一种过滤材料及其在袋式除尘器中的应用

摘要

本发明公开了一种过滤材料及其在袋式除尘器中的应用，通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2～4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40～50份；水性无机树脂，15～25份；聚乙二醇，8～12份；三乙醇胺，3～5份；纳米石墨，4～6份；纳米二氧化硅，1～3份。本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。

权利要求

1.一种过滤材料，通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2～

4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；其特征在于，所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40～50份；水性无机树脂，15～25份；聚乙二醇，8～12份；三乙醇胺，3～5份；纳米石墨，4～6份；纳米二氧化硅，1～3份；水性无机树脂的制备方法包括：步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的3倍；去离子水，13份；

所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为

25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置

30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得；

其中，所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为1～3m/min；浸渍后烘干的温度为180～240℃，时间为20～40分钟；所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷偶联剂、甲基三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三乙氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

3.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40份；水性无机树脂，15份；聚乙二醇，8份；三乙醇胺，3份；纳米石墨，4份；纳米二氧化硅，1份。

4.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于，通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇，12份；三乙醇胺，5份；纳米石墨，6份；纳米二氧化硅，3份。

说明书

一种过滤材料及其在袋式除尘器中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及过滤材料，具体涉及一种过滤材料及其在袋式除尘器中的应用。

背景技术

[0002] 除尘袋是指袋式除尘器中配套的布袋，由无纺布和机织布制作而成。在火力发电、钢铁、水泥、化工等行业生产过程中，会产生大量的灰尘和烟气，从而对大气和人体造成严重的污染，所以，国家对这类企业的大气排放制定了严格的要求，而袋式除尘是广泛使用的一种理想除尘方式，除尘袋被称为袋式除尘器的心脏，对于除尘效果起到非常重要的作用。

[0003] 决定除尘袋质量的两个重要方面是除尘布(过滤材料)的质量，如耐高温指标、过滤精度和透气量。袋子的制作工艺和质量也是重要的因素，差的做工会导致漏粉现象的发生。

[0004] 除尘袋所处理的气体，其含尘浓度的大小，直接影响到滤袋的阻力和使用寿命，滤袋表面滤附的粉尘层越厚，其阻力也就越大，对滤袋的使用寿命影响也越大。

[0005] 低吸附力的过滤材料有助于降低粉尘在除尘袋上的吸附，降低其阻力，提高其使用寿命。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种过滤材料及其在袋式除尘器中的应用。

[0007] 本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：

[0008] 一种过滤材料，通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2～4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40～50份；水性无机树脂，15～25份；聚乙二醇，8～12份；三乙醇胺，3～5份；纳米石墨，4～6份；纳米二氧化硅，1～3份；水性无机树脂的制备方法包括：

[0009] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，55～65份；硅溶胶，15～25份；硅酸锂，4～6份；硅烷偶联剂，3～5份；苯丙乳液，8～12份；三乙醇胺，1～3份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的2～4倍；去离子水，12～14份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0010] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至600～800r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌4～6分钟；

[0011] 步骤S3，15～25分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至400～600r/min，连续搅拌1～2小时后静置24～36小时，再加入剩余原料，连续搅拌40～60分钟，过滤即得。

[0012] 进一步地，所述的过滤材料通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0013] 进一步地，所述的过滤材料通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40份；水性无机树脂，15份；聚乙二醇，8份；三乙醇胺，3份；纳米石墨，4份；纳米二氧化硅，1份。

[0014] 进一步地，所述的过滤材料通过如下方法制备：通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得；所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇，12份；三乙醇胺，5份；纳米石墨，6份；纳米二氧化硅，3份。

[0015] 进一步地，所述滤布在化学溶液中的浸渍速度为1～3m/min。

[0016] 进一步地，浸渍后烘干的温度为180～240℃，时间为20～40分钟。

[0017] 进一步地，水性无机树脂的制备方法包括：

[0018] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的3倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0019] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0020] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0021] 进一步地，所述硅烷偶联剂为三甲氧基硅烷偶联剂、甲基三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三乙氧基硅烷。

[0022] 本发明的优点：

[0023] 本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。

具体实施方式

[0024] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

[0025] 下述实施例中，硅烷偶联剂均采用甲基三乙氧基硅烷，当然也可以使用三甲氧基硅烷偶联剂或甲基三甲氧基硅烷偶联剂。

[0026] 实施例1：过滤材料的制备

[0027] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干的温度为210℃，时间为30分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0028] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0029] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的3倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0030] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0031] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0032] 实施例2：过滤材料的制备

[0033] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比2:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为1m/min。浸渍后烘干的温度为180℃，时间为40分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，40份；水性无机树脂，15份；聚乙二醇，8份；三乙醇胺，3份；纳米石墨，4份；纳米二氧化硅，1份。

[0034] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0035] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，55份；硅溶胶，15份；硅酸锂，4份；硅烷偶联剂，3份；苯丙乳液，8份；三乙醇胺，1份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的2倍；去离子水，12份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0036] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至600r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌6分钟；

[0037] 步骤S3，15分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至400r/min，连续搅拌2小时后静置24小时，再加入剩余原料，连续搅拌40分钟，过滤即得。

[0038] 实施例3：过滤材料的制备

[0039] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比4:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为3m/min。浸渍后烘干的温度为240℃，时间为20分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，50份；水性无机树脂，25份；聚乙二醇，12份；三乙醇胺，5份；纳米石墨，6份；纳米二氧化硅，3份。

[0040] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0041] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，65份；硅溶胶，25份；硅酸锂，6份；硅烷偶联剂，5份；苯丙乳液，12份；三乙醇胺，3份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的4倍；去离子水，14份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0042] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至800r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌4分钟；

[0043] 步骤S3，25分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至600r/min，连续搅拌1小时后静置36小时，再加入剩余原料，连续搅拌60分钟，过滤即得。

[0044] 实施例4：过滤材料的制备

[0045] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干的温度为210℃，时间为30分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0046] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0047] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的2倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0048] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0049] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0050] 实施例5：过滤材料的制备

[0051] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干的温度为210℃，时间为30分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0052] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0053] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的4倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0054] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0055] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0056] 实施例6：对比实施例，苯并三氮唑为三乙醇胺重量份的1倍

[0057] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干的温度为210℃，时间为30分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0058] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0059] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的1倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0060] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0061] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0062] 实施例7：对比实施例，苯并三氮唑为三乙醇胺重量份的5倍

[0063] 通过将玄武岩纤维和玻璃纤维按照重量份比3:1混合，织造成滤布，再经化学溶液浸渍后烘干即得。滤布在化学溶液中的浸渍速度为2m/min。浸渍后烘干的温度为210℃，时间为30分钟。所述化学溶液通过如下重量份的成分混合而成：水，45份；水性无机树脂，20份；聚乙二醇，10份；三乙醇胺，4份；纳米石墨，5份；纳米二氧化硅，2份。

[0064] 水性无机树脂的制备方法包括如下步骤：

[0065] 步骤S1，按重量份准备原料：硅酸钾，60份；硅溶胶，20份；硅酸锂，5份；硅烷偶联剂，4份；苯丙乳液，10份；三乙醇胺，2份；苯并三氮唑，为三乙醇胺重量份的5倍；去离子水，13份；所述硅酸钾模数为3.3～3.5，二氧化硅含量为19～21wt％；所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～26wt％，氧化钠含量为0.2～0.4wt％；所述硅酸锂模数为4.7～4.9，二氧化硅含量为19～21wt％；所述苯丙乳液固含量为46～48wt％；

[0066] 步骤S2，将去离子水加入分散釜中，转速调节至700r/min，加入硅酸钾、硅溶胶和硅酸锂，连续搅拌5分钟；

[0067] 步骤S3，20分钟内滴加完硅烷偶联剂，转速调节至500r/min，连续搅拌1.5小时后静置30小时，再加入剩余原料，连续搅拌50分钟，过滤即得。

[0068] 实施例8：效果实施例

[0069] 在实施例1～7中，将45支玄武岩长纤维经并线工序制成45支玄武岩纱线作为纬纱，45支长玻璃纤维制成的纱作为经纱，通过普通织布工艺，用无梭织机织成500g/M2的滤布。

[0070] 测试上述滤布对粉尘的吸附力。测试方法：将粉尘浓度为300g/m3的烟气(水泥厂产生)以20m3/m2·min的透气量经过实施例1～7制成的滤布，测试时间为1个小时，然后倾倒出被过滤下的粉尘，测定残留吸附在滤布上的粉尘重量(g/M2)，结果如下表：

[0071]

[0072] 实施例4、5测定结果与实施例2、3基本一致。

[0073] 结果表明，本发明提供的过滤材料对粉尘吸附力弱，适宜用于制备袋式除尘器上的除尘袋，降低除尘袋的阻力，提高其使用寿命。

[0074] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。