本發(fā)明涉及過濾材料,具體涉及一種耐高溫的過濾材料及其制備方法。
背景技術(shù):
:除塵袋是指袋式除塵器中配套的布袋,由無紡布和機(jī)織布制作而成。在火力發(fā)電、鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵和煙氣,從而對大氣和人體造成嚴(yán)重的污染,所以,國家對這類企業(yè)的大氣排放制定了嚴(yán)格的要求,而袋式除塵是廣泛使用的一種理想除塵方式,除塵袋被稱為袋式除塵器的心臟,對于除塵效果起到非常重要的作用。決定除塵袋質(zhì)量的兩個(gè)重要方面是除塵布(過濾材料)的質(zhì)量,如耐高溫指標(biāo)、過濾精度和透氣量。袋子的制作工藝和質(zhì)量也是重要的因素,差的做工會(huì)導(dǎo)致漏粉現(xiàn)象的發(fā)生。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫的過濾材料及其制備方法。本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種耐高溫的過濾材料,制備方法為:將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45~55份;水性無機(jī)樹脂,20~30份;聚乙二醇400,12~16份;納米氧化鎂,6~8份;納米石墨,5~7份;納米二氧化硅,2~4份;水性無機(jī)樹脂的制備方法包括:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,55~65份;硅溶膠,15~25份;硅酸鋰,4~6份;硅烷偶聯(lián)劑,3~5份;苯丙乳液,8~12份;納米氧化鎂,1~3份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的3~5倍;去離子水,18~22份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至600~800r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌4~6分鐘;步驟S3,最后在15~25分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至400~600r/min,連續(xù)攪拌1~2小時(shí)后靜置24~36小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌40~60分鐘,過濾即得。進(jìn)一步地,所述玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為3~5:1。進(jìn)一步地,所述濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為1~3m/min。進(jìn)一步地,浸漬后烘干溫度為220~260℃,時(shí)間為30~50分鐘。進(jìn)一步地,所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。進(jìn)一步地,所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45份;水性無機(jī)樹脂,20份;聚乙二醇400,12份;納米氧化鎂,6份;納米石墨,5份;納米二氧化硅,2份。進(jìn)一步地,所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,55份;水性無機(jī)樹脂,30份;聚乙二醇400,16份;納米氧化鎂,8份;納米石墨,7份;納米二氧化硅,4份。進(jìn)一步地,水性無機(jī)樹脂的制備方法包括:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的4倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。進(jìn)一步地,所述硅烷偶聯(lián)劑為三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、甲基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑或甲基三乙氧基硅烷。進(jìn)一步地,步驟S3所述過濾采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的過濾材料耐高溫性能優(yōu)異,700℃環(huán)境下試驗(yàn)48小時(shí)后其抗拉強(qiáng)度仍大于初始抗拉強(qiáng)度的90%。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明保護(hù)范圍。盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。下述實(shí)施例中,硅烷偶聯(lián)劑均采用甲基三乙氧基硅烷,當(dāng)然也可以使用三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑或甲基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。實(shí)施例1:過濾材料的制備將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度240℃,時(shí)間40分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的4倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例2:過濾材料的制備將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45份;水性無機(jī)樹脂,20份;聚乙二醇400,12份;納米氧化鎂,6份;納米石墨,5份;納米二氧化硅,2份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為3:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為1m/min。浸漬后烘干溫度220℃,時(shí)間50分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的4倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例3:過濾材料的制備將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,55份;水性無機(jī)樹脂,30份;聚乙二醇400,16份;納米氧化鎂,8份;納米石墨,7份;納米二氧化硅,4份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為5:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為3m/min。浸漬后烘干溫度260℃,時(shí)間30分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的4倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例4:過濾材料的制備將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度240℃,時(shí)間40分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的3倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例5:過濾材料的制備將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度240℃,時(shí)間40分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的5倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例6:對比實(shí)施例,海藻酸鈉為納米氧化鎂重量份的2倍將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度240℃,時(shí)間40分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的2倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例7:對比實(shí)施例,海藻酸鈉為納米氧化鎂重量份的6倍將玄武巖纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學(xué)溶液浸漬后烘干即得;所述化學(xué)溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機(jī)樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;納米氧化鎂,7份;納米石墨,6份;納米二氧化硅,3份。玄武巖纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。濾布在化學(xué)溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度240℃,時(shí)間40分鐘。其中,所述水性無機(jī)樹脂的制備方法包括如下所述的步驟:步驟S1,按重量份準(zhǔn)備原料:硅酸鉀,60份;硅溶膠,20份;硅酸鋰,5份;硅烷偶聯(lián)劑,4份;苯丙乳液,10份;納米氧化鎂,2份;海藻酸鈉,為納米氧化鎂重量份的6倍;去離子水,20份;所述硅酸鉀模數(shù)為3.3~3.5,二氧化硅含量為19~21wt%;所述硅溶膠中二氧化硅含量為25~26wt%,氧化鈉含量為0.2~0.4wt%;所述硅酸鋰模數(shù)為4.7~4.9,二氧化硅含量為19~21wt%;所述苯丙乳液固含量為46~48wt%;步驟S2,先將去離子水加入分散釜中,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至700r/min,再加入硅酸鉀、硅溶膠和硅酸鋰,連續(xù)攪拌5分鐘;步驟S3,最后在20分鐘內(nèi)滴加完硅烷偶聯(lián)劑,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至500r/min,連續(xù)攪拌1.5小時(shí)后靜置30小時(shí),再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進(jìn)行過濾。實(shí)施例8:效果實(shí)施例在實(shí)施例1~7中,將45支玄武巖長纖維經(jīng)并線工序制成45支玄武巖紗線作為緯紗,45支長玻璃纖維制成的紗作為經(jīng)紗,通過普通織布工藝,用無梭織機(jī)織成500g/M2的濾布。初始抗拉強(qiáng)度約為2400N/5cm。測定700℃環(huán)境下試驗(yàn)48小時(shí)后其抗拉強(qiáng)度保持率(%)。結(jié)果如下表:抗拉強(qiáng)度保持率(%)實(shí)施例195實(shí)施例292實(shí)施例393實(shí)施例492實(shí)施例593實(shí)施例668實(shí)施例772結(jié)果表明,本發(fā)明提供的過濾材料耐高溫性能優(yōu)異,700℃環(huán)境下試驗(yàn)48小時(shí)后其抗拉強(qiáng)度仍大于初始抗拉強(qiáng)度的90%。上述實(shí)施例的作用在于說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3