一種多層過濾材料制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種過濾材料制備方法，尤其是涉及一種多層過濾材料制備方法，屬于過濾材料領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會、經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，人們對大氣環境的質量要求將越來越高，對空氣的清新程度有了新的認知，對空氣凈化能力有了更高的要求，過濾材料的應用也越來越廣泛。
[0003]過濾是在推動力或者其他外力作用下懸浮液中的液體(或氣體)透過過濾材料，固體顆粒及其他物質被過濾介質截留，從而使固體及其他物質與液體(或氣體)分離的操作。因此，對過濾材料要求較高，需有較好的機械性能、使用性能和過濾性能。
[0004]公開號為101332385A的中國專利提供了一種過濾材料，它包括作為基材的上、下兩層無紡布和復合與二者之間的一層或多層復合層，其特點是，復合層是由包裹在兩層纖維狀膠粘劑之間的顆粒活性炭構成的，顆粒活性炭層是由一個個獨立的活性炭顆粒鋪成的，這種結構既保持活性炭的吸附性，又保持了過濾材料的硬度和挺度。但是，此材料結構復雜，顆粒捕獲效率較低，同時，活性炭作為吸附材料容塵量較低、材料的壽命較低。
[0005]公開號為1721035A的中國專利提供一種蓬松玻璃纖維過濾材料的制造方法，是將玻璃經熔融后在壓力作用下通過微孔噴射出來形成細絲，然后加上粘結劑進行粘結，經過多層疊合蓬松化，并且在兩表面形成平整的皮狀表皮，最后在其表面添加阻燃劑。該產品具有良好的阻燃性能，制作工藝簡單，但是，其制備的玻璃纖維直徑和孔隙率較大，不能過濾直徑較小的顆粒，過濾效果不好。
[0006]玻璃纖維由于高強、耐腐蝕、耐高溫、光滑憎水、尺寸穩定不變形，經過浸漬涂層處理后又提高其耐磨性，因此是一種理想的過濾材料。它與棉麻相比，更耐高溫和耐腐蝕；與化學纖維相比，強度更高和尺寸更加穩定。尤其是耐高溫、不著火、不燃燒，更是天然纖維、化學纖維無法比擬的，因此，玻璃纖維過濾材料取得了飛速的發展。
[0007]目前玻璃棉氈的生產方法主要分為兩種，分別是離心法和火焰法。離心法玻璃纖維直徑較大、強度低，過濾效果不好。火焰法玻璃棉是將熔融玻璃制成玻璃球、棒或塊狀物，使其再次融化，形成一次絲，在膠輥的牽引下送到燃燒室噴出的火焰中，在集棉室出口與粘結劑混合，沉積到網帶上，最后，經過固化爐固化，制成玻璃棉氈。火焰噴吹法生產規模小、投資少、占地面小等特點，同時，采用火焰噴吹法制備的玻璃纖維直徑小，柔性大和強度高等特點，因此，過濾材料常常選用火焰法制備的玻璃纖維。
[0008]復合玻璃纖維過濾材料是用超細玻璃纖維作過濾層，并在其兩面或單面復合以合成纖維或天然纖維做保護層，從而提高了過濾紙的機械強度。復合后過濾效率高、容塵量大、阻力小、機械強度大、化學穩定高等特點。可用于過濾油、水中的固體雜質，也可用于過濾大氣中的塵埃和各種氣溶膠粒子。在高級航空油過濾、船舶及重型機械液壓傳動系統的液壓油過濾、核電站過濾、制藥、化工等方面得到廣泛應用。
[0009]本發明采用火焰噴吹法制備的玻璃纖維，通過優化了噴吹工藝，得到了纖維直徑細、纖維排布均勻和性能優異的纖維。采用組合式火焰噴吹裝置，調整噴吹火焰的特征參數噴出不同直徑的纖維形成多層玻璃纖維棉氈，在玻璃纖維棉氈鋪設具有過濾性的無紡布組成多級復合型玻璃纖維過濾布。這種玻璃纖維過濾布具有低壓力損失、高塵容量和高濾塵效率。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于:提供一種多層過濾材料制備方法，通過組合式火焰噴吹裝置，噴吹出不同直徑的纖維多層棉氈，一次成型，簡單方便。制備過濾能力強、效率高和使用壽命長的過濾材料，以及為此方法配套的專用裝置。以下技術方案是以噴吹兩層玻璃纖維棉氈為例進行闡述。
[0011]為實現本發明的目的采用的技術方案是:提供一種多層過濾材料。
[0012]—種多層過濾材料制備方法，其特征在于按照以下步驟進行:
[0013]①長石、純堿、硼酸、碳酸鋇、碳酸鉀和石灰石等原料按一定比例進行混合，經過熔融，制成玻璃球；所述的玻璃球直徑為18?21mm，化學成分為說02為60%?65%，A1 203為 3.5%?5.0%, CaO 為 4.0%?4.5%, Na20 為 15%?20%，B203為 5%?10%，BaO 為0%?1.0% ；
[0014]②將玻璃球分別倒入在兩個窯爐中熔融獲得玻璃液，分別對兩個窯爐中的玻璃液導至漏板進行一次拉絲，其拉絲經過膠輥使其分散，燃燒室的火焰噴吹進行二次拉絲成為二次絲，進入集棉室；所述的漏板用的為鎳鎘合金或鉑銠合金，漏板孔徑為3.5?4mm，漏板孔數220?250個；所述的燃氣為天然氣、液化氣或液體燃料油；所述的燃燒室有兩個，噴出的火焰為燃氣和空氣的混合氣體，其比例為3?4: 1 ;
[0015]③二次絲從集棉室通過，在出口處與粘結劑混合，成為玻璃棉氈，棉氈在負壓風機的作用下，吸附在集棉箱體的網帶上層的無紡布上，隨著集棉網的運動，兩個窯爐噴出的纖維棉氈疊加在無紡布上層，經過滾軸，在負壓風機和粘結劑的作用下，玻璃棉氈與無紡布緊密結合；所述的粘結劑為酚醛樹脂、環氧樹脂或丙烯酸酯，固含量為50%?65%，粘度為ll/s?13/s ;所述的無紡布以聚丙稀為原料制備的恪噴無紡布，密度為35?50g/m2，厚度為L 0?2.5_，孔隙率為75%?85% ;
[0016]④多層玻璃棉氈和無紡布隨著網帶一起運動，進入固化爐固化，經過打卷機打卷，成為多層玻璃纖維過濾材料；所述的固化爐的溫度為180?220°C，鏈板速度為15?20m/min，固化時間為3?5min。
[0017]所述的下方的燃燒室火焰溫度為1000?1250°C，火焰長度為300?350mm，壓力為0.20?0.25MPa，噴吹速度為200?250m/s ;所制備的玻璃纖維直徑為4?6 μπι，玻璃棉租的厚度為3?7mm。
[0018]所述的上方的燃燒室火焰溫度為1300?1500°C，火焰長度為350?400mm，壓力為0.25?0.30MPa，噴吹速度為250?300m/s ;所制備的玻璃纖維直徑為2?4 μπι，玻璃棉租的厚度為3?7mm。
[0019]所述的一種多層玻璃纖維過濾材料的厚度6?15mm，克重40?100g/m2，經向、瑋向的拉伸強度都在700N/5cm以上。
[0020]本發明與現有技術相比，具有以下優點:
[0021]①通過模擬和實驗優化天然氣和空氣的混合比例、壓力、溫度和噴吹速度，采用噴吹法制備玻璃纖維均勻性更好、直徑更小和強度更高。
[0022]②多層玻璃纖維棉氈與無紡布組成的多級玻璃纖維過濾材料，既能過濾顆粒直徑小的雜質，又保持較大的塵容量，過濾效率高，使用壽命長，應用比較廣泛。
[0023]③本發明易于工業生產化，生產過濾材料一次成型，即保證產品的穩定和可靠性，又降低了生產成本。
[0024]④本發明對粒徑< 5 μ m的粉塵除塵效率達到99.8 %，對粒徑< 2.5 μ m的粉塵除塵效率達到99.7%。
【附圖說明】
[0025]圖1為一種