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1、(10)申请公布号 CN 102671467 A(43)申请公布日 2012.09.19CN102671467A*CN102671467A*(21)申请号 201210131459.6(22)申请日 2012.04.28B01D 39/16(2006.01)B32B 27/02(2006.01)B32B 27/08(2006.01)D06C 15/00(2006.01)D06C 9/00(2006.01)D06M 15/256(2006.01)D06M 15/55(2006.01)D06M 15/643(2006.01)D06M 11/79(2006.01)D06M 11/46(2006.01。
2、)D06M 11/36(2006.01)(71)申请人福建鑫华股份有限公司地址 362200 福建省泉州市晋江市龙湖镇粘厝埔华鑫工业园(72)发明人张乐伟 曾鹏程 张国 施纯秒曾梦怡(74)专利代理机构泉州市文华专利代理有限公司 35205代理人车世伟(54) 发明名称一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡及其制备方法(57) 摘要本发明公开一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡，包括依次针刺复合在一起的迎尘面、辅助过滤层、增强基布层和支撑层；迎尘面为PPS、PTFE和PI纤维按1(0.2-0.5)(0.2-0.5)的比例混纺而成，辅助过滤层和支撑层分别为PPS纤维刺成，增强基布层为PTFE长丝经纬交织而成。。
3、本发明还公开一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法。采用本发明，迎尘面由PPS与PTFE及PI纤维混纺而成，成本较低，浸渍处理使针刺毡的横纵向强力提高；通过素毡制备、浸渍处理、轧光处理和烧毛处理，提高粉尘拦截率和过滤精度，使针刺毡的瞬时使用温度增大、受臭氧影响少，提高抗氧化性能，延长使用寿命，还能增大粉尘剥离率、增加针刺毡的透气量、减小运行能耗。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书6页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 2 页1/1页21.一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡，其特征在于，包括依次针刺复合在一起的迎尘面。
4、、辅助过滤层、增强基布层和支撑层；此迎尘面为PPS、PTFE和PI纤维按1(0.2-0.5)(0.2-0.5)的比例混纺成的迎尘面，此辅助过滤层和此支撑层分别为PPS纤维刺成的辅助过滤层和支撑层，此增强基布层为PTFE长丝经纬交织而成的增强基布层。2.一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，依次通过素毡制备、浸渍处理、轧光处理和烧毛处理实现：a、素毡制备：用PTFE长丝经纬交织成增强基布层，将PPS纤维进行开松、混合和梳理后铺在此增强基布层的相对两表面上，通过此铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡；此第一半成品针刺毡包括依次针刺复合在一起的PPS纤维刺成的辅助过滤层，PTFE长丝。
5、织成的增强基布层，以及PPS纤维刺成的支撑层；将PPS与PI和PTFE按1(0.2-0.5)(0.2-0.5)的比例进行混合后依次进行预开松、梳理、铺网和并网形成迎尘面后铺在上述第一半成品针刺毡的上述辅助过滤层上进行针刺复合得到第二半成品针刺毡；b、浸渍处理：将所述第二半成品针刺毡浸入整理液中浸渍，调整此整理液与所述第二半成品针刺毡的质量比在21，然后进行烘干定型，定型温度为220-250，车速为5-7m/min；所述整理液的组分及配比为：1重量份的PTFE浓缩分散液、6重量份的水、0.2-0.5重量份的有机硅乳液的混合液、0.05-0.08重量份的水性环氧树脂、0.05-0.08重量份的偶联。
6、剂、0.005-0.009重量份的乳化剂和0.10-0.20重量份的复合粉；c、轧光处理：将经步骤b处理后的所述第二半成品针刺毡进行轧光，轧光温度为220-240，车速为5-7m/min；d、烧毛处理：对轧光后的所述第二半成品针刺毡的所述迎尘面进行烧毛处理，烧毛车速为25-35m/min。3.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述素毡制备工序中，铺网层数为：所述支撑层铺12层，所述辅助过滤层铺6层。4.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述素毡制备工序中，所述PTFE长丝经纬交织成克重为130g/m2的所述增强基布层。。
7、5.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述素毡制备工序中，预刺后形成的所述第一半成品针刺毡的克重为440g/m2。6.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述素毡制备工序中，所述第二半成品针刺毡的克重为550g/m2。7.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述有机硅乳液的混合液的组分及配比为：5重量份的硅油乳液和1重量份的有机硅柔软剂。8.如权利要求2所述的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，其特征在于，所述复合粉采用纳米吸热复合粉，此纳米吸热复合粉包括1重量份的纳米二氧化硅、。
8、1重量份的纳米氧化锡和1重量份的纳米二氧化锰。权 利 要 求 书CN 102671467 A1/6页3一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡及其制备方法技术领域0001 本发明涉及一种滤料，具体涉及一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡及其制备方法。背景技术0002 国内外的应用实例证明，袋式除尘器成为控制工业烟尘和微细粒子的有效设备，电除尘由于受煤种及比电阻影响较大，难以满足国内目前电厂运行状况，因此电改袋成为目前电厂除尘的一大趋势。0003 袋式除尘器出口烟尘浓度都小于50mg/Nm3，与电除尘器相比，袋式除尘器不受飞灰比电阻的影响，飞灰浓度及粒度变化、烟气波动及锅炉运行负荷的变化对袋式除尘器出口排放浓度。
9、影响很小，因此袋式除尘器被越来越多的应用到工业除尘行业。0004 滤袋作为袋式除尘器的核心部件，其性能决定了袋式除尘器性能的发挥，聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，简称PPS)滤料由于耐温性好，耐酸碱性能优异，已成为燃煤电厂的主流滤料，PPS滤料的致命缺点是耐氧化性差，因此氧化问题成为PPS滤料失效的主要原因。0005 电袋复合除尘即除尘器前面部分采用电除尘器，后面部分采用袋式除尘器，电袋复合除尘器在燃煤电厂应用比较广泛，由于电除尘器电晕放电产生臭氧，臭氧极具氧化性，加上气体温度较高，短时间内对PPS滤料产生很强的氧化，致使PPS滤料氧化严重，使用寿命大大降低。聚四氟乙烯(。
10、Polytetrafluoroethylene，简称PTFE，俗称塑料王)纤维具有非常优异的耐酸碱、耐高温性能，能抵御各种复杂的使用工况，但是由于PTFE纤维的价格较贵，并且制造加工过程比较困难，难以生产及广泛应用。发明内容0006 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种成本低的且能提高抗氧化性能的复杂工况燃煤电厂专用针刺毡。0007 本发明的另一个目的在于还提供一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，不仅成本低，而且能提高针刺毡的抗氧化性能。0008 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：0009 一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡，包括依次针刺复合在一起的迎尘面、辅助过滤层、增强基布层和支撑层；。
11、此迎尘面为PPS、PTFE和PI纤维按1(0.2-0.5)(0.2-0.5)的比例混纺成的迎尘面，此辅助过滤层和此支撑层分别为PPS纤维刺成的辅助过滤层和支撑层，此增强基布层为PTFE长丝经纬交织而成的增强基布层。0010 一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，依次通过素毡制备、浸渍处理、轧光处理和烧毛处理实现：0011 a、素毡制备：0012 用PTFE长丝经纬交织成增强基布层，将PPS纤维进行开松、混合和梳理后铺在此说 明 书CN 102671467 A2/6页4增强基布层的相对两表面上，通过此铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡；此第一半成品针刺毡包括依次针刺复合在一起的PPS纤维刺。
12、成的辅助过滤层，PTFE长丝织成的增强基布层，以及PPS纤维刺成的支撑层；0013 将PPS与PI和PTFE按1(0.2-0.5)(0.2-0.5)的比例进行混合后依次进行预开松、梳理、铺网和并网形成迎尘面后铺在上述第一半成品针刺毡的上述辅助过滤层上进行针刺复合得到第二半成品针刺毡；0014 b、浸渍处理：将所述第二半成品针刺毡浸入整理液中浸渍，调整此整理液与所述第二半成品针刺毡的质量比在21，然后进行烘干定型，定型温度为220-250，车速为5-7m/min；所述整理液的组分及配比为：1重量份的PTFE浓缩分散液、6重量份的水、0.2-0.5重量份的有机硅乳液的混合液、0.05-0.08重量。
13、份的水性环氧树脂、0.05-0.08重量份的偶联剂、0.005-0.009重量份的乳化剂和0.10-0.20重量份的复合粉；0015 c、轧光处理：将经步骤b处理后的所述第二半成品针刺毡进行轧光，轧光温度为220-240，车速为5-7m/min；0016 d、烧毛处理：对轧光后的所述第二半成品针刺毡的所述迎尘面进行烧毛处理，烧毛车速为25-35m/min。0017 所述素毡制备工序中，铺网层数为：所述支撑层铺12层，所述辅助过滤层铺6层。0018 所述素毡制备工序中，所述PTFE长丝经纬交织成克重为130g/m2的所述增强基布层。0019 所述素毡制备工序中，预刺后形成的所述第一半成品针刺毡的。
14、克重为440g/m2。0020 所述素毡制备工序中，所述第二半成品针刺毡的克重为550g/m2。0021 所述有机硅乳液的混合液的组分及配比为：5重量份的硅油乳液和1重量份的有机硅柔软剂。0022 所述复合粉采用纳米吸热复合粉，此纳米吸热复合粉包括：1重量份的纳米二氧化硅、1重量份的纳米氧化锡和1重量份的纳米二氧化锰。0023 采用上述结构后，本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡具有以下有益效果：与PPS+PTFE或PPS+PI混纺滤料相比，迎尘面由PPS与PTFE及PI纤维混纺而成，其成本相对较低，而且还能使针刺毡的经向强力超过1100N/520cm，纬向强力超过1800N/520cm，有。
15、效提高了针刺毡的使用寿命；由于迎尘面采用三叶形截面的PI纤维与PTFE和PPS混纺而成，使迎尘面的比表面积大大增大，极大地改善了使用状况，提高了粉尘拦截率，针刺毡的过滤精度达到99.9；同时由于迎尘面添加耐温性高的PI纤维和PTFE纤维，使针刺毡的瞬时使用温度增大，能够提高针刺毡的抗氧化性能；由于迎尘面的比表面积增大，无机粒子附着量增多，比表面积吸热量增大，无机催化粒子的催化性能提高，臭氧分解率大大升高，致使接触到内部的空气温度降低，臭氧含量降低，针刺毡的使用寿命延长；针刺毡表面光滑，粉尘剥离率大大增大，能够达到95，透气量为138L/dm2min，设备运行阻力为800pa，因设备运行阻力降低。
16、，减小运行能耗，进一步提高针刺毡的使用寿命。0024 采用上述技术方案后，本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法具有以下有益效果：迎尘面由PPS与PTFE及PI纤维混纺而成，其成本相对较低；通过浸渍处理，能增加纤维与纤维之间的抱合力，使针刺毡的横纵向强力提高；通过素毡制备、浸渍处理、轧光处理和烧毛处理，提高针刺毡的粉尘拦截率和过滤精度，使针刺毡的瞬时使用温度说 明 书CN 102671467 A3/6页5增大、受臭氧影响少，提高了针刺毡的抗氧化性能，进而延长使用寿命，还能增大粉尘剥离率、增加针刺毡的透气量、减小运行能耗。附图说明0025 图1为本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的。
17、结构示意图；0026 图2为本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法的流程框图。0027 图中：0028 针刺毡 1 第一半成品针刺毡 110029 迎尘面 12 增强基布层 130030 辅助过滤层 14 支撑层 15具体实施方式0031 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。0032 如图1所示，本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡1，包括依次针刺复合在一起的迎尘面12、辅助过滤层14、增强基布层13和支撑层15；其中，迎尘面12采用PPS与PTFE及聚酰氩氨(polyimides，简称PI)纤维混纺制成，其混合比例为：PPSPTFEPI1(0。
18、.2-0.5)(0.2-0.5)。辅助过滤层14和支撑层15分别采用100PPS短纤维制成，增强基布层13采用100PTFE长丝经纬交织而成。0033 如图2所示，本发明的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡的制备方法，依次通过素毡制备、浸渍处理、轧光处理和烧毛处理实现。0034 实施例一0035 a、素毡制备：0036 用100PTFE长丝经纬交织成克重为130g/m2的增强基布层13，将2组PPS纤维分别开包后依次进行开松、混合和梳理，在增强基布层13的上下两表面上分别铺2组梳理后的PPS纤维，通过此铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡11；第一半成品针刺毡11包括上下依次针刺复合在一起的PPS。
19、纤维刺成的辅助过滤层14，PTFE长丝织成的增强基布层13，以及PPS纤维刺成的支撑层15，铺网层数为：支撑层15铺12层，辅助过滤层14铺6层，保证预刺后克重440g/m2；通过控制铺网过程将增强基布层13上下层纤维铺网层数合理分配上下层重量，将纤网预刺后成卷得到得到第一半成品针刺毡11；0037 将PPS与PI和PTFE按10.20.2的比例进行混合，将2组混合纤维分别预开松后依次进行梳理、铺网和并网形成迎尘面12后铺在第一半成品针刺毡11的辅助过滤层14进行针刺复合，得到总克重为550g/m2的第二半成品针刺毡。其中，铺网可铺6层，通过控制铺网过程将增强基布层13上下层纤维铺网层数合理分。
20、配上下层重量。0038 作为本发明的一个较佳实施例，2组PPS纤维分别进行开包后依次进行预开松、混棉、储棉、喂棉和梳理，在增强基布层13的上层和下层分别铺2组梳理后的PPS纤维，通过铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡11。0039 作为本发明的另一较佳实施例，PPS与PI和PTFE进行混合，将两组混合的纤维分别开包后依次进行预开松、混棉、储棉、喂棉、梳理和铺网形成迎尘面12后铺在第一半成说 明 书CN 102671467 A4/6页6品针刺毡11的辅助过滤层14上依次进行预刺、主刺、主刺和修面，从而针刺得到总克重为550g/m2的第二半成品针刺毡。0040 其中PPS纤维采用三叶形截面的10。
21、0PPS纤维，增强基布层13采用100PTFE长丝经纬交织而成。0041 b、浸渍处理：将上述第二半成品针刺毡浸入预先配置好的整理液中浸渍，此整理液的组分及配比如表1所示，通过调整压辊间距来调整整理液与此第二半成品针刺毡的质量比在21，然后浸入定型机进行烘干定型，定型温度为220或230，车速为5m/min；0042 表10043 0044 其中，PTFE浓缩分散液选用中昊晨光化工研究院的PTFE浓缩分散液，牌号为SFN-1，固含量60；0045 有机硅乳液的混合液为5重量份的硅油乳液与1重量份的有机硅柔软剂的混合液。例如，将5重量份的285硅油乳液与1重量份的型号为HA-920的有机硅柔软剂。
22、混合形成机硅乳液的混合液；0046 水性环氧树脂采用双酚A型环氧树脂，牌号为上海望界生产的YUKARESIN EA-080；0047 偶联剂采用氨基硅烷偶联剂，国产牌号为KH550；0048 乳化剂选用吐温80，此吐温80为表面活性剂聚山梨酯-80的俗称；0049 复合粉作为整理液的催化剂，可采用纳米吸热复合粉，其包括1重量份的纳米二氧化硅、1重量份的纳米氧化锡和1重量份的纳米二氧化锰。0050 采用环氧树脂之一的水性环氧树脂作为粘合剂，与丙烯酸树脂粘合剂相比，环氧树脂粘合剂耐温性更好，整理液中氨基硅烷偶联剂一方面作为环氧树脂固化剂，使无机离子的附着性增大，另一方面作为偶联剂增加纤维与纤维之间。
23、的抱合力，使针刺毡的横纵向强力提高。0051 c、轧光处理：将经步骤b处理后的上述第二半成品针刺毡放入轧光机进行轧光，轧光机的上下辊的温度为220，车速为5m/min；0052 d、烧毛处理：将轧光后的上述第二半成品针刺毡进行烧毛处理，采用单面烧毛的方法，烧毛面为迎尘面12，烧毛时的车速为25m/min，从而制备成品针刺毡1。0053 本发明所制备的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡1，其经向强力超过1100N/520cm(纯PPS滤料的经向强力为870N/520cm)，纬向强力超过1800N/520cm(纯PPS滤料的纬向强力1600N/520cm)，有效提高了针刺毡1的使用寿命；针刺毡1的过滤。
24、精度达到99.9，粉尘剥离率达到95，透气量为138L/dm2min，设备运行阻力为800pa，因设备运行阻力降低，可提高针刺毡1的使用寿命。说 明 书CN 102671467 A5/6页70054 实施例二0055 a、素毡制备：0056 用100PTFE长丝经纬交织成克重为130g/m2的增强基布层13，将2组PPS纤维分别开包后依次进行预开松、混合和梳理，在增强基布层13的上下两表面上分别铺上两组梳理后的PPS纤维，通过此铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡11；第一半成品针刺毡11包括上下依次针刺复合在一起的PPS纤维刺成的辅助过滤层14，PTFE长丝织成的增强基布层13，以及PPS纤。
25、维刺成的支撑层15，铺网层数为：支撑层15铺12层，辅助过滤层14铺6层，保证预刺后克重440g/m2；0057 将PPS与PI、PTFE按10.350.35的比例进行混合，将2组混合纤维分别预开松后依次进行梳理、铺网和并网形成迎尘面12后铺在第一半成品针刺毡11的辅助过滤层14上进行针刺，得到总克重为550g/m2的第二半成品针刺毡。0058 其中PPS纤维采用100PPS纤维，增强基布层13采用100PTFE长丝经纬交织而成。0059 b、浸渍处理：将上述第二半成品针刺毡浸入预先配置好的整理液中浸渍，此整理液的组分及配比如表2所示，通过调整压辊间距来调整整理液与此第二半成品针刺毡的质量比在。
26、21，然后浸入定型机进行烘干定型，定型温度为240，车速为6m/min；0060 表20061 0062 其中，有机硅乳液的混合液和复合粉与实施例一中相同。0063 c、轧光处理：将经步骤b处理后的上述第二半成品针刺毡放入轧光机进行轧光，轧光机的上下辊温度为230，车速为6m/min；0064 d、烧毛处理：将轧光后的上述第二半成品针刺毡进行烧毛处理，采用单面烧毛的方法，烧毛面为迎尘面12，烧毛时的车速为30m/min，从而制备成品针刺毡1。0065 本发明所制备的一种复杂工况燃煤电厂专用针刺毡1，其经向强力超过1100N/520cm(纯PPS滤料的经向强力为870N/520cm)，纬向强力超。
27、过1800N/520cm(纯PPS滤料的纬向强力1600N/520cm)，有效提高了针刺毡1的使用寿命；针刺毡1的过滤精度达到99.8，粉尘剥离率达到93，透气量为161L/dm2min，设备运行阻力为977pa，因设备运行阻力降低，可提高针刺毡1的使用寿命。0066 实施例三0067 a、素毡制备：0068 用100PTFE长丝经纬交织成克重为130g/m2的增强基布层13，将2组PPS纤维分别开包后依次进行开松、混合和梳理，在增强基布层13的上下两表面上分别铺2组梳理后的PPS纤维，通过此铺网和预刺后成卷得到第一半成品针刺毡11；第一半成品针刺毡11包括上下依次针刺复合在一起的PPS纤维刺。
28、成的辅助过滤层14，PTFE长丝织成的增强基布说 明 书CN 102671467 A6/6页8层13，以及PPS纤维刺成的支撑层15，铺网层数为：支撑层15铺12层，辅助过滤层14铺6层，保证预刺后克重440g/m2；0069 将PPS与PI、PTFE按10.50.5的比例进行混合，将2组混合纤维分别开松后依次进行梳理、铺网和并网形成迎尘面12后铺在第一半成品针刺毡11的辅助过滤层14上进行针刺，得到总克重为550g/m2的第二半成品针刺毡。0070 其中PPS纤维采用100PPS纤维，增强基布层13采用100PTFE长丝经纬交织而成。0071 b、浸渍处理：将上述第二半成品针刺毡浸入预先配置。
29、好的整理液中浸渍，此整理液的组分及配比如表3所示，通过调整压辊间距来调整整理液与此第二半成品针刺毡的质量比在21，然后浸入定型机进行烘干定型，定型温度为250，车速为7m/min；0072 表30073 0074 其中，有机硅乳液的混合液和复合粉与实施例一中相同。0075 c、轧光处理：将经步骤b处理后的上述第二半成品针刺毡放入轧光机进行轧光，轧光机的上下辊的温度为240，车速为7m/min；0076 d、烧毛处理：将轧光后的上述第二半成品针刺毡进行烧毛处理，采用单面烧毛的方法，烧毛面为迎尘面12，烧毛时的车速为35m/min，从而制备成品针刺毡1。0077 本发明所制备的一种复杂工况燃煤电厂。
30、专用针刺毡1，其经向强力超过1100N/520cm(纯PPS滤料的经向强力870N/520cm)，纬向强力超过1800N/520cm(纯PPS滤料的纬向强力1600N/520cm)，有效提高了针刺毡1的使用寿命；针刺毡1的过滤精度达到99.9，粉尘剥离率达到94，透气量为144L/dm2min，设备运行阻力为870pa，因设备运行阻力降低，可提高针刺毡1的使用寿命。0078 上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。说 明 书CN 102671467 A1/2页9图1说 明 书 附 图CN 102671467 A2/2页10图2说 明 书 附 图CN 102671467 A10。