袋式除塵行業用覆膜濾料,因不僅可實現近于零排放,同時由于薄膜不粘性、摩擦系數小,故粉餅會自動脫落,確保了設備阻力長期穩定,因此充分發揮了袋式除塵器優越性,是理想的過濾材料選擇。
在普通濾料表面復合一層聚四氟乙烯(PTFE)薄膜而行成的一種新型濾料,這就是PTFE覆膜濾料。PTFE薄膜相當于起到了“一次粉塵層”的作用,物料交換是在膜表面進行的,使用之初就能進行有效的過濾。薄膜特有的立體網狀結構,使粉塵無法穿過,無孔隙堵塞之虞。這種過濾方式稱為“表面過濾”。
目前市場上PTFE 覆膜工藝主要有:膠黏法和高溫熱壓工藝。
1、膠黏法
該方法主要是通過膠黏劑的黏合作用,將薄膜和基布黏合在一起。該工藝操作方便,覆膜機器成本低,是目前廣泛應用的一種覆膜工藝。
難點:聚四氟乙烯(PTFE)具有優良的耐高溫、耐氣候、耐化學腐蝕、低表面張力等特性,但是由于 PTFE中含有極強 C-F 鍵和被原子所強化的 C-C 鍵組成的完全對稱的線形高分子,導致 PTFE 及其薄膜的表面張力非常低,表面不易潤濕,且與其他物質難以相容。
方法:目前開發和研究可直接黏結低表面能含氟材料的黏合劑主要有以有機胺絡合物作為引發劑的溶劑型膠黏劑、包含熱塑性含氟聚合物的熱熔膠黏劑和水性膠黏劑。通過不同的上膠工藝,在基布上涂上一層黏合劑,將 PTFE 薄膜與基布黏合在一起。
缺點:在覆膜過程中都會面臨基布上膠是否均勻以及黏合劑在高溫下易碳化等問題。因為膠黏劑會堵塞 PTFE 薄膜微孔結構,會造成覆膜濾料的透氣性下降,且在高溫使用條件下,膠黏劑會發生熔融甚至碳化,進一步導致薄膜微孔堵塞以及造成濾料脫膜,影響覆膜濾料的使用壽命。
2、高溫熱壓工藝
高溫熱壓覆膜工藝是先將基布或者 PTFE 薄膜經過特殊的表面處理,然后在一定的壓力和溫度下,將薄膜和基布覆合在一起。
優點:該工藝由于設備精度控制較高,可減少高溫熱壓下對 PTFE 薄膜的損害,產品的透氣量和使用壽命均要優于膠黏法制得的覆膜濾料。
方法:在高溫熱壓覆膜工藝的前道工序,首先要對 PTFE 薄膜進行改性或者對基布進行特殊整理,才能保證高溫熱壓覆膜工藝的覆膜效果。目前,PTFE 薄膜的表面改性方法主要包括化學溶液改性和等離子體改性;基布的整理主要是 PTFE 乳液的表面整理。
(1)化學改性的方法雖然會對 PTFE 薄膜的表面產生良好的改性效果,但是在PTFE 薄膜的改性過程中不能準確控制處理效果的均勻性,而且該方法需要大量制備高腐蝕性的化學溶液,處理過程中必然會產生大量的廢液,不利于覆膜工藝的產業化應用。
(2)等離子體可以增強薄膜表面的反應活性,使得薄膜與基布的黏結不再是物理黏結,還有可能引入化學鍵的黏結作用,有利于提高 PTFE 薄膜與覆膜基布的黏結強力。但是由于等離子體處理目前還未產業化應用,其處理效率還處于較低水平,并不適用于覆膜工藝中大幅寬基布的在線改性,在一定程度上限制了覆膜工藝的生產效率。
(3)PTFE乳液整理利用 PTFE 分散液制備發泡涂層劑,采用泡沫整理工藝處理濾料,在其表面上形成一層發泡涂層,再與 PTFE 薄膜熱壓復合,其覆膜濾料的覆膜牢度大于膠黏法制得的覆膜濾料的覆膜牢度,且經過16h的耐溫試驗后其牢度幾乎不變。高溫情況下膜也不會脫落,應為覆膜時的高溫熱壓遠遠高于工況中實際使用溫度。
目前我司采用的是PTFE乳液整理處理濾料,利用高溫熱壓工藝,結合日本進口加熱電磁輥,利用其溫度均勻的優點,生產出透氣均勻,覆膜牢度足,高溫依然不易脫落的覆膜濾料。
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