[发明专利]一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法，属于环保材料技术领域，包括如下步骤：(一)芳砜纶纤维的预处理；(二)改性填料的制备；(三)熔融纺丝；(四)拉伸定型。本发明提供了一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法，最终制备的滤料纤维长时间在高温条件下力学性能优越，热尺寸稳定性佳，具有很好的耐高温性和耐氧化剂腐蚀性能，适用于袋式除尘器的使用。

技术领域

本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法。

背景技术

滤袋的使用寿命受到运行环境中因素的影响：包括含尘气体的温度、湿度和化学腐蚀等。在化工、电力、水泥、冶金等袋式除尘器应用的行业中，常产生高温含尘烟气或烟尘，当温度高于时，此时常温用滤料等己不再适用。在目前高温烟气过滤工程的应用中，通常通过对高温烟气实施降温后达到200℃左右以下进行。由于在实际运行中烟气温度是烟尘温度的最低温度，实际除尘设计中的温度上限通常被认为是烟气温度。与常温烟气相比，高温烟气由于温度高，对烟气的密度、体积、气体分子运动等性能的影响较大。覆膜滤料表面的膜在高温条件下也会因高温氧化而脱落失效。在工程设计中，对高温含尘气的冷却降温措施固然重要，尤其对粗颗粒的预除尘，研发耐高温滤料是解决问题的根本。纤维滤料技术长期以来主要偏重于产品性能技术研究，在与重化工行业快速发展中实施相互匹配的功能化技术研究方面显得落后，滤料技术目前己逐渐表现为束缚袋式除尘技术进一步发展的瓶颈技术。对滤料技术进一步深化研究的根本在于将滤料的技术性研究转化到对滤料的功能化技术研究上，即：把滤料自身性能的研究与滤料应用的环境紧密结合起来，从行业应用的角度进一步深化认识纤维滤料的各种特性和织物构造，进一步提出正确使用滤料的方法和技术改进的途径。

芳砜纶是一种芳香族聚酞胺纤维，学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维，是由4,4'二氨基二苯砜，3,3'二氨基二苯砜和对苯二甲酰氯的缩聚物制成的纤维。大分子主链上由苯撑、间苯撑、酞胺基及砜基构成，由于芳砜纶既有对位又有间位的结构，大分子主链上存在强吸收电子的砜基基团，硫原子处于最高氧化状态，同时通过苯环的双键共轭，显著地降低了酰胺基上氮原子的电子云密度，所以具有突出的耐热、耐燃性能，芳砜纶是我国具有自主知识产权且实现工业化生产的耐高温纤维，在耐温性、尺寸稳定性、阻燃性等方面优于芳纶纤维。但是，该纤维对酸、碱、氧化剂等腐蚀性气体的抵抗性较差，特别是面对高温烟气时当温度高于纤维的连续使用温度时，纤维的基本结构和性质会发生变化，纤维容易变形和老化温度升高会加快化学反应速率，不仅酸性气体对纤维的腐蚀反应加快，而且高温会促进纤维的水解和氧化反应。另外，含有酸性腐蚀性气体的高温烟气冷却后容易发生结露。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种袋式除尘器用耐高温耐氧化滤料纤维的制备方法，包括如下步骤：

(一)芳砜纶纤维的预处理：

a.将60％的PTFE原乳液均匀的喷洒到芳砜纶纤维的表面，然后将芳砜纶纤维放入电晕放电仪中进行电晕处理，处理60～70s后取出备用；

b.将操作a中电晕处理后的芳砜纶浸没到处理液Ⅰ中，在70～80℃的条件下搅拌处理30～36min后得混合物Ⅰ备用；

(二)改性填料的制备：

a.称取相应重量份的无水乙醇140～160份、去离子水3～3.6份、冰乙酸1～1.2×10^-4份共同投入三口烧瓶中，在40～46℃的条件下搅拌处理40～50min后，将硅烷偶联剂加入到三口烧瓶中，在40～46℃的条件下继续搅拌处理8～9min后得混合液；