yy账号交易平台app:一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料及其制备方法

时间: 2025-11-08 12:23:25 |   作者: yy账号交易平台app

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　　1.一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其特征是，包括自上而下依次排列的

　　超细玻璃纤维增强的PTFE微孔膜层和纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡层。

　　2.根据权利要求1所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其特征是，直径

　　为38mm的圆形超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料摩擦1000次后质量损失为73.2～

　　89.7mg；超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料在1000Pa定压下喷吹30次后过滤效率＞

　　3.根据权利要求1所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其特征是，超细

　　4.一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特征是，先在平均孔径

　　不低于20μm的芳纶纤维针刺毡表明产生超细玻璃纤维层，再将含固率不超过30％的PTFE乳

　　液喷洒到超细玻璃纤维层表面后，即刻烘干，得到超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料；其

　　5.根据权利要求4所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特

　　6.根据权利要求4所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特

　　7.根据权利要求4所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特

　　将含超细玻璃纤维和表面活性剂的分散液经过多线灯笼状搅拌桨搅拌，得到发泡倍数

　　为4～5倍、泡沫外径为50～100μm且超细玻璃纤维质量含量为0.4％～1％的超细玻璃纤维

　　(2)将超细玻璃纤维发泡溶液涂覆到芳纶纤维针刺毡表面，经真空抽滤，形成超细玻璃

　　(3)将含固率为10％～30％的PTFE乳液喷洒到超细玻璃纤维层表面，即刻烘干，得到超

　　8.根据权利要求7所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特

　　征在于，步骤(1)中，分散液中表面活性剂的质量含量为2％～3％，分散介质为水；搅拌的转

　　9.根据权利要求7所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，其特

　　步骤(2)中，芳纶纤维针刺毡表面超细玻璃纤维发泡溶液的涂覆量为2000～2500g/m

　　步骤(3)中，含固率为10％～30％的PTFE乳液的制备过程为：将含固率为60％的PTFE乳

　　液与去离子水混合后，经过1500～2000rpm高速搅拌10～15min得到含固率为10％～30％的

　　为全球大气污染的大多数来自。袋式过滤器作为减少污染的过滤设备而受到广泛重视，其具

　　有可有效捕集粉尘颗粒物、除尘稳定性高、过滤效率高、适用温度范围较广等优势。袋式过

　　滤器中滤料的品质将直接影响除尘系统的阻力及过滤性能，从而最终影响袋式过滤器的使

　　用和寿命高温烟气过滤。目前新型过滤材料研究开发的重点主要围绕在提高效率，降低阻

　　针刺非织造材料是常用的工业烟尘过滤材料，具有通透性好、尺寸稳定性等优点。

　　但针刺加固在赋予纤网尺寸稳定性的同时，刺针在纤网内部和表面产生针刺孔洞痕迹，其

　　为了提高针刺滤袋的过滤效率，文献1(碳捕集用烟尘超净滤料现状及研究进展，

　　纺织导报，2022,(3)：41‑46.)采用聚四氟乙烯(PTFE)覆膜后处理方法，覆膜滤料对微细颗

　　粒物过滤效率较高，这在排放标准愈加严苛的形势下，成为超低排放的第一选择。但PTFE覆

　　膜滤料具有膜厚度小、机械强力低和耐磨性差等缺点，同时部分覆膜滤料的覆膜牢度低，导

　　聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍是针刺滤料常用后整理工艺技术，能大大的提升滤料的拒

　　水拒油性能和耐温性，避免滤袋在使用的过程中产生糊袋问题，大幅度的降低过滤设备的运行阻

　　力，因此在工业领域应用很广。专利CN102634979A涉及耐瞬时高温氧化的聚苯硫醚纤维滤

　　料的制备，其中采用聚四氟乙烯与环氧酚醛作为整理液体，对聚苯硫醚纤维滤料进行浸渍

　　文献2(浸渍整理对PAN预氧化纤维/芳纶复合滤料性能影响研究，化工新型材料，

　　2019，47(1)：116‑119.)中发现，当PTFE乳液浸渍量足够大时，滤料孔径降低，具有更高的过

　　滤效率。对PAN预氧化纤维/芳纶复合滤料进行PTFE乳液浸渍处理，可以使其平均孔径由121

　　μm减小到95μm，渍处理后的复合滤料对0.3μm微粒的过滤效率由33.11％提高到65.87％。但

　　本发明的超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料由超细玻璃纤维增强的PTFE微孔

　　膜层和纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡层组成，因此本发明的超细纤维发泡涂层针刺

　　复合过滤材料中相邻两层的复合牢度高，因为PTFE能够连接超细玻璃纤维和芳纶纤维，同

　　时导致了本发明的超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的过滤机理为“表面过滤机理”，而

　　图4的(a)是深层过滤机理图，传统的过滤材料，以机织布、非织布及其复合滤料为

　　主，深层过滤机理下，随着过滤的进行，颗粒物粉尘在滤料表明产生“滤饼”的同时会大量进

　　入滤料内部，清灰难度大，过滤阻力慢慢的变大；图4的(b)是表面过滤机理图，在传统纤维滤

　　料的表明产生微孔过滤层，其孔径小于下层滤料的孔径，过滤时，绝大多数粉尘颗粒首先被

　　表层所拦截而形成“滤饼”结构，过滤材料内部吸附的颗粒物很少，所以称为表面过滤。优点

　　如上所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，直径为38mm的圆形超细纤

　　维发泡涂层针刺复合过滤材料摩擦1000次后质量损失为73.2～89.7mg；超细纤维发泡涂层

　　针刺复合过滤材料在1000Pa定压下喷吹30次后过滤效率＞99 .94％，排放浓度为2 .5～

　　如上所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，超细玻璃纤维增强的PTFE

　　径不低于20μm的芳纶纤维针刺毡表明产生超细玻璃纤维层，再将含固率不超过30％的PTFE

　　乳液喷洒到超细玻璃纤维层表面后，即刻烘干(250℃，10min)，得到超细纤维发泡涂层针刺

　　复合过滤材料；其中，超细玻璃纤维层表面PTFE乳液的喷洒量为90～120g/m

　　含固率不超过30％的PTFE乳液是一种粘度非常小的液体，将其以一定的量和一定

　　的压力喷洒到表面含有超细玻璃纤维层的芳纶纤维针刺毡时会穿过超细玻璃纤维层下渗

　　到芳纶纤维针刺毡内部。超细玻璃纤维层的平均孔径较小，纤维间距较近，PTFE渗入到超细

　　玻璃纤维层后，PTFE乳液固化会成为一种超细玻璃纤维增强(加筋)的微孔膜结构，同时

　　PTFE将超细玻璃纤维层粘附在芳纶针刺层表面上，提高了复合材料玻璃纤维表面层的粘附

　　牢度，同时赋予针刺毡拒水拒油效果；芳纶纤维针刺毡的平均孔径较大，纤维间距较远，

　　PTFE渗入到芳纶纤维针刺毡后，PTFE乳液固化不能形成微孔膜结构，而是包覆在芳纶纤维

　　表面，成为纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡；同时将PTFE乳液喷洒到超细玻璃纤维层

　　表面后即刻烘干，下渗到芳纶纤维针刺毡的PTFE乳液量少，也导致了没办法形成微孔膜结构。

　　将含超细玻璃纤维和表面活性剂(比如甜菜碱等，作用是降低表面张力，使得搅拌

　　引入空气的过程中易产生泡沫，对超细玻璃纤维起分散作用，使纤维杂乱随机排列)的分

　　散液经过多线灯笼状搅拌桨(多线灯笼状搅拌桨的结构如图6所示)搅拌，得到发泡倍数为4

　　～5倍、泡沫外径为50～100μm且超细玻璃纤维质量含量为0.4％～1％的超细玻璃纤维泡沫

　　数为4～5倍且泡沫外径为50～100μm调整超细玻璃纤维的分散程度和杂乱排列，进而控制

　　(2)将超细玻璃纤维发泡溶液涂覆到芳纶纤维针刺毡表面，经真空抽滤，形成超细

　　将会导致：1)超细玻璃纤维层成二维取向而不是三维取向，因为泡沫的作用是使纤维杂乱

　　排列，分散的更均匀，纤维直接分散在水中后纤维分散不匀，容易成团、絮凝，杂乱程度低，

　　进而形成二维取向而不是三维取向；2)用量高，因为分散均匀的超细玻璃纤维分散液的纤

　　维含量低，与发泡溶液相比，要配置更多的分散液才能在芳纶纤维针刺毡表明产生相同厚

　　(3)将含固率为10％～30％的PTFE乳液喷洒到超细玻璃纤维层表面，即刻烘干

　　如上所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，步骤(1)中，分

　　散液中表面活性剂的质量含量为2％～3％，分散介质为水；搅拌的转速为1500～2000rpm，

　　如上所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，步骤(2)中，芳

　　如上所述的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法，步骤(3)中，含

　　固率为10％～30％的PTFE乳液的制备过程为：将含固率为60％的PTFE乳液与去离子水混合

　　(1)本发明的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料中，芳纶纤维针刺毡层的

　　表面粘附了超细玻璃纤维微孔过滤层，通过表面过滤机理达到高效过滤，同时能长期维

　　(2)与常规PTFE乳液浸渍相比，PTFE乳液在赋予滤料拒水拒油性能和提高其耐温

　　性的同时，将超细玻璃纤维层粘附在针刺毡表面，大幅度的提升了复合材料玻璃纤维表面层的

　　粘附牢度，与PTFE微孔膜相比，超细玻璃纤维层厚度可调、与针刺毡表面覆合牢度高、耐磨

　　(3)传统的湿法成网工艺的玻璃纤维质量含量仅为0.01％～0.1％，相对于传统非

　　织造湿法成网工艺技术，本发明的一种超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料的制备方法

　　中，玻璃纤维质量含量为0.4％～1％，水溶液中的玻璃纤维含量更高，用水量少，再经PTFE

　　图5为超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料在1000Pa定压喷吹30个周期的动态过

　　下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发

　　明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术

　　人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限

　　质量损失的测试方法：参照GB/T  21196.3‑2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的

　　过滤效率的测试方法：参照《GB/T  6719‑2009袋式除尘器技术方面的要求》附录B滤料动

　　排放浓度的测试方法：参照《GB/T  6719‑2009袋式除尘器技术方面的要求》附录B滤料动

　　态过滤性能测试；将超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料剪裁为直径为155mm的圆形，滤料

　　含固率为20％的PTFE乳液：由含固率为60％的PTFE乳液与去离子水混合后，经过

　　如图3所示，将由步骤(1)的超细玻璃纤维、甜菜碱和水组成的分散液经过多线rpm的转速搅拌10min，得到发泡倍数为4.7倍且泡沫的平均外径为94μm

　　的超细玻璃纤维泡沫溶液，其中，分散液中超细玻璃纤维的质量含量为0.4％，甜菜碱的质

　　将步骤(2)制备的超细玻璃纤维发泡溶液涂覆到步骤(1)的芳纶纤维针刺毡表面，

　　经真空抽滤除去多余的溶剂，形成超细玻璃纤维层；其中，芳纶纤维针刺毡表面超细玻璃纤

　　将步骤(1)的PTFE乳液喷洒到步骤(3)制备的超细玻璃纤维层表面，即刻烘干，得

　　到超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其中，超细玻璃纤维层表面PTFE乳液的喷洒量为

　　如图1～2所示，最终制得的超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料由上方的超细玻

　　璃纤维增强的PTFE微孔膜层和下方的纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡层组成，其中，

　　超细玻璃纤维增强的PTFE微孔膜层的平均孔径为4.16μm，直径为38mm的圆形超细纤维发泡

　　涂层针刺复合过滤材料摩擦1000次后质量损失为73.2mg；如图5所示，定压力给试样(剪裁

　　为直径为155mm的圆形的超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料)开始吹粉尘，试样初始的压

　　差为71Pa，随着粉尘在试样表面逐渐累积，压差逐渐变大，当压差增加到1000Pa时，反向吹

　　气，将试样表面累积的粉尘吹落，再正向吹粉尘，这样正反吹气往复30个周期，因为粉尘的

　　累积，压差增大到1000Pa所需要的时间越来越短，从第一个周期549s减少到172s，平均清灰

　　周期是252.7s，30个周期时间是7580s，超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料在1000Pa定压

　　含固率为20％的PTFE乳液：由含固率为60％的PTFE乳液与去离子水混合后，经过

　　将由步骤(1)的超细玻璃纤维、十二烷基硫酸钠和水组成的分散液经过多线min，得到发泡倍数为4.6倍且泡沫的平均外径为99μm的

　　超细玻璃纤维泡沫溶液，其中，分散液中超细玻璃纤维的质量含量为0.4％，十二烷基硫酸

　　将步骤(2)制备的超细玻璃纤维发泡溶液涂覆到步骤(1)的芳纶纤维针刺毡表面，

　　经真空抽滤除去多余的溶剂，形成超细玻璃纤维层；其中，芳纶纤维针刺毡表面超细玻璃纤

　　将步骤(1)的PTFE乳液喷洒到步骤(3)制备的超细玻璃纤维层表面，即刻烘干，得

　　到超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其中，超细玻璃纤维层表面PTFE乳液的喷洒量为

　　PTFE微孔膜层和下方的纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡层组成，其中，超细玻璃纤维

　　增强的PTFE微孔膜层的平均孔径为7.98μm，直径为38mm的圆形超细纤维发泡涂层针刺复合

　　过滤材料摩擦1000次后质量损失为75.4mg；超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料在1000Pa

　　含固率为10％PTFE乳液：由含固率为60％的PTFE乳液与去离子水混合后，经过

　　将由步骤(1)的超细玻璃纤维、月桂酸钾和水组成的分散液经过多线min，得到发泡倍数为4.5倍且泡沫的平均外径为82μm的超细玻

　　璃纤维泡沫溶液，其中，分散液中超细玻璃纤维的质量含量为0.6％，月桂酸钾的质量含量

　　将步骤(2)制备的超细玻璃纤维发泡溶液涂覆到步骤(1)的芳纶纤维针刺毡表面，

　　经真空抽滤除去多余的溶剂，形成超细玻璃纤维层；其中，芳纶纤维针刺毡表面超细玻璃纤

　　将步骤(1)的PTFE乳液喷洒到步骤(3)制备的超细玻璃纤维层表面，即刻烘干，得

　　到超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料，其中，超细玻璃纤维层表面PTFE乳液的喷洒量为

　　PTFE微孔膜层和下方的纤维表面包覆PTFE的芳纶纤维针刺毡层组成，其中，超细玻璃纤维

　　增强的PTFE微孔膜层的平均孔径为6.54μm，直径为38mm的圆形超细纤维发泡涂层针刺复合

　　过滤材料摩擦1000次后质量损失为80.1mg；超细纤维发泡涂层针刺复合过滤材料在1000Pa

　　含固率为10％的PTFE乳液：由含固率为60％的PTFE乳液与去离子水混合后，经过

　　将由步骤(1)的超细玻璃纤维、十六烷基三甲基溴化铵和水组成的分散液经过多