本發(fā)明涉及過濾材料,具體涉及一種低吸附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,會產(chǎn)生大量的灰塵和煙氣,從而對大氣和人體造成嚴重的污染,所以,國家對這類企業(yè)的大氣排放制定了嚴格的要求,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)量的兩個重要方面是除塵布(過濾材料)的質(zhì)量,如低吸附指標、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,差的做工會導致漏粉現(xiàn)象的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種低吸附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)方案得以實現(xiàn)的:
一種低吸附的過濾材料,制備方法為:將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45~55份;水性無機樹脂,20~30份;聚乙二醇400,12~16份;十二烷基硫酸鈉,6~8份;納米石墨,5~7份;納米二氧化鈦,2~4份;水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,1~3份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置24~36小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌40~60分鐘,過濾即得。
進一步地,所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為3~5:1。
進一步地,所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為1~3m/min。
進一步地,浸漬后烘干溫度為220~260℃,時間為30~50分鐘。
進一步地,所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
進一步地,所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45份;水性無機樹脂,20份;聚乙二醇400,12份;十二烷基硫酸鈉,6份;納米石墨,5份;納米二氧化鈦,2份。
進一步地,所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,55份;水性無機樹脂,30份;聚乙二醇400,16份;十二烷基硫酸鈉,8份;納米石墨,7份;納米二氧化鈦,4份。
進一步地,水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
進一步地,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。
進一步地,步驟S3所述過濾采用150目的絲絹篩網(wǎng)濾布進行過濾。
本發(fā)明的優(yōu)點:
本發(fā)明提供的過濾材料對粉塵吸附力弱,適宜用于制備袋式除塵器上的除塵袋,降低除塵袋的阻力,提高其使用壽命。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
下述實施例中,硅烷偶聯(lián)劑均采用甲基三乙氧基硅烷,當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。
實施例1:過濾材料的制備
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度為240℃,時間為40分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例2:過濾材料的制備
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,45份;水性無機樹脂,20份;聚乙二醇400,12份;十二烷基硫酸鈉,6份;納米石墨,5份;納米二氧化鈦,2份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為3:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為1m/min。浸漬后烘干溫度為220℃,時間為50分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例3:過濾材料的制備
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,55份;水性無機樹脂,30份;聚乙二醇400,16份;十二烷基硫酸鈉,8份;納米石墨,7份;納米二氧化鈦,4份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為5:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為3m/min。浸漬后烘干溫度為260℃,時間為30分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例4:過濾材料的制備
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度為240℃,時間為40分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例5:過濾材料的制備
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度為240℃,時間為40分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例6:對比實施例,乙二胺四乙酸二鈉為氯化鎂重量份的2倍
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度為240℃,時間為40分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例7:對比實施例,乙二胺四乙酸二鈉為氯化鎂重量份的6倍
將滌綸纖維和玻璃纖維混合織造成濾布,再經(jīng)化學溶液浸漬后烘干即得;所述化學溶液通過如下重量份的成分混合而成:水,50份;水性無機樹脂,25份;聚乙二醇400,14份;十二烷基硫酸鈉,7份;納米石墨,6份;納米二氧化鈦,3份。
所述滌綸纖維和玻璃纖維的重量份之比為4:1。所述濾布在化學溶液中的浸漬速度為2m/min。浸漬后烘干溫度為240℃,時間為40分鐘。
水性無機樹脂的制備方法包括:
步驟S1,按重量份準備原料: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;氯化鎂,2份;乙二胺四乙酸二鈉,為氯化鎂重量份的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小時后靜置30小時,再加入剩余原料,連續(xù)攪拌50分鐘,過濾即得。
實施例8:效果實施例
在實施例1~7中,將45支滌綸纖維經(jīng)并線工序制成45支滌綸紗線作為緯紗,45支長玻璃纖維制成的紗作為經(jīng)紗,通過普通織布工藝,用無梭織機織成350g/M2的濾布。
測試上述濾布對粉塵的吸附力。測試方法:將粉塵濃度為300g/m3的煙氣(水泥廠產(chǎn)生)以20m3/m2·min的透氣量經(jīng)過實施例1~7制成的濾布,測試時間為1個小時,然后傾倒出被過濾下的粉塵,測定殘留吸附在濾布上的粉塵重量(g/M2),結(jié)果如下表:
實施例4、5測定結(jié)果與實施例2、3基本一致。
結(jié)果表明,本發(fā)明提供的過濾材料對粉塵吸附力弱,適宜用于制備袋式除塵器上的除塵袋,降低除塵袋的阻力,提高其使用壽命。
上述實施例的作用在于說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明的保護范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和保護范圍。