉絲、烘乾、退並、整經、穿綜穿筘、織造成基布；

（3）在步驟（2）的基布的上、下兩面分別鋪疊一張步驟（1）的纖維網，然後再經過預針刺和主針刺兩道工序，得到針刺氈；

（4）將製得的針刺氈和聚四氟乙烯微孔膜通過300℃高溫熱壓覆合得覆膜濾料。