本實用新型涉及一種聚四氟乙烯覆膜濾料,屬于工業過濾材料技術領域。
背景技術:
隨著世界各國現代化工業進程的快速發展,環境問題日益凸顯。化工、電力、鋼鐵、冶金、垃圾焚燒等行業在生產過程中會產生大量的高溫煙塵,對環境造成嚴重污染。針對工業生產中產生的高溫煙塵,世界各國均已制定排放管制措施。我國在1996年制定的大氣污染物綜合排放標準(GB 16297-1996)中,將煙塵顆粒物列為主要控制對象之一,其將粉塵的出口濃度嚴格限定為50~100mg/m3。最近幾年,我國對大氣污染物的排放要求越來越嚴。當前,我國環保部要求各工礦企業廢氣、粉塵排放濃度要小于30mg/m3,有的地方甚至低到10mg/m3。這就對過濾材料的過濾精度提出了非常嚴苛的要求。
為了滿足這一要求,對于袋式除塵器來說,目前多采用對針刺氈濾料進行表面覆膜處理的方法,將PTFE微孔膜覆在針刺氈表面,提高濾料的過濾精度。PTFE微孔膜的孔徑在1-2μm之間,針刺氈濾料覆膜后,其過濾效率和過濾精度可以得到大幅提升。PTFE自身是一種低表面能物質,覆在濾料表面同時可以增加濾料的疏水性。在高濕煙氣過濾中,特別是對于含濕量大的過濾工況,可以大大減輕濾袋的糊袋問題,降低運行阻力和過濾能耗。但是由于PTFE微孔膜本身很薄(<10μm),力學性能差。如果覆膜工藝不合理,極易在覆膜過程中產生破損,從而影響其過濾精度和使用壽命。目前覆膜基本都是通過上膠粘合或者涂覆燒結這兩種方法,普通的上膠粘合劑很難將低表面能的PTFE膜粘牢,所得覆膜濾料的使用壽命短;而由于PTFE微孔膜自身極佳的耐熱性,涂覆燒結方法并不適合所有的針刺氈基布,特別是那些耐溫性差的纖維針刺氈。
“一種聚四氟乙烯覆膜過濾材料的制備”實用新型專利(申請號為201510355401.3),通過將聚四氟乙烯微孔膜進行預熱處理以去除表面靜電,將滌綸無紡布進行火焰灼燒預處理,然后通過熱壓復合的方法將兩者覆在一起,所得覆膜濾料可以實現高效、低阻和長壽命的效果。由于滌綸纖維和聚四氟乙烯膜的表面能差別大,聚四氟乙烯膜的粘附牢度也存在問題。
“燃煤鍋爐用高硅氧纖維機織覆膜濾料及其制備方法”實用新型專利(申請號為201510058913.3),通過將熱定型后的織物引入熱覆膜機與PTFE微孔薄膜復合在一起。熱覆膜溫度為300-350℃,覆膜速度為3-6m/min。該工藝路線的生產速度慢,覆膜溫度高,生產能耗高。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的是現有聚四氟乙烯膜的粘附牢度不高,生產速度慢,生產能耗高的問題。
為了解決上述問題,本實用新型提供了一種聚四氟乙烯(PTFE)覆膜濾料,其特征在于,包括依次復合的PTFE微孔膜、含氟聚合物粘合層及針刺氈底層。
優選地,所述針刺氈由芳綸、PPS、芳砜綸、玻纖、滌綸、亞克力和丙綸中任意一種或幾種纖維組成。
優選地,所述含氟聚合物粘合層為聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、PFA塑料、三氟氯乙烯-乙烯共聚物和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物等低熔點含氟聚合物中的任意一種或幾種。
本實用新型采用獨特的上膠和熱粘合技術,將PTFE微孔膜覆在針刺濾料表面,得到PTFE膜粘附牢度高的覆膜過濾材料,實現高效、低阻、長壽命的過濾效果。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的聚四氟乙烯覆膜濾料的復合結構示意圖;
圖2為針刺氈與PTFE微孔膜經過熱軋機時的示意圖;
圖中:1-PTFE膜;2-熱軋輥,3-針刺氈;4-含氟聚合物粘合層。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂,茲以優選實施例,并配合附圖作詳細說明如下。
實施例1
第一步:如圖1所示,在面密度為600g/m2、厚度為2.0mm的滌綸纖維的針刺氈3表面涂覆一層固含量為30%、分散劑質量含量為10%的聚氟乙烯水溶液,其上漿量為30g/m2;
第二步:將第一步得到的涂覆處理滌綸纖維針刺氈3送入溫度為195℃的烘箱中預烘4分鐘;
第三步:將厚度為4μm、平均孔徑為2μm的PTFE微孔膜1以包覆軋機熱軋輥2預受熱的方式送入溫度為300℃的熱軋機中;
第四步:將第二步得到的烘干針刺氈3送入熱軋機中,與經熱軋輥2預熱的PTFE微孔膜1在1Mpa的壓力下復合,復合速度為10m/min;
第五步:將第四步得到的PTFE覆膜濾料送入卷繞機成卷,得到PTFE覆膜滌綸纖維針刺濾料(其結構如圖1所示),其面密度為600g/m2、過濾精度為2μm。
實施例2
第一步:在面密度為550g/m2、厚度為2.2mm的亞克力纖維針刺氈3表面涂覆一層固含量為25%、乳化劑質量含量為9%的聚偏氟乙烯水溶液,其上漿量為15g/m2
第二步:將第一步得到的涂覆處理亞克力纖維針刺氈3送入溫度為180℃的烘箱中預烘2分鐘;
第三步:將厚度為5μm、平均孔徑為2.5μm的PTFE微孔膜1以包覆軋機熱軋輥2預受熱的方式送入溫度為250℃的熱軋機中;
第四步:將第二步得到的烘干針刺氈3送入熱軋機中,與經熱軋輥2預熱的PTFE微孔膜1在2Mpa的壓力下復合,復合速度為20m/min;
第五步:將第四步得到的PTFE覆膜濾料送入卷繞機成卷,得到PTFE覆膜亞克力纖維針刺濾料,其面密度為550g/m2、過濾精度為2μm。
實施例3
第一步:在面密度為500g/m2、厚度為2.0mm的芳綸纖維針刺氈3表面涂覆一層固含量為20%、乳化劑質量含量為10%的三氟氯乙烯-乙烯共聚物水溶液,其上漿量為15g/m2;
第二步:將第一步得到的涂覆處理亞克力纖維針刺氈3送入溫度為260℃的烘箱中預烘4分鐘;
第三步:將厚度為4μm、平均孔徑為1.5μm的PTFE微孔膜1以包覆軋機熱軋輥2預受熱的方式送入溫度為300℃的熱軋機中;
第四步:將第二步得到的烘干針刺氈3送入熱軋機中,與經熱軋輥2預熱的PTFE微孔膜1在1.5Mpa的壓力下復合,復合速度為15m/min;
第五步:將第四步得到的PTFE覆膜濾料送入卷繞機成卷,得到PTFE覆膜芳綸纖維針刺濾料,其面密度為500g/m2、過濾精度為1.5μm。
實施例4
第一步:在面密度為500g/m2、厚度為2.0mm的PPS纖維針刺氈3表面涂覆一層固含量為25%、乳化劑含量為9%的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(六氟丙烯含量為26%)水溶液,其上漿量為15g/m2;
第二步:將第一步得到的涂覆處理PPS纖維針刺氈3送入溫度為250℃的烘箱中預烘3分鐘;
第三步:將厚度為4μm、平均孔徑為2.0μm的PTFE微孔膜1以包覆軋機熱軋輥2預受熱的方式送入溫度為280℃的熱軋機中;
第四步:將第二步得到的烘干針刺氈送入熱軋機中,與經熱軋輥2預熱的PTFE微孔膜1在1.5Mpa的壓力下復合,復合速度為20m/min;
第五步:將第四步得到的PTFE覆膜濾料送入卷繞機成卷,得到PTFE覆膜PPS纖維針刺濾料,其面密度為500g/m2、過濾精度為2.0μm。
實施例5
第一步:在面密度為580g/g/m2、厚度為2.3mm的重量配比為80/20的滌綸/丙綸纖維針刺氈3表面涂覆一層固含量為20%、乳化劑含量為10%的聚偏氟乙烯水溶液,其上漿量為25g/m2;
第二步:將第一步得到的涂覆處理滌綸/丙綸纖維針刺氈3送入溫度為180℃的烘箱中預烘2分鐘;
第三步:將厚度為5μm、平均孔徑為2.5μm的PTFE微孔膜1以包覆軋機熱軋輥2預受熱的方式送入溫度為290℃的熱軋機中;
第四步:將第二步得到的烘干針刺氈3送入熱軋機中,與經熱軋輥2預熱的PTFE微孔膜1在2Mpa的壓力下復合,復合速度為15m/min;
第五步:將第四步得到的PTFE覆膜濾料送入卷繞機成卷,得到PTFE覆膜滌綸/丙綸纖維針刺濾料,其面密度為580g/m2、過濾精度為2.5μm。