一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料及其制备方法与流程

1.本发明涉及袋式除尘器的零部件技术领域，尤其涉及一种耐高温 玻纤复合基布水刺滤料及其制备方法。


背景技术：

2.钢铁工业、水泥工业和燃煤电厂、垃圾焚烧等等所产生的烟尘不 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，行业排放标准越来越严格，而袋式除尘器的应 用也越来越广泛。
3.目前，袋式除尘器核心部件是滤袋，滤袋一般使用非织造滤料， 为满足复杂工况条件，滤料通常采用基布作为加强中间层，上下面为 无纺纤维层。基布一般使用机织产品，而要满足耐高温、耐腐蚀性、 强力高等条件，基布常使用ptfe基布、pps基布等，价格都较高。
4.现有技术的缺陷和不足：
5.滤料通常采用基布作为加强中间层，上下面为无纺纤维层，基布 一般使用机织产品，而要满足耐高温、耐腐蚀性、强力高等条件，基 布常使用ptfe基布、pps基布等，价格都较高。
6.滤料上下面无纺纤维层现在主要采用针刺加工工艺，对纤维损伤 程度较大，且过滤精度无法满足越来越严格的排放标准。


技术实现要素：

7.针对上述不足，本发明的目的是提供一一种耐高温玻纤复合基布 水刺滤料及其制备方法。
8.本发明提供了如下的技术方案：
9.一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺，包括如下步骤：
10.s1.玻璃纤维复合基布的制备：对玻璃纤维和芳纶纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，得到纤网层，采用预针刺机对纤网进行预针刺处 理，然后采用主针刺机对纤网进行主针刺处理，得到玻纤单片基布； 其中，玻璃纤维和芳纶纤维之间的质量比为7:3；
11.s2.素毡的制备：对聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，并在两台铺网机中间通过放卷机铺设制备的玻纤 复合基布，形成复合纤网，采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理， 得到预针刺毡，对预针刺毡进行水刺加固处理，得到滤料素毡；其中， 聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维的质量配比为2:1；
12.s3.后处理：素毡放卷后进行下一道工序为烧毛，烧毛后毡材进 行放卷，经过浸渍槽，过一遍聚四氟乙烯乳液处理，再过轧辊轧干， 控制轧余量在115％—130％，将轧干后的滤料进行烘干定型，最后收 卷；其中，烧毛速度为10-10.5m/min。
13.作为一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺的优选技术 方案，在所述步
骤s1中用到梳棉机的工艺参数为：主锡林转速为 800-850r/min，出棉道夫速度为30m/min，杂乱辊一速度为 13.3-13.5m/min，杂乱辊二速度为8.9-9m/min；剥棉辊速度为9m/min；
14.在所述步骤s1中用到铺网机的工艺参数为：铺网层数为1-2层， 输送皮带拉伸率为102％，铺网车拉伸率为102％；
15.在所述步骤s1中用到针刺机的工艺参数为：针刺深度为8-8.5mm， 针刺密度400-450p/cm2，入网牵伸率为0-3％，出网牵伸率为0-3％。
16.作为一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺的优选技术 方案，步骤s2中得到滤料素毡的主令速度为4～6m/min。
17.作为一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺的优选技术 方案，在所述步骤s2中用到喂棉箱的工艺参数为：底部传送带速度 为3.5m/min；角钉帘输送速度为18.5m/min；均棉罗拉速度为 100m/min；剥取罗拉速度为100m/min；
18.在所述步骤s2中用到梳棉机的工艺参数为：出棉道夫速度为 10m/min；刺辊速度为300m/min；工作辊速度为20m/min；剥棉辊 速度为100m/min；
19.在所述步骤s2中用到梳棉机的工艺参数为：输送皮带拉伸率为 103％。
20.作为一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺的优选技术 方案，步骤s2中所述的水刺加固中水刺的工艺参数具体为：水刺速 度4-6m/min，水刺压力200～360bar，烘燥温度为100-150℃。
21.作为一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺的优选技术 方案，在步骤s3中工艺参数为：烘干定型次数为1次，烘干定型的 超喂率为2-6％，烘干定型温度为200-240℃，烘干定型速度为 5-6m/min。
22.利用上述制备工艺制备出的滤料，包括中间加强层和无纺纤维层， 所述中间加强层的上、下端面附着有所述无纺纤维层。
23.本发明的有益效果是：
24.1.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℃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，本发明将质量比为7:3的玻璃纤 维和芳纶纤维针刺单片毡材作为滤料的基布使用，可以满足滤料的强 力、耐温性、耐腐蚀性等性能要求，同时芳纶纤维相对于玻璃纤维成 本低，配比高，可以相对降低成本；
25.2.本发明滤料的上下纤维层使用的聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维， 采用水刺加工工艺，通过优化水刺压力等工艺参数，减小纤维损伤， 提高滤料过滤精度；聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维的质量比为2:1，容 易梳理，静电少，且聚苯硫醚较聚四氟乙烯便宜，配比高，成本相对 较低；
26.3.采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处，可以初步得到强度较 高的预针刺毡，避免在后续的水刺加固工艺中水刺头的高压将产品破 坏，再进行水刺加固处理，得到的滤料孔径小、过滤效果好；
27.4.轧辊轧干的控制轧余量在115％至130％，通过余量的控制抵消 了后续的烘干过程中产品收缩，而且控制毡材中聚四氟乙烯乳液的含 量，从而制备出符合规定的产品；
28.5.通过浸渍提高毡材表面含聚四氟乙烯乳液的量，进一步的提高 毡材的强力、耐腐蚀以及耐温性能。
附图说明
29.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分， 与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。 在附图中：
30.图1是滤料的立体结构示意图；
[0031][0032]
图中标记为：1、中间加强层；2、上层无纺纤维层；3、下层无 纺纤维层；
具体实施方式
[0033]
以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术 效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。 需要说明的是，在不冲突的情况下本技术中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为
ꢀ“
固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征 上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使 用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的 相互位置关系来说的。
[0034]
本发明所制得的耐高温玻纤复合基布水刺滤料的性能测试方法 具体如下：
[0035]
1、厚度测试按照fz/t60004-1991《非织造布厚度的测定》。
[0036]
2、透气性测试按照gbt5453-1997《纺织品织物透气性的测定》。
[0037]
3、经纬向断裂强力按gb/t3923.1测定。
[0038]
4、滤料耐温特性测试按gb/t6719-2009《袋式除尘器技术要求》 以热处理后滤料的强度保持率及热收缩率表示。
[0039]
注：滤料经热处理后的强度保持率和伸长率的测试按下列步骤进 行:在滤料样品上随机剪取500mm
×
400mm滤料4块；取出其中一块 试样，分别测定其经纬向断裂强度及断裂伸长率；将其余三块分别测 量其经向、纬向长度，标记后平行悬挂于高温箱内；以2℃/min速 度升温至该滤料最高连续使用温度后恒温并开始计时；恒温24h后取 出滤料，滤料冷却后分别测定各块滤料经纬向长度l,经纬向断裂强 力。
[0040]
5、耐碱性测试按照gb/t6719-2009《袋式除尘器技术要求》以 滤料经碱性物质溶液浸泡后的强度保持率表示。
[0041]
注：将滤料浸于质量分数为40％的naoh常温溶液中；24h后将 其取出，经过清水充分漂洗，并在通风橱中干燥；按gb/t3923.1测 定其经纬向断裂强力，计算其经纬向断裂强力保持率。
[0042]
6、瞬时工作温度下的断裂强力保持率测试按gb/t6719-2009《袋 式除尘器技术要求》。
[0043]
注：测其试样的瞬时工作温度下的断裂强力保持率以及其他各项 性能均按如下程序准备试样：先将试样在所选择瞬时温度下加热10 分钟，然后放置室温下冷却10分钟，按此加热、冷却循环重复10 次后，再对该试样进行上述各项性能测试。
[0044]
7.滤料vdi实验测试按照gb t 6719-2009袋式除尘器技术要求测 试。
[0045]
实施例一
[0046]
一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺，包括如下步骤：
[0047]
s1.玻璃纤维复合基布的制备：对玻璃纤维和芳纶纤维进行开松、 混合、梳理、铺
网，得到纤网层，采用预针刺机对纤网进行预针刺处 理，然后采用主针刺机对纤网进行主针刺处理，得到玻纤单片基布； 其中，玻璃纤维和芳纶纤维之间的质量比为7:3；
[0048]
s2.素毡的制备：对聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，并在两台铺网机中间通过放卷机铺设制备的玻纤 复合基布，形成复合纤网，采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理， 得到预针刺毡，对预针刺毡进行水刺加固处理，得到滤料素毡；其中， 聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维的质量配比为2:1；
[0049]
s3.后处理：素毡放卷后进行下一道工序为烧毛，烧毛后毡材进 行放卷，经过浸渍槽，过一遍聚四氟乙烯乳液处理，再过轧辊轧干， 控制轧余量在115％—130％，将轧干后的滤料进行烘干定型，最后收 卷；其中，烧毛速度为10-10.5m/min。
[0050]
表1是实施例一中步骤s1的工艺参数
[0051][0052]
表2是实施例一种步骤s2中开松至预刺的工艺参数
[0053][0054][0055]
表3是实施例一种步骤s2中水刺的工艺参数
[0056]
[0057]
表4是步骤s3后处理的工艺参数
[0058]
烘干定型次数1次烘干定型率超喂2％烘干定型温度200℃烘干定型速度5m/min
[0059]
实施例二
[0060]
一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺，包括如下步骤：
[0061]
s1.玻璃纤维复合基布的制备：对玻璃纤维和芳纶纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，得到纤网层，采用预针刺机对纤网进行预针刺处 理，然后采用主针刺机对纤网进行主针刺处理，得到玻纤单片基布； 其中，玻璃纤维和芳纶纤维之间的质量比为7:3；
[0062]
s2.素毡的制备：对聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，并在两台铺网机中间通过放卷机铺设制备的玻纤 复合基布，形成复合纤网，采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理， 得到预针刺毡，对预针刺毡进行水刺加固处理，得到滤料素毡；其中， 聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维的质量配比为2:1；
[0063]
s3.后处理：素毡放卷后进行下一道工序为烧毛，烧毛后毡材进 行放卷，经过浸渍槽，过一遍聚四氟乙烯乳液处理，再过轧辊轧干， 控制轧余量在115％—130％，将轧干后的滤料进行烘干定型，最后收 卷；其中，烧毛速度为10-10.5m/min。
[0064]
表5是实施例二中步骤s1的工艺参数
[0065]
[0066][0067]
表6是实施例二中步骤s2中开松至预刺的工艺参数
[0068][0069]
[0070]
表7是实施例二中步骤s2中水刺的工艺参数
[0071][0072]
表8是实施例二步骤s3后处理的工艺参数
[0073]
烘干定型次数1次烘干定型率超喂4％烘干定型温度220℃烘干定型速度5m/min
[0074]
实施例三
[0075]
一种耐高温玻纤复合基布水刺滤料的制备工艺，包括如下步骤：
[0076]
s1.玻璃纤维复合基布的制备：对玻璃纤维和芳纶纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，得到纤网层，采用预针刺机对纤网进行预针刺处 理，然后采用主针刺机对纤网进行主针刺处理，得到玻纤单片基布； 其中，玻璃纤维和芳纶纤维之间的质量比为7:3；
[0077]
s2.素毡的制备：对聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维纤维进行开松、 混合、梳理、铺网，并在两台铺网机中间通过放卷机铺设制备的玻纤 复合基布，形成复合纤网，采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理， 得到预针刺毡，对预针刺毡进行水刺加固处理，得到滤料素毡；其中， 聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维的质量配比为2:1；
[0078]
s3.后处理：素毡放卷后进行下一道工序为烧毛，烧毛后毡材进 行放卷，经过浸渍槽，过一遍聚四氟乙烯乳液处理，再过轧辊轧干， 控制轧余量在115％—130％，将轧干后的滤料进行烘干定型，最后收 卷；其中，烧毛速度为10-10.5m/min。
[0079]
表9是实施例三中步骤s1的工艺参数
[0080][0081]
表10是实施例三中步骤s2中开松至预刺的工艺参数
[0082]
[0083][0084]
表11是实施例三中步骤s2中水刺的工艺参数
[0085][0086]
表12是实施例三中步骤s3后处理的工艺参数
[0087]
烘干定型次数1次烘干定型率超喂6％烘干定型温度240℃烘干定型速度6m/min
[0088]
对照实施例一
[0089]
对聚苯硫醚和聚四氟乙烯纤维纤维进行开松、混合、梳理、铺网， 并在两台铺网机中间通过放卷机铺设制备的ptfe基布，形成复合纤 网，采用预针刺机对复合纤网进行预针刺处理，得到预针刺毡，对预 针刺毡进行水刺加固处理，得到滤料素毡，素毡放卷后进行下一道工 序为烧毛，烧毛后毡材进行放卷，经过浸渍槽，过一遍聚四氟乙烯乳 液处理，再过轧辊轧干，将轧干后的滤料进行烘干定型，最后收卷； 对照实施例基布采用ptfe基布，基布幅宽为2.3m，对照例与上述实 施例相比无s1步骤。
[0090]
表13是对照实施例一中开松至预刺的工艺参数
[0091][0092][0093]
表14是对照实施例一中针刺主刺的工艺参数
[0094][0095]
表15是对照实施例一中步骤s3后处理的工艺参数
[0096]
烘干定型次数1次烘干定型率超喂6％烘干定型温度240℃烘干定型速度6m/min
[0097]
实验结果与检测
[0098]
表16是实施例二与对照例一制备出的产品的物理检测数据
[0099][0100]
表16实施例二与对照例一制备出的滤料vdi实验数据
[0101][0102]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术 人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之 内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。