专利名称：一种过滤材料及其用途的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种过滤材料及其用途。
背景技术：
垃圾焚烧处理具有无害化效果好、减量化程度高、资源化效果显著和占地面积小 等优点，近年来在以生活垃圾为主的固体废弃物的处理比例中，通过焚烧炉焚烧处理一直 呈上升趋势。我国垃圾的特点是高水分、低热值、厨余垃圾所占比例高达60%，因此垃圾焚 烧炉的烟气中水分含量较高。针对我国垃圾焚烧炉烟气的特点，考虑聚四氟乙烯滤料是最 为合适的滤料。因为聚四氟乙烯具有很强的耐酸耐碱性、拒水、拒油性及耐高温性能。专利号为CN201012961的实用新型公开了一种纯PTFE针刺过滤毡，纯的PTFE针 刺过滤毡由于通气度过大，过滤效率要低于覆膜过滤材料，且由于国内的垃圾水分含量高， 一旦和灰分混合后粘在针刺毡表面的孔隙中将很难通过脉冲清灰除去，造成滤袋阻力上升 从而导致滤袋失效。另外还有如专利号CN201135832公开了一种高强度的纯聚四氟乙烯梯 度覆膜过滤材料，此种滤料不仅用不同细度的纤维构成纤维网，而且采取了覆膜处理，因此 判断能够取得良好的过滤效果。但是其最里层是基布，因此脉冲清灰时龙骨将直接与基布 摩擦，造成基布的磨损导致滤毡强力的下降。因为基布是滤毡的骨架，基布的强力是滤毡强 力的主要构成，一旦基布被破坏将直接影响到滤毡的使用寿命。综上所述，因此有必要开发一种能获得良好的过滤效率又能够有长使用寿命的过 滤毡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高捕集效率、长使用寿命的过滤材料及其用途。本发明的目的可通过下述方法实现本发明的过滤材料为三层结构，依次为聚四氟乙烯薄膜、织物增强层、聚四氟乙烯 纤维层。该过滤材料中包括由织物增强层和聚四氟乙烯纤维层形成的针刺络合体。上述过滤材料中组成织物增强层的纤维为聚四氟乙烯纤维(以下简称PTFE)，而 PTFE纤维层是由平均直径为10 50 μ m的PTFE纤维组成的纤维网。织物增强层与纤维层的络合体与PTFE薄膜粘合的表面是经过烧毛处理的。针刺 络合体和PTFE薄膜是通过热粘结粘合在一起。过滤材料的克重在400 1200g/m2之间。过滤材料的经向、纬向的拉伸强度都在 500N/5cm 以上。此过滤材料在制备过滤袋制品中应用。本发明中，所选用的PTFE薄膜厚度在5 ΙΟΟμπι之间。PTFE薄膜最好具有在 125Pa下、3 10cm7cm7sec之间的透气性。薄膜的厚度优选在10 80 μ m之间，更优选 在25 60 μ m之间，再优选在35 50 μ m之间。这样薄膜将具有更好的透气性，有利于脉 冲喷吹，而且膜在脉冲喷吹正常使用条件下不会破裂。
本发明的织物增强层是指由纱线交织形成的一种稀疏织物层，通过使用织物增强 层能够使过滤材料具有一定机械强度。织物增强层起保持机械强度的作用，因此适合使用 拉伸强度在400N/5cm以上的织物增强层。从耐化学药品性、耐热性方面考虑，构成织物增 强层的纤维优选PTFE纤维。为了不增加压力损失，优选形成稀疏的织造组织，作为一般的 构造，有平纹组织、双层组织、三层组织、斜纹组织、缎纹组织等，特别是低成本、广泛使用的 平纹织物能得到满意的性能，因此优选使用。织物密度经向10 40根/2. 54cm,优选20 30根/2. 54cm,纬向10 30根/2. 54cm,优选10 20根/2. 54cm。这里的织物增强层是 指在PTFE薄膜和纤维层之间，由耐热性纤维构成的起增加机械强力作用的织物。作为构成织物增强层的可以是短纤维纱或者复合长丝。优选使用短纤维纱，短纤 维纱和纤维网的络合性良好，纤维的比表面积增多，比表面积大，有利于提高对粉尘的捕集 效率。本发明的PTFE纤维层是由平均直径为10 50 μ m的PTFE纤维组成的多层纤维 网叠加而成。当纤维平均直径小于10 μ m时，用此类纤维制成的过滤材料的空隙率低，使用 时压力上升过快，使滤料失效降低了其使用寿命。当平均直径大于50 μ m时，用此类纤维制成的过滤材料的粉尘捕集效率降低将无 法达到排放标准。作为形成上述过滤材料的纤维，从能得到更高的粉尘捕集效率及较低的 压力损失来看，优选纤维平均直径为10 40 μ m的PTFE纤维；更优选纤维平均直径为10 20 μ m的PTFE纤维。这里纤维的平均直径是指通过扫描电子显微镜所测量的50根纤维直 径的平均值。在本发明的过滤材料制作过程中，作为制作纤维层的方法，可以选用梳棉机使短 纤维梳理成纤维网的常规方法。用此方法得到的纤维网通过铺网3 4层后经挤出辊施加 轻压缩形成棉卷的状态后，再利用针刺法在厚度方向使纤维相互络合制成纤维层。再依次 层叠织物增强层和纤维层后，再通过针刺络合进行一体化。在此过程中，由于针刺络合在织 物增强层的表面形成一层薄薄的纤维层。该纤维层的形成一方面有助于提高过滤材料的强 力，另一方面增加了和PTFE薄膜的交络点，提高了 PTFE薄膜和针刺毡的贴合性能。所述络 合方法优选针刺法和喷水穿孔法中的至少一种方法，也可用其他方法。将针刺络合一体化后，与聚四氟乙烯薄膜粘合的织物增强层与纤维层络合体的表 面一侧进行烧毛方式处理。烧毛方式可采用燃油的明火烧毛，也可采用电能烧毛。采用明 火烧毛时，火焰高度控制在7 8cm，织物在前进速度控制在lOOm/min时，快速通过焰区， 从而完成烧毛加工；电能烧毛时，载热管温度控制在800 900°C，织物在前进速度控制在 100m/min时与其壁面进行均勻的摩擦接触，从而完成烧毛加工。烧毛加工后的与聚四氟乙 烯薄膜粘合的织物增强层与纤维层络合体的表面毛羽少且较光滑，易于此后的覆膜加工。PTFE薄膜和织物增强层与纤维层络合体通过热粘结粘合在一起。热粘结是将烧毛 后的增强织物和纤维层的络合体，在190°C以上的高温下与PTFE薄膜进行高温热压从而得 到过滤材料。选择使用热粘结的处理方式既能保证膜和络合体的结合牢度；又可避免采用 粘结剂粘合时，粘结剂遇高温熔化导致膜与络合体的牢度下降。本发明的过滤材料作为用于烟气除尘的过滤材料，必须满足捕集效率的要求并 且克重要适宜。克重太大增加了成本，克重太小又无法达到滤毡的强度要求，因此克重为 400 1200g/m2，进一步优选克重为600 1000g/m2。这里的克重是指单位平方米过滤材
4料的重量。本发明的过滤材料主要用于垃圾焚烧炉的高温烟气除尘，垃圾焚烧炉烟气的特点 是温度高、水汽含量高且具有强化学腐蚀性，因此过滤材料必须要有一定的强度来满足这 样恶劣的环境。另外过滤材料在使用过程中必须克服自身的重力和附载粉尘的重力，以及 清灰时压缩空气对过滤材料的冲击力。因此过滤材料经纬向的拉伸强度都在500N/5cm以 上。优选经向 800 1200N/5cm，纬向 1000 1400N/5cm。本发明的过滤袋，由上述的过滤材料构成，对烟气中的粉尘捕集效率高，而且耐磨 性、断裂强度、硬挺度和尺寸稳定性等机械强度良好，因而能够延长过滤材料的使用寿命。 作为在缝制过滤袋中使用的缝线，可以是使用和织物、过滤材料同材质，也可以使用和织 物、过滤材料材质不同但更优良的短纤维或长丝制成。优选使用和构成织物的纤维同样地 用具有耐化学药品性、耐热性的纤维材料构成的线，这里优选PTFE缝线。此外本发明的过滤材料和过滤袋，特别适合作为过滤从垃圾焚烧炉、燃煤锅炉或 者金属熔炼炉等排出的高温气体的除尘用滤布及由其构成的过滤袋使用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是本发明涉及的过滤材料的分解剖面图。图中1、PTFE薄膜，2、织物增强层，3、纤维层。过滤材料各物性的测定方法如下单位面积重量将过滤材料切成200X 200mm的正方形，根据重量计算出过滤材料的单位面积重量。厚度使用厚度千分表(挤压力0. 000245Pa)测定过滤材料的厚度。随机选择5点进行 测定，求出平均值。透气量基于JISL 1096规定的弗雷泽型织物透气性测试法测定过滤材料的透气量。测定 部位是随机选择10点进行测定。磨耗性基于JISL 1096规定的平面磨耗法实验测定过滤材料的耐磨性。选择5枚Φ Ilcm 的样品进行测试。磨耗强度的表示方法为从纤维层面研磨致能看见基布时的研磨次数。VDI3926捕集效率使用基于VDI3926的标准的实验设备测定过滤材料的性能，实验样品的尺寸是 Φ 150mm,喂入的粉尘浓度在5g/m3，过滤风速为2m/min。实验的顺序是，初期30回+稳定化 5000回+30回(途中)+稳定化5000回+30回(途中)+稳定化5000回+最后30回。这 里的初期30回、途中30回和最后30回的方法是，随着运行时间的延长，过滤材料两面的压 差会渐渐升高，当到达IOOOPa时，脉冲空气对过滤材料表面的粉尘进行清灰，然后进行下 一个过程，该过程总共进行30回，在实验的过程中记录压力和时间的变化，同时检测没有 被过滤材料捕集的粉尘的浓度。稳定化过程是指在运行的过程中，以5s为时间间隔对过滤材料进行清灰，共进行15000回。在这里所指的清灰的压力是5bar。压力损失VDI3926的测定试验后，过滤材料的残余压力损失。过滤材料引张强度基于JISL 1096规定的布条强度法测定过滤材料的抗拉强度。试样尺寸是 200mmX50mm,以拉伸速度lOOmm/min、夹头间隔IOOmm进行测定。测定值是试样的经向(是 和纤维的取向垂直的方向，在包含平纹粗布的试样的情况下，和平纹粗布的经向同一方向) 中的1次强度的值。实施例1使用Gore公司的Rastex Film Slit白色PTFE长丝制得的经向密度20根 /2. 54cm、纬向密度14根/2. 54cm，克重120g/m2的平纹织物作为基布，在其中一个面上以 120g/m2的单位面积重量层叠纤维网，该纤维网是由纤度3. 3分特(纤维平均直径14μ m)、 匹长70mm的PTFE短纤维(东丽株式会社制“TEFLON”或“TOYOFLON”)实施开棉、梳棉处理 后，以50根/cm2的刺针密度进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材料的纤维层，然后再 通过针刺加工使基布(即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得到单位面积重量600g/ m2、总针刺密度300根/cm2的针刺毡。再对针刺毡的基布一侧进行烧毛处理。烧毛处理后 在190°C以上的高温下，在针刺毡的烧毛面上覆PTFE薄膜，制得过滤材料，其各项物性见表
ο实施例2以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度3. 3分特(纤维平均直径14 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维实施开棉、梳棉处理后，以50根/cm2的刺针密度进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤 材料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布(即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得 到单位面积重量720g/m2、总针刺密度300根/cm2的针刺毡。其余同实施例1，所得到过滤 材料各项物性见表一。实施例3以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度 . 4分特(纤维平均直径20 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维(东丽株式会社制“TEFLON”或“T0Y0FL0N”)实施开棉、梳棉处理后，以50根/cm2的刺 针密度进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布 (即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得到单位面积重量600g/m2、总针刺密度300根 Zem2的针刺毡。其余同实施例1，所得过滤材料的各项物性见表一。实施例4以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度7. 4分特(纤维平均直径20 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维实施开棉、梳棉处理后，以刺针密度50根/cm2进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材 料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布(即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得到 单位面积重量720g/m2、总针刺密度300根/cm2的针刺毡。其余同实施例1，所得过滤材料 的各项物性见表一。
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实施例5以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度1. 8分特(纤维平均直径10 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维(东丽株式会社制“TEFLON”或“T0Y0FL0N”)实施开棉、梳棉处理后，以50根/cm2的刺 针密度进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布 (即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得到单位面积重量600g/m2、总针刺密度300根 /cm2的针刺毡。其余同实施例1，所得过滤材料的各项物性见表一。实施例6以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度1. 8分特(纤维平均直径10 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维实施开棉、梳棉处理后，以刺针密度50根/cm2进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材 料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布(即织物增强层))和上述的纤维层进行交织，得 到单位面积重量720g/m2、总针刺密度300根/cm2的针刺毡。其余同实施例1，所得过滤材 料的各项物性见表一。实施例1 6得到的含有PTFE纤维的过滤材料可以用于制作过滤袋。比较例1使用Gore公司的Rastex Film Slit白色PTFE长丝制得的经向密度20根 /2. 54cm、纬向密度14根/2. 54cm，克重120g/m2的平纹织物作为基布，在其两个面上分别以 120g/m2的单位面积重量层叠纤维网，该纤维网是由纤度3. 3分特(纤维平均直径14μ m)、 匹长70mm的PTFE短纤维实施开棉、梳棉处理后，以刺针密度50根/cm2进行针刺而得到的， 该纤维网形成过滤材料的纤维层，然后再通过针刺加工使基布(即织物增强层)和上述纤 维层进行交织，得到单位面积重量600g/m2、总针刺密度300根/cm2的针刺毡，制得过滤材 料，其各项物性见表一。比较例2以实施例1制得的平纹织物作为基布，在其中一个面上以120g/m2的单位面积重 量层叠纤维网，该纤维网是由纤度3. 3分特(纤维平均直径14 μ m)、匹长70mm的PTFE短纤 维实施开棉、梳棉处理后，以刺针密度50根/cm2进行针刺而得到的，该纤维网即为过滤材 料的纤维层。然后再通过针刺加工使基布(即织物增强层)和上述的纤维层进行交织，得 到单位面积重量600g/m2、总针刺密度300根/cm2的针刺过滤材料。再对其纤维层一侧进 行烧毛处理。烧毛处理后在190°C以上的高温下，在针刺毡的烧毛面上覆PTFE薄膜。制得 过滤材料，其各项物性见表一。从表一的评价结果可知，实施例1 6的过滤材料，与比较例1、2的过滤材料相 比，过滤材料的耐磨性好、捕集效率要高。进一步的来看，实施例2、4更加要好一点，再进一 步来看，实施例2为最好。表一
权利要求
一种过滤材料，其特征是该过滤材料为三层结构，依次为聚四氟乙烯薄膜、织物增强层、聚四氟乙烯纤维层。
2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征是该过滤材料中包括由织物增强层和聚 四氟乙烯纤维层形成的针刺络合体。
3.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征是组成织物增强层的纤维为聚四氟 乙烯纤维。
4.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征是所述聚四氟乙烯纤维层是由平均 直径为10 50 μ m的聚四氟乙烯纤维组成的纤维网。
5.根据权利要求2所述的过滤材料，其特征是所述针刺络合体与聚四氟乙烯薄膜粘 合的表面是经过烧毛处理的。
6.根据权利要求5所述的过滤材料，其特征是所述针刺络合体与聚四氟乙烯薄膜是 通过热粘结粘合在一起的。
7.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征是根据JISL1096标准，该过滤材料 的克重在400 1200g/m2之间。
8.根据权利要求1或2所述的过滤材料，其特征是根据JISL1096标准，该过滤材料 的经向、纬向的拉伸强度都在500N/5cm以上。
9.一种如权利要求1所述的过滤材料在制备过滤袋制品中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种过滤材料及其用途，过滤材料有三层结构第一层是PTFE薄膜，第二层是织物增强层，第三层是PTFE纤维层。本发明的过滤材料，对排气中的粉尘捕集效率好，和龙骨的耐磨性或断裂强度、硬挺度、尺寸稳定性等机械强度良好，使用寿命长，特别适合作为过滤从垃圾焚烧炉、燃煤锅炉或者金属熔炼炉等排出的高温气体的除尘用滤布及由其构成的过滤袋使用。
文档编号B01D39/16GK101934173SQ20091015888
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者沈雪松, 纪舜卿 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司