《高温耐腐耐水解芳纶、PPS针刺毡滤料》

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课题背景:芳纶虽耐大多数酸,耐碱性良好,但是芳纶的耐水解性较差,不适用于湿度较高的工作环境,强力损失较大。为克服芳纶本身的缺陷,通常都是以PTFE乳液发泡浸渍,或者进行防油水整理,再或者PTFE覆膜处理。该公司考虑到PTFE价格昂贵,生产成本日渐增加,且若单做防油水处理又无法提高芳纶的耐酸碱性。研究人员对市面上的整理剂进行调查分析,发现聚丙烯酸酯是当前国内外均大量使用的一种涂层剂,具有抗水解功能,其是饱和化合物,热稳定性、光化学稳定性、抗氧化性质均良好,且其具有成本低、透明度高、成膜性好、与织物结合力强等优点。将聚丙烯酸酯乳液与PTFE乳液混合使用,将两者的优良性能相结合,开发粘附牢度高、抗水解、耐化学腐蚀性的高温芳纶、PPS针刺毡滤料。该混合后整理剂的最佳匹配,还可以降低公司生产成本,提高盈利能力和市场竞争力。技术原理:浸渍法是化学粘合法中应用最早、最广泛的方法,也称全浸渍或饱和浸渍。基本工艺流程:织物喂入有粘合剂的浸渍槽中,浸渍后经过一对轧辊或吸液装置除去多余的粘合剂,再通过烘燥装置使浸渍液固化。按轧液和吸液方式可分为浸轧式、吸液式和吸液-轧液结合式,按帘网形式可分为单帘网+圆网和双帘网形式。该项目中后整理的工艺为一浸一轧(轧余率80%-90%),先在100-110℃条件下预烘滤料1-2min,再在定型机中(200-270℃)中高温烘干定型。轧液率设置为80%到90%,这样既能保证良好的浸渍效果,同时节约烘燥的能耗。整理液的浓度根据最终产品的增重效果来确定,滤料增重越多,其耐化学腐蚀性越好,但过高的含量会增加滤阻提高成本,影响材料的过滤效果。性能指标:克重:700g/m<'2>;透气性:450(L/mm/S);断裂强度:经向>1200N,纬向>1300N;断裂伸长率:经向<30%,纬向<40%。技术的创造性与先进性:首次将成膜性好的聚丙烯酸酯类后整理剂与PTFE耐高温后整理剂共混,优化配方工艺,解决了PTFE乳液后整理粘附牢度差,滤料在使用过程中滤效下降的缺点。引进性能优异的整理剂,将成膜性好的聚丙烯酸酯与PTFE乳液共混,降低生产成本,同时提高芳纶针刺毡抗水解性能。聚丙烯酸酯乳液在芳纶和PPS纤维上可形成致密、连续的大分子网状结构胶膜。针刺毡不但具有较好的耐气候性,较高的强度,良好的防水性能,而且还具有较佳的透气率,提高了其过滤效率,除尘袋性能更稳定,延长了滤袋使用寿命。结合工厂实际设备等情况,以“质量”为中心,对后整理设备进行专用效果改装调试,利于新产品的开发,并提高生产效率。技术的成熟程度,适用范围和安全性:高温耐腐耐水解芳纶、PPS针刺毡滤料项目经过小试、中试等步骤逐步放大试验,突破了该项目关键技术难题,积累了大量的生产操作经验。科技人员对每道工序的作业进行梳理,根据企业标准指定岗位操作规程、应急预安等工艺文件,使各道工序达到技术上可控和经济上合理,取得了可靠的工业化生产所需的工艺数据,验证完善了产品生产工艺流程,工艺条件及技术指标达到工业化要求。公司生产的高温耐腐耐水解芳纶、PPS针刺毡滤料工艺稳定、产品性能可靠。公司生产、检测、试验设备齐全,原材料及销售渠道可靠稳定,能满足批量生产的要求。该项目在技术成熟度、生产设备、生产工艺、安全环保设施、人员配备和原材料供应等方面,均已达到了投产条件。应用情况及存在的问题:复合后整理配方体系的研究:对现有聚丙烯酸酯类后整理剂的型号和生产企业情况进行市场调研,分析测试其成份和成膜性,筛选出成膜性好的聚丙烯酸酯规格型号和生产厂家。其次,对PTFE耐高温后整理剂的规格型号和生产企业进行市场调研,分析测试其成份、耐腐蚀和耐水解性,并研究其与聚丙烯酸酯溶液的相容和匹配性能,确立了合理的混合比例,解决了PTFE乳液后整理粘附牢度差,滤料在使用过程中滤效下降的缺点。梯度结构针刺复合滤料的制备;将芳纶和PPS纤维分别经开松、梳理和铺网后得到不同梯度结构的纤维网,测试其过滤效果、透气率和力学性能,最后确定纤维的细度配伍。选用不同经纬密的基布,研究不同细度纤维与基布之间的配伍,最后确立最佳的基布结构。所得芳纶和PPS针刺毡不但具有较高的强度,而且还具有较佳的透气率,使除尘袋性能更稳定,延长了滤袋使用寿命。成膜涂覆工艺技术研究:通过研究轧液量、滤料进料速度、烘燥温度、烘燥风速和烘燥设备结构对后整理剂的成膜性,并分析测试滤料的耐腐蚀和耐水解性能。使聚丙烯酸酯和聚四氟乙烯混合乳液在芳纶和PPS纤维上形成致密、连续的大分子网状结构胶膜,全包覆滤料纤维表面,使滤料达到耐腐蚀耐水解效果。后整理设备的改造和调试:结合工厂实际设备等情况,以“质量”为中心,对后整理设备进行专用效果改装调试,利于后续新产品的开发,并提高了设备的生产效率。

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