專利名稱：聚四氟乙烯精密濾料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保除塵過(guò)濾材料及其制備方法，尤其是一種聚四氟乙烯精密濾料及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著城市化進(jìn)程加快生活垃圾、醫(yī)療廢物以及其它廢舊物品的增多，一些廢棄物的焚燒項(xiàng)目也日益增多，雖然其煙塵的排放量相比火電行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)等行業(yè)要小很多，但垃圾焚燒爐排放的煙塵含有二噁英、呋喃、重金屬等有毒物質(zhì)，若不嚴(yán)格的控制，產(chǎn)生的危害極大。而且由于我國(guó)的垃圾處理不分類，成分復(fù)雜，因此垃圾焚燒爐工況惡劣，煙氣的腐蝕性強(qiáng)，含有硫化物、氮氧化物、氯化氫、溴化物等，含濕量又很大，對(duì)濾袋的性能提出了很高的要求。目前對(duì)于垃圾焚燒煙塵的過(guò)濾，主要采用玻璃纖維、聚苯硫醚纖維(PPS)、芳香族聚酰胺纖維(芳綸)、聚酰亞胺纖維(P84)等纖維制成的過(guò)濾材料，不同程度的存在著過(guò)濾材料被腐蝕、過(guò)濾精度低、使用壽命短等問(wèn)題，已經(jīng)不能充分滿足煙塵過(guò)濾的要求。聚四氟乙烯(PTFE)材料以突出的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐性、耐熱性、高潤(rùn)滑不粘性、良好的抗老化耐力等優(yōu)點(diǎn)正在向高端濾材市場(chǎng)推進(jìn)。聚四氟乙烯由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，密度為2. 2g/cm3,吸水率小于O. 01%。PTFE材料由于氟-碳鏈分子間作用力極低，性能穩(wěn)定，所以具有固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)。但是，普通的聚四氟乙烯過(guò)濾材料也存在著耐磨性差、強(qiáng)力低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫、耐腐蝕、過(guò)濾精度高、使用壽命長(zhǎng)的聚四氟乙烯精密濾料及其制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，包括步驟1、將聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行磨毛工序處理；步驟2、將磨毛后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行針刺加工處理；步驟3、將針刺后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行浸潰處理。所述磨毛工序采用320#-600#砂紙，遞進(jìn)式磨毛工藝，即第一道砂輥選用較低目數(shù)砂皮帶，后四道砂輥選用目數(shù)逐步遞增的砂皮帶，磨毛包覆角為3. 0-6. 0，磨毛張力為
O.4MPa-0. 5MPa，磨毛車速為 12_18m/min。所述針刺加工處理的針刺密度為400-470刺/cm2，針刺深度為10_16mm。所述浸潰處理的處理劑為含氟處理劑，組成為聚四氟乙烯40wt%-50wt% ;全氟丙烯酸脂2wt%_6wt% ;聚苯酯乳液2wt%_4wt% ;聚全氟乙烯5wt%_10wt% ;六氟丙烯4wt%_8wt% ；蒸餾水余量。還可以包括步驟4，將浸潰后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行涂層或覆膜處理。所述涂層處理是在所述浸潰處理后的聚四氟乙烯濾布的表面使用聚四氟乙烯樹(shù)脂做涂層處理，涂層厚度為50-300 μ m。所述覆膜處理是將所述浸潰處理后的聚四氟乙烯濾布表面熱壓聚四氟乙烯微孔薄膜，覆膜壓力為3-12MPa。所述步驟I的聚四氟乙烯纖維濾料是將聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維經(jīng)過(guò)整經(jīng)、織布織成，在所述步驟I前，還進(jìn)行浸潰柔軟劑、揮發(fā)處理、烘干定型處理。一種聚四氟乙烯精密濾料，上述任意一種所述的制備方法制得。

本發(fā)明提供的聚四氟乙烯精密濾料強(qiáng)力高出普通濾料40%以上，伸長(zhǎng)率低，一般在2%以下；熱收縮< 2%，好于普通濾料，尺寸穩(wěn)定性好；過(guò)濾精度高出普通濾料1-2個(gè)等級(jí)；涂層和覆膜加工后可高出2個(gè)等級(jí)以上。聚四氟乙烯精密濾料耐磨性優(yōu)于普通濾料，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、過(guò)濾精度高、高強(qiáng)度、耐磨損、使用范圍廣等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵、冶金、發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙塵過(guò)濾。


圖1為本發(fā)明聚四氟乙烯精密濾料示意2為本發(fā)明有涂層的聚四氟乙烯精密濾料示意3為本發(fā)明有覆膜的聚四氟乙烯精密濾料示意圖如圖所示，1-聚四氟乙烯機(jī)織布；2_毛羽層；3_浸潰處理層；4_聚四氟乙烯涂層；5-聚四氟乙烯微孔薄膜
具體實(shí)施例方式為更好的說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例一圖2為本發(fā)明涂層聚四氟乙烯精密濾料，制作工藝流程為聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維一整經(jīng)一織布一前處理(浸潰柔軟劑一揮發(fā)處理一烘干定型)一磨毛一針刺修面一浸潰處理一烘干熱壓定型一涂層一檢驗(yàn)入庫(kù)。(I)整經(jīng)聚四氟乙烯長(zhǎng)纖(400den)通過(guò)整經(jīng)工序制成經(jīng)軸，再經(jīng)過(guò)織布機(jī)制造成500g/ m2的機(jī)織布。(2)配置處理液柔軟起毛劑按10%的比例加入到50°C的溫水中，攪拌直到完全分
散溶解。(3)前處理將聚四氟乙烯機(jī)織布放入處理液中，浸潰溫度為50°C，浸潰時(shí)間為20min。浸潰后的揮發(fā)處理溫度92°C，速度8m/min ;烘干處理溫度160°C，速度8m/min。(4)磨毛磨毛工序選用320#砂紙，選用遞進(jìn)式磨毛工藝，即第一道砂輥選用較低目數(shù)砂皮帶，盡可能多的將紗淺中的纖維拉出割斷成單纖維；后四道砂輥選用目數(shù)逐步遞增的砂紙，依次為360#、400#、480#、520# ;目的是繼續(xù)將紗線中的纖維拉出割斷而更為重要的是將拉出割斷的單纖維磨削成絨毛，最大限度的保證磨毛后效果均勻一致。磨毛時(shí)包覆角越大，磨毛效果越好，但強(qiáng)力下降越大；反之磨毛效果差，強(qiáng)力下降小。優(yōu)選的磨毛包覆角為3.0，保證磨毛效果的同時(shí)減少?gòu)?qiáng)力的損失。磨毛張力選定后一般固定不變，張力大小可以改變織物磨毛程度，經(jīng)過(guò)優(yōu)選的磨毛張力為O. 4MPa。車速可以決定磨毛效果的好壞和產(chǎn)量，對(duì)于厚重織物車速可慢些，而對(duì)于薄織物應(yīng)盡量加快車速，優(yōu)選的運(yùn)行速度18m/min。(5)針刺修面磨毛后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行針刺修面加工，保證濾料表面的平整度和光潔度。優(yōu)選的針刺密度為400刺/c m2，針刺深度為10mm，加工后的濾料具有厚度適中、孔隙率高、孔徑細(xì)小均勻的特點(diǎn)。(6)浸潰處理針刺修面后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行含氟處理劑的整體浸潰處理，浸潰速度為10m/min，濾料表面張力5N。含氟處理劑的組成有聚四氟乙烯40wt% ;全氟丙烯酸脂2wt% ;聚苯酯4wt% ’聚全氟乙烯5wt% ;六氟丙烯4wt% ;蒸懼水余量。(7)烘干熱壓定型將含氟處理劑整體浸潰后的聚四氟乙烯纖維濾料烘干后高溫?zé)釅憾ㄐ停篂V料表面光滑、平整的同時(shí)具有良好的尺寸穩(wěn)定性。烘干溫度180°C，烘干速度8m/min ;熱壓定型溫度280°C,熱壓定型速度8m/min。(8)涂層烘干熱定型后的聚四氟乙烯濾料引入涂層處理機(jī)內(nèi)，在濾料表面涂覆PTFE樹(shù)脂，再經(jīng)過(guò)涂層刮刀將樹(shù)脂均勻攤開(kāi)，涂層厚度控制在50 μ m。涂層速度為8m/min，溫度30°C ;烘干定型溫度為275°C。經(jīng)過(guò)收卷、檢驗(yàn)后制成涂層聚四氟乙烯精密濾料，如圖2所示。實(shí)施例二，圖2為本發(fā)明覆膜聚四氟乙烯精密濾料，制作工藝流程聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維一 整經(jīng)一織布一前處理(浸潰柔軟劑一揮發(fā)處理一烘干定型)一磨毛一針刺修面一浸潰處理一烘干熱壓定型一覆膜一檢驗(yàn)入庫(kù)。(I)整經(jīng)聚四氟乙烯長(zhǎng)纖(450den)通過(guò)整經(jīng)工序制成經(jīng)軸，再經(jīng)過(guò)織布機(jī)制造成700g/ m2的機(jī)織布。(2)配置處理液柔軟起毛劑按20%的比例加入到70°C的溫水中，攪拌直到完全分
散溶解。(3)前處理將聚四氟乙烯機(jī)織布放入處理液中，浸潰溫度為70°C，浸潰時(shí)間為30min。浸潰后的揮發(fā)處理溫度98°C，速度4m/min ;烘干處理溫度180°C，速度5m/min。(4)磨毛磨毛工序選用360#砂紙，選用遞進(jìn)式磨毛工藝，即第一道砂輥選用較低目數(shù)砂皮帶，盡可能多的將紗淺中的纖維拉出割斷成單纖維；后四道砂輥選用目數(shù)逐步遞增的砂紙，依次為400#、480#、520#、600# ;目的是繼續(xù)將紗線中的纖維拉出割斷而更為重要的是將拉出割斷的單纖維磨削成絨毛，最大限度的保證磨毛后效果均勻一致。磨毛時(shí)包覆角越大，磨毛效果越好，但強(qiáng)力下降越大；反之磨毛效果差，強(qiáng)力下降小。優(yōu)選的磨毛包覆角為5.0，保證磨毛效果的同時(shí)減少?gòu)?qiáng)力的損失。磨毛張力選定后一般固定不變，張力大小可以改變織物磨毛程度，經(jīng)過(guò)優(yōu)選的磨毛張力為O. 5MPa。車速可以決定磨毛效果的好壞和產(chǎn)量，對(duì)于厚重織物車速可慢些，而對(duì)于薄織物應(yīng)盡量加快車速，優(yōu)選的運(yùn)行速度12m/min。(5)針刺修面磨毛后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行針刺修面加工，保證濾料表面的平整度和光潔度。優(yōu)選的針刺密度為470刺/c m2，針刺深度為16mm，加工后的濾料具有厚度適中、孔隙率高、孔徑細(xì)小均勻的特點(diǎn)。(6)浸潰處理針刺修面后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行含氟處理劑的整體浸潰處理，浸潰速度為5m/min，濾料表面張力10N。含氟處理劑的組成有聚四氟乙烯50wt% ;全氟丙烯酸脂6wt% ;聚苯酯3wt% ;聚全氟乙烯8wt% ;六氟丙烯6wt% ;蒸懼水余量。(7)烘干熱壓定型將含氟處理劑整體浸潰后的聚四氟乙烯纖維濾料烘干后高溫?zé)釅憾ㄐ停篂V料表面光滑、平整的同時(shí)具有良好的尺寸穩(wěn)定性。烘干溫度220°C，烘干速度4m/min ;熱壓定型溫度320°C,熱壓定型速度5m/min。(8)覆膜將烘干熱定型后的聚四氟乙烯濾料與聚四氟乙烯微孔薄膜同時(shí)引入熱復(fù)合機(jī)內(nèi)，在320°C的高溫條件下，將伸展開(kāi)的聚四氟乙烯微孔薄膜與聚四氟乙烯濾料熱壓復(fù)合，制成聚四氟乙烯覆膜濾料。覆膜機(jī)速度5/min，覆膜壓力8MPa，保證濾料與薄膜的復(fù)合牢度的同時(shí)，避免薄膜孔徑的堵塞。 經(jīng)過(guò)收卷、檢驗(yàn)后制成覆膜聚四氟乙烯覆膜濾料。普通濾料與聚四氟乙烯精密濾料的性能指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，包括 步驟1、將聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行磨毛工序處理； 步驟2、將磨毛后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行針刺加工處理； 步驟3、將針刺后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行浸潰處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述磨毛工序采用320#-600#砂紙，遞進(jìn)式磨毛工藝，即第一道砂輥選用較低目數(shù)砂皮帶，后四道砂輥選用目數(shù)逐步遞增的砂皮帶，磨毛包覆角為3. 0-6. O，磨毛張力為O. 4MPa-0. 5MPa，磨毛車速為 12-18m/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述針刺加工處理的針刺密度為400-470刺/cm2，針刺深度為10_16mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述浸潰處理的處理劑為含氟處理劑，組成為聚四氟乙烯40wt%-50wt% ;全氟丙烯酸脂2wt%-6wt% ;聚苯酯2wt%_4wt% ;聚全氟乙烯5wt%_10wt% ;六氟丙烯4wt%_8wt% ;蒸懼水余量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，還包括步驟4，將浸潰后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行涂層或覆膜處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述涂層處理是在所述浸潰處理后的聚四氟乙烯濾布的表面使用聚四氟乙烯樹(shù)脂做涂層處理，涂層厚度為 50-300 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述覆膜處理是將所述浸潰處理后的聚四氟乙烯濾布表面熱壓聚四氟乙烯微孔薄膜，覆膜壓力為3-12MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，其特征在于，所述步驟I的聚四氟乙烯纖維濾料是將聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維經(jīng)過(guò)整經(jīng)、織布織成，在所述步驟I前，還進(jìn)行浸潰柔軟劑、揮發(fā)處理、烘干定型處理。
9.一種聚四氟乙烯精密濾料，由權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法制得。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚四氟乙烯精密濾料的制備方法，包括將聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行磨毛工序處理；將磨毛后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行針刺加工處理；將針刺后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行浸漬處理；還可將浸漬后的聚四氟乙烯纖維濾料進(jìn)行涂層或覆膜處理；應(yīng)用該發(fā)明制成的精密濾料，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、過(guò)濾精度高、高強(qiáng)度、耐磨損、使用范圍廣等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵、冶金、發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙塵過(guò)濾。
文檔編號(hào)B01D39/16GK103055606SQ201310005060
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者宋朋澤, 鞠東升 申請(qǐng)人:遼寧省金氟龍環(huán)保新材料有限公司