[发明专利]一种高温烟气除尘用玄武岩复合滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及产业用纺织品，具体是一种具有耐高温、耐酸碱性，且抗拉伸强力高的玄武岩复合滤料及其制备方法，属纺织生产技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，我国环保法规日趋完善，减小冶金、钢铁、发电、水泥等高耗能、高污染产业带来的环境污染尤为紧迫，耐高温、耐酸碱性能滤材的市场需求量也越来越大。因此，对过滤材料特别是耐高温过滤材料的研究显得十分重要。

连续玄武岩纤维是一种新型的高技术纤维，属于无机非金属纤维，是一种无污染的绿色工业材料，具有综合性能好、性价比高等特点，被誉为21世纪的新材料。连续玄武岩纤维是以纯天然玄武岩矿石为原料，将矿石粉碎后放进熔炉中，经1750～1900℃的高温熔融后，通过拉丝漏板拉伸成连续纤维。其制造过程对环境无害，是符合可持续发展的环境清洁型材料。

玄武岩纤维是采用单组份矿物原料熔制而成的一种高性能无机纤维，外表呈光滑的圆柱状，其截面呈完整的圆形。玄武岩连续纤维具有较高的拉伸强度、耐高温，弹性模量高，优异的耐化学腐蚀性能等优点。

目前市场上使用的耐高温滤材有着各自的优点，同时也存在着缺陷。如传统滤材玻璃纤维虽然价格低廉，但耐磨性和耐着性差，使用寿命短；P84和PTFE虽然过滤性能好、耐高温、使用寿命长，但价格昂贵，普通企业难以承受；陶瓷纤维过滤、清灰效果很好，但纤维脆、易断。玄武岩资源分布很广、大量存在于自然界，矿石易取价廉，玄武岩的主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙等，故具有较好的抗压耐磨性和化学稳定性。

采用天然的玄武岩原料拉制生产的连续玄武岩纤维，不仅具有良好的力学性能、化学稳定性、耐酸碱性以及耐高温性，而且储存丰富、价格低廉。连续玄武岩纤维具有比传统滤材玻璃纤维更优异的性能，如耐温范围为-250～650℃，而玻纤耐温范围-60～400℃；弹性模量比玻纤高1/3左右，抗拉强度可达4000MPa以上，耐磨性、耐酸碱性十分优越，比玻纤高出很多。目前，我国的电量约有80％是由火电提供的，尤其是由燃煤电厂提供的；因此，电厂燃煤锅炉是我国大气污染治理的重点。随着国家不断加大环保整治力度，对高性能的过滤材料的需求也越来越大。

目前，有关玄武岩纤维滤料的专利已有很多，但是它们都存在一些缺陷。比如公开号为CN 102078728 A的中国发明专利，其中的针刺工艺会损伤很大一部分纤维，从而影响过滤布的抗拉强力；公开号为CN 102218243 A的中国发明专利，其中芳砜纶在250℃条件下的强度保持率只有70%，在300℃条件下的强度保持率只有50%，且水刺工艺会对一部分纤维产生损伤，从而影响高温下滤布的强度；公开号为CN 102228764 A的中国发明专利，其中玄武岩纬纱为膨体纱，会降低玄武岩基布在纬纱方向上的强力，且基布经过PTFE覆膜处理的覆膜滤料太单薄，一旦覆膜破裂，其过滤效果下降很大；公告号为CN 201969433 U的中国实用新型专利，其中水刺工艺对纤维会有损伤，同时玄武岩纤维层中的纤维由于纤维表面光滑，容易滑脱于玄武岩基布。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温烟气除尘用玄武岩复合滤料及其制备方法，该滤料耐高温、耐酸碱，强度高，过滤效果好，过滤阻力低，可延长滤袋的使用寿命；本发明的制备方法简单，成本较低，适合于工业炉窑等除尘系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高温烟气除尘用玄武岩复合滤料，包括相互复合的基层与表层，基层为采用玄武岩纱线机织得到的玄武岩机织布经过PTFE（聚四氟乙烯）涂层处理的基布，表层为采用玄武岩纤维通过气流成网再经过缝编处理的缝编无纺布。

一种高温烟气除尘用玄武岩复合滤料的制备方法，包括基层与表层，基层为采用玄武岩纱线机织得到的玄武岩机织布经过PTFE（聚四氟乙烯）涂层处理的基布，表层为采用玄武岩纤维通过气流成网再经过缝编处理的缝编无纺布，表层通过高温热压复合到基层上，最后经过表面处理即得成品。

作为上述方案的进一步设置，所述基层中，玄武岩机织布的经纱与纬纱相同，玄武岩纤维直径3～15μm，纱线线密度30～200tex，纱线捻度50～300捻/ｍ。

所述玄武岩机织布的组织为平纹、斜纹、缎纹、罗纹、双层、管状组织中的任意一种。

所述玄武岩机织布经过PTFE（聚四氟乙烯）溶液涂层，涂层覆合的温度为300～450℃，涂层覆合压力0.1～1.5MPa。PTFE溶液选用东莞市绿点塑胶原料有限公司的FA30/40/60系列。