[发明专利]一种聚四氟乙烯微纤基高精度覆膜滤料及其制备方法

说明书

本发明公开了覆膜滤料技术领域的一种聚四氟乙烯微纤基高精度覆膜滤料及其制备方法，包括以下步骤，步骤一，采用PTFE纤维、PPS纤维、玻璃纤维、PI纤维、PET纤维中的一种或多种纤维，并梳理所采用的的纤维以获得功能性纤维层，步骤二，PTFE扁平长丝或PTFE圆形长丝在加工后获得平纹组织的PTFE基布，步骤三，将功能性纤维层置于PTFE基布两侧，形成复合纤维层，通过针刺工艺缠结加固获得非织造针刺毡，步骤四，将PFA熔喷纤维喷射于非织造针刺毡上表层；步骤五，将PTFE微孔膜经高温轧辊加热使其与带有PFA熔喷层非织造针刺毡覆合而制成高精度覆膜滤料。本发明将PFA熔喷层喷射于非织造针刺毡表面并使其粘附于毡表面，工艺简单，可操行程度高。

技术领域

本发明属于覆膜滤料技术领域，具体是一种聚四氟乙烯微纤基高精度覆膜滤料及其制备方法。

背景技术

在工业高速发展的过程中，由于滞后的环保措施，大量工业烟尘，主要来源于燃煤电厂和钢铁行业，被排放至空气中、造成大气污染，严重危害人类健康。国家提高工业烟尘的排放标准，具体要求为工业烟尘中固体颗粒物浓度排放的最大限值为30 mg/m³，重点地区为20mg/m³，甚至10mg/m³。传统静电除尘系统无法满足烟尘排放新标准，覆膜滤料因具有较高的过滤效率(≥98％)、良好的化学和热稳定性等特点而使其在工业烟尘过滤领域的使用量快速增加。覆膜滤料在燃煤电厂和钢铁行业的使用率分别超过40％、90％。

然而，在实际工程应用中，覆膜滤料的有效工作时长一般低于3年，滤料使用效率较低、资源浪费严重，提高覆膜滤料的使用寿命是工业除尘行业急需解决的问题。覆膜滤料表面的高聚物膜为PTFE微孔膜，PTFE极好的化学和热稳定性使其在化学成分复杂、温度高、腐蚀性强的工业烟尘中保持结构和性能稳定。PTFE微孔膜中含有大量原纤，其在含尘气流的冲击作用下，原纤断裂、微孔膜表面形成宏观孔洞，致使滤料失效。增加PTFE微孔膜尺寸稳定性、降低含尘气流对PTFE微孔膜的冲击作用强度是提高覆膜滤料使用寿命的有效方法。目前用于覆膜滤料的PTFE微孔膜的厚度一般低于10μm，增加PTFE微孔膜厚度，在一定程度上能够改善PTFE微孔膜的刚性、提供PTFE微孔膜的尺寸稳定性，但厚型PTFE微孔膜透气性能差，无法满足实际工况要求。

专利CN103877789A公开了一种利用水刺加固技术制备玻纤PPS复合水刺毡覆膜滤料，该专利在PTFE微孔膜与主体滤料间嵌入一层PPS纤维附着层，采用水刺工艺将PPS纤维附着层与复合纤维层以及基布层同时加固。但是，相较于针刺加固，水刺加固作用强度较低，在这种情况下，滤料内纤维缠结度低、滤料机械力学性能较差。另外，在水针的冲击作用下， PPS纤维附着层中大量PPS纤维进入滤料内部，降低含尘气体对PTFE微孔膜冲击作用的强度比较有限。

专利CN108057279A公开了一种聚四氟乙烯覆膜滤料及其制备方法，该专利采用在针刺毡表面涂覆一层含氟聚物的粘合剂以提高PTFE微孔膜与针刺毡的覆合牢度。然而，含氟聚合物水溶液粘合剂难以均匀涂覆于针刺毡表面，对于PTFE微孔膜的粘附牢度的提高程度有限。

因此，提高覆膜滤料中PTFE微孔膜尺寸稳定性、降低含尘气流对PTFE微孔膜冲击作用强度，仍是目前提高覆膜滤料有效工作时长的途径。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提高覆膜滤料中PTFE微孔膜尺寸稳定性、降低含尘气流对PTFE微孔膜冲击作用强度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种聚四氟乙烯微纤基高精度覆膜滤料，包括PTFE微孔膜、PFA熔喷层、功能性纤维层、PTFE基布层、功能性纤维层，PTFE微孔膜、 PFA熔喷层、功能性纤维层、PTFE基布层、功能性纤维层从上至下依次排列。

进一步，PTFE微孔膜孔径为0.2～3.0μm，厚度为1.0～4.0μm。

进一步，PFA纤维平均直径小于5μm，熔喷层纤维面密度为5～50g/m²。