2016年11月11日 星期五 09:15:33
您的位置:首页资讯中心科技资讯

增刊精选|袋式除尘滤料功能性整理技术新进展:发泡涂层、高温热压覆膜有何优势?

发表时间:2017/1/20

袋式除尘滤料在实际工况中所面临的工艺环境苛刻复杂,因此,滤料通常需要进行烧毛、轧光、涂层、浸渍、覆膜及抗静电等后整理工艺处理,以满足不同工况对滤料提出的差别化和功能化的要求。

1 PTFE乳液浸渍整理

东华大学金平良采用以PTFE分散乳液为主的后整理剂浸渍处理水刺耐高温滤料,经过后整理,耐高温滤料的拒水等级达到8级,拒油等级达到7级,淋水等级达到4级,水的接触角θ>140°,拒水拒油性能得到了显著的改善,其孔隙率、透气性均满足滤料的使用要求。更进一步,其对聚苯硫醚和聚酰亚胺两种水刺耐高温滤料瞬时超温后的断裂强力和拒水拒油性能进行了研究。研究表明,PTFE分散乳液浸渍整理良好的聚苯硫醚水刺耐高温滤料,其断裂强力在190、230 ℃瞬超温条件下的纵横向断裂强力保持率均≥95%,材料的拒水拒油等级虽有所下降,但仍满足耐高温滤料的实际使用要求。

2 PTFE乳液涂层整理

已有研究表明,在滤料过滤效率方面,PTFE乳液涂层和浸渍处理的后整理工艺方法对滤料过滤效率的提高有重要作用,且PTFE乳液涂层后整理工艺方法对滤料过滤效率的提高效果优于PTFE浸渍处理后整理工艺方法;在滤料轧光整理前,先对滤料进行烧毛整理,可以提高滤料的过滤效率,特别是对于PM 2.5过滤效率的提高比较明显。

在滤料过滤阻力方面,PTFE乳液浸渍后整理工艺方法使滤料过滤阻力显著增大;PTFE涂层后整理工艺在减小滤料表面微孔直径的同时保持了滤料内部的通透性,滤料过滤阻力要明显小于浸渍后整理工艺;烧毛、轧光后整理工艺方法降低了滤料的透气性,增加了滤料的过滤阻力。

3 PTFE发泡涂层整理

研究表明,用发泡乳剂对滤料制品表面进行涂覆处理,可以改善滤料的表面风格,改进纤维网微孔结构,提高滤料的过滤、清灰和耐磨性能。目前,较先进的发泡涂层工艺,泡沫直径可达到0.5~2μm,涂层孔径达到2~11μm,孔隙率可达40%~60%,优于热轧轧光处理工艺。该工艺处理后滤料的过滤效率虽比覆膜滤料较差,但透气性更好、寿命更长,且成本较低。江南大学李素勤等采用聚四氟乙烯分散液为涂层剂主要原料,并添加一定比例的发泡剂、助剂等,对聚苯硫醚滤料进行发泡涂层处理,研究了涂层对滤料结构和性能的影响。研究表明,滤料表面形成了均匀致密的PTFE多孔发泡层,涂层后滤料的孔径呈现正态分布,滤料孔径主要集中在20~25μm之间,孔径分布均匀;耐磨性有明显改善,在转速70r/min条件下,耐磨次数从616次增加到27941次,延长了滤料的使用寿命。

4 袋式除尘滤料覆膜技术

玻纤基布覆合PTFE薄膜制成的耐高温滤料,集中了玻纤耐高温、耐腐蚀、强度高、伸长低和PTFE薄膜表面光滑、憎水、透气、容易清灰、化学稳定性好等优良特性。覆膜工艺主要包括两种:

一种是采用粘合剂将微孔膜粘附在基布上,其缺点是当温度过高时,粘合剂容易熔化而从微孔中渗出,影响滤料的过滤效果;另一方面,粘合剂碳化脱胶会造成薄膜受损而使滤料失效,因此,粘合法覆膜滤料不适宜在高温环境中使用。

另一种覆膜工艺是目前国际上通用的高温热压复合技术,该方法首先对玻纤织物进行表面处理,改善其与PTFE薄膜的结合性能和自身的化学稳定性,然后通过高温热压复合,使织物和PTFE薄膜在高温高压下结合成一体。通过该腹膜技术处理后,PTFE薄膜的微孔不被破坏,复合强度高。但是也存在一定的缺点,如处理工艺对织物结构和表面处理、薄膜的表面处理以及复合加工工艺均有较高的要求。

美国唐纳森公司自1981年就开发和生产出了商品名为Tetratex的覆膜滤料,具备生产玻纤/PTFE高温热压覆膜滤料的先进成熟技术。其薄膜孔径范围为0.07~7μm,薄膜厚度范围为5~250μm,运行过滤阻力小于1250Pa,滤料除尘出口烟气排放浓度为12.5mg/m3,使用寿命可达4年;美国Gore公司生产的Gore-Tex覆膜滤料性能指标在工业电厂锅炉应用领域具有世界先进水平,运行过滤阻力为980~2000Pa,滤料除尘出口烟气排放浓度小于20mg/m3,覆膜牢度不小于0.03MPa,使用寿命为16个月到3年。

国内玻纤/PTFE高温热压覆膜滤料从性能指标上看,与国际先进水平仍有一定的差距,运行过滤阻力一般为(2000±500)Pa,透气率为30~50m3/(m2·min),使用寿命为2年,覆膜牢度≥0.025MPa,连续工作温度为260℃,瞬间工作温度为300℃。