本實用新型涉及一種工業煙塵過濾用的環保除塵過濾材料,尤其是一種采用有機纖維為主要原料,通過機織的方法制成的高精度防靜電有機纖維機織濾料。
背景技術:
國內環保形勢日趨嚴峻,近年來持續出現霧霾圍城的嚴重情況。工業粉塵是霧霾的主要成因,治理工作已經刻不容緩。國家相繼出臺了一些政策,控制煙塵排放和治理大氣污染,具體包括《“十二五”節能環保產業發展規劃》、《大氣污染防治十條措施》、《大氣污染防治行動計劃》、《GB4915—2013水泥工業大氣污染物排放標準》等政策和措施。工業生產的污染物主要有煙塵、SO2、SO3、NOx、CO2、N2以及一些其它的有害物質、重金屬等等,由于工況不同其各自的特點也不盡相同。
隨著霧霾天氣的頻繁出現,引發了社會對工業煙塵減排的日益關注,工業煙塵作為霧霾天氣主要“元兇”成為限排、減排對象。鋼鐵、化工、水泥等工業在支撐國民經濟快速發展的同時,也帶來了嚴重的環境污染,是工業煙塵的主要排放源之一,是國內污染減排的重點領域。各類工業生產的過程中主要污染物為二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉塵等物質,其特點是廢氣具有一定的腐蝕性,粉塵輕細危害性大。因此,工業煙塵治理是重中之重。
目前工業煙氣過濾行業袋式除塵器使用的中高溫濾料主要分為有機纖維和無機纖維兩大類別,其中有機纖維濾料主要是以非織造濾料形式存在,包括PTFE、P84、芳綸、芳砜綸、PPS、亞克力、丙綸、錦綸等針刺或水刺氈濾料等等。上述濾料都屬于非織造濾料,是采用針刺或水刺加工工藝制程的非織造氈類濾料,一是針刺氈濾料基布層由于針刺損傷造成強力下降,濾料的拉伸強力比較低,尺寸穩定性差,長期使用易損壞;二是此類濾料長期使用后,粉塵容易在濾料內部堆積,進而堵塞濾料,直接導致系統阻力升高,影響除塵系統的正常運行,甚至影響生產的正常進行。
技術實現要素:
本實用新型針對工業煙塵過濾行業現有的中高溫過濾材料存在濾料容易堵塞,濾料強力偏低、系統阻力偏高等問題,提供一種強力高、耐溫耐腐、成本低、使用壽命長的高精度防靜電有機機織濾料。
一種有機纖維機織濾料,包括有機纖維機織布層、聚四氟乙烯浸漬處理層、聚四氟乙烯涂層、聚四氟乙烯微孔薄膜;所述有機纖維機織布層的上面依次為聚四氟乙烯浸漬處理層、聚四氟乙烯涂層、聚四氟乙烯微孔薄膜,所述有機纖維機織布層的下面為聚四氟乙烯浸漬處理層;所述有機纖維機織布層為雙層結構。
優選地,所述有機纖維機織布層厚度為0.6-0.8mm,所述聚四氟乙烯浸漬處理層厚度為10-30μm,所述聚四氟乙烯涂層的厚度為50-200μm,所述聚四氟乙烯微孔薄膜厚度為10-30μm。
優選地,所述雙層結構為雙斜紋或緞紋。
優選地,所述導電纖維為碳纖維或金屬纖維。
優選地,所述聚四氟乙烯涂層與聚四氟乙烯微孔薄膜之間通過高溫熱壓方式覆合。
所述的有機纖維包括但不限于:PTFE纖維、P84纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、PPS纖維、亞克力纖維、丙綸纖維、錦綸纖維等等。根據有機纖維原料的不同,選用的加工溫度不同。
本實用新型產品具有以下功能:
1、表面過濾,精度高。濾料表面經過聚四氟乙烯涂層后再覆合聚四氟乙烯微孔薄膜,實現深層過濾向表面過濾的轉化,有效避免濾料內部積塵,降低系統運行阻力。可以高效捕集PM2.5微塵,實現<10mg甚至更低的粉塵排放。
2、強力高,采用有機紗機織制成有機濾料,紗線強力不損失,高于同類針刺濾料1.5倍以上;延長濾料的使用壽命。
3、防靜電,在紡紗、整經或織造時加入導電纖維,使濾料具有防靜電功效,有助于微細粉塵的捕集和濾料的清灰。
4、清灰性好,濾料表面覆合聚四氟乙烯微孔薄膜,粉塵剝離率高;濾料輕薄柔軟,清灰時抖動好。
5、節能降耗,除塵系統運行阻力低,降低風機能耗25%以上;所需清灰壓力小,清灰次數少,節省壓縮空氣。
附圖說明
圖1是本實用新型的有機纖維機織濾料層結構示意圖。
具體實施方式
為了更好地說明本實用新型,下面結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
如圖1所示,本實用新型的有機纖維機織濾料包括有機纖維機織布層1、聚四氟乙烯浸漬處理層2、聚四氟乙烯涂層3、聚四氟乙烯微孔薄膜4。所述有機纖維機織布層1的上面依次為聚四氟乙烯浸漬處理層2、聚四氟乙烯涂層3、聚四氟乙烯微孔薄膜4,所述有機纖維機織布層1的下面為聚四氟乙烯浸漬處理層2;所述有機纖維機織布層1為雙層結構。所述有機纖維機織布層1厚度為0.6-0.8mm,所述聚四氟乙烯浸漬處理層2厚度為10-30μm,所述聚四氟乙烯涂層3的厚度為50-200μm,所述聚四氟乙烯微孔薄膜4厚度為10-30μm。所述雙層結構為雙斜紋或緞紋。所述導電纖維為碳纖維或金屬纖維。所述聚四氟乙烯涂層3與聚四氟乙烯微孔薄膜4之間通過高溫熱壓方式覆合。所述的有機纖維包括但不限于:PTFE纖維、P84纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、PPS纖維、亞克力纖維、丙綸纖維、錦綸纖維等等。根據有機纖維原料的不同,選用的加工溫度不同。
實施例1
芳綸短纖維預處理→紡紗工序(芳綸短纖維+抗靜電纖維預開松→主開松→棉箱混合→梳理→并條→粗紗→細絡聯合機成紗)→整經和膨化(經紗中加入導電纖維,緯紗膨化加工)→織布→檢驗→整理(浸漬處理、脫漿處理、揮發處理、烘干處理、熱定型)→檢驗→聚四氟乙烯涂層處理→聚四氟乙烯覆膜→成卷工序→檢驗包裝,制成具有防靜電功效的高精度芳綸機織濾料。
芳綸短纖維松包后均勻的鋪開,噴灑1%的抗靜電劑水溶液,在23℃的溫度下靜置12小時,其目的是使芳綸短纖維充分吸收抗靜電劑,減少紡織過程中的靜電效應,提高纖維的可紡性,確保產品質量。
紡紗工序是將芳綸短纖維紡制成符合工藝要求的芳綸紗線的過程,包括:芳綸短纖維+抗靜電纖維預開松、主開松、棉箱混合、梳理、并條、粗紗、細絡聯合機成紗等生產環節,根據工藝要求,制成所需線密度的芳綸紗線;所述的抗靜電纖維包括但不限于碳纖維、金屬纖維等,優選地,碳纖維。
芳綸紗線一部分送至整經工序制成經軸待用,可以根據工藝要求加入適量的導電纖維作為經紗,提高制品的導電性能,導電纖維的總體含量<10%。
另一部分芳綸紗線送至膨化工序進行膨化加工,使紗線表面呈現結節、毛圈等蓬松狀態,提高制品的粉塵捕集效率,要求膨化不勻率<1%;制成芳綸膨體紗待用。
整經工序制成的織軸安裝在織布機上織造,芳綸膨體紗作為緯紗引入,按照產品工藝要求,織造成為防靜電芳綸纖維布,織物紋路選用雙斜紋、緞紋等雙層組織結構,保證產品具有較好的力學性能和過濾性能;
整理工序是將防靜電芳綸纖維布進行浸漬處理、脫漿處理、揮發處理、烘干處理、熱定型等整理加工,總體上漿量控制在10%,揮發處理溫度99℃,烘干溫度170℃,熱定型溫度240℃。整理工序目的是提高產品的拉伸強力、耐溫性、耐腐蝕性、尺寸穩定性等性能指標,更好的滿足工況的使用要求,延長使用壽命;
整理加工后的防靜電芳綸纖維布引入涂層機進行涂層加工。聚四氟乙烯涂層是將熱定型加工后的防靜電芳綸纖維布引入涂層機中,將預先調配好的聚四氟乙烯樹脂涂覆在濾料表面,涂層厚度100μm,速度2m/min,燒結溫度260℃。通過涂層加工提高防靜電芳綸纖維布的過濾清灰性能,為后續的覆膜加工做好基礎;
涂層防靜電芳綸纖維布與聚四氟乙烯微孔薄膜同時引入覆膜機中,進行表面覆合聚四氟乙烯微孔薄膜加工,通過高溫熱壓的方式將薄膜與防靜電芳綸纖維布結合在一起,覆膜溫度280℃,壓力為0.3MPa,運行速度3m/min。通過覆膜加工提高防靜電芳綸纖維布的過濾清灰性能,實現深層過濾向表面過濾的轉化。
所述的高精度防靜電芳綸機織濾料,具有耐高溫、耐腐蝕、拉伸強力高、尺寸穩定、過濾清灰性好、低阻高效長壽命等顯著特點,高效捕集PM2.5微塵,實現粉塵濃度<10mg/Nm3的超低排放。
防靜電芳綸纖維機織濾料性能參數表
實施例2
PPS長絲→紡紗→整經和膨化(經紗中加入導電纖維,緯紗膨化加工)→織布→檢驗→整理(浸漬處理、脫漿處理、揮發處理、烘干處理、熱定型)→檢驗→聚四氟乙烯涂層處理→聚四氟乙烯覆膜→成卷工序→檢驗包裝,制成具有防靜電功效的高精度PPS機織濾料。
紡紗工序是將PPS長絲紡制成符合工藝要求的PPS紗線的過程,PPS紗線一部分送至整經工序制成經軸待用,可以根據工藝要求加入適量的導電纖維作為經紗,提高制品的導電性能,導電纖維的總體含量<10%。
另一部分PPS紗線送至膨化工序進行膨化加工,使紗線表面呈現結節、毛圈等蓬松狀態,提高制品的粉塵捕集效率,要求膨化不勻率<1%;制成PPS膨體紗待用。
整經工序制成的織軸安裝在織布機上織造,PPS膨體紗作為緯紗引入,按照產品工藝要求,織造成為防靜電PPS纖維布,織物紋路選用雙斜紋、緞紋等雙層組織結構,保證產品具有較好的力學性能和過濾性能;
整理工序是將防靜電PPS纖維布進行浸漬處理、脫漿處理、揮發處理、烘干處理、熱定型等整理加工,總體上漿量控制在5%,揮發處理溫度95℃,烘干溫度150℃,熱定型溫度180℃。整理工序目的是提高產品的拉伸強力、耐溫性、耐腐蝕性、尺寸穩定性等性能指標,更好的滿足工況的使用要求,延長使用壽命;
整理加工后的防靜電PPS纖維布引入涂層機進行涂層加工。聚四氟乙烯涂層是將熱定型加工后的防靜電PPS纖維布引入涂層機中,將預先調配好的聚四氟乙烯樹脂涂覆在濾料表面,涂層厚度200μm,速度3m/min,燒結溫度250℃。通過涂層加工提高防靜電PPS纖維布的過濾清灰性能,為后續的覆膜加工做好基礎;
涂層防靜電PPS纖維布與聚四氟乙烯微孔薄膜同時引入覆膜機中,進行表面覆合聚四氟乙烯微孔薄膜加工,通過高溫熱壓的方式將薄膜與防靜電PPS纖維布結合在一起,覆膜溫度230℃,壓力為0.2MPa,運行速度2m/min。通過覆膜加工提高防靜電PPS纖維布的過濾清灰性能,實現深層過濾向表面過濾的轉化。
所述的高精度防靜電PPS機織濾料,具有耐高溫、耐腐蝕、拉伸強力高、尺寸穩定、過濾清灰性好、低阻高效長壽命等顯著特點,高效捕集PM2.5微塵,實現粉塵濃度<10mg/Nm3的超低排放。
防靜電PPS纖維機織濾料性能參數表
以上所述,僅為本實用新型較佳具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替代,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。