專利名稱：耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高溫氣固和固液分離的過濾介質(zhì)，具體地說是一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)及其制備工藝。
目前，高溫氣-固和固-液分離凈化產(chǎn)品在不斷的發(fā)展中。國內(nèi)外產(chǎn)品大都屬于燒結(jié)氧化鋁、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)不銹鋼、折疊不銹鋼氈、玻璃纖維復(fù)合紙(氈)等無機金屬過濾介質(zhì)，它不適合于高固體含量的氣體、高粘度、高濁度的液體過濾，受到壓力后過濾孔徑變形，從而產(chǎn)生阻力增大且迅速堵塞，使過濾受到影響，不能到達氣-固和固-液分離的目的。中國專利文獻公開了一種短纖維燒結(jié)濾芯及其制備工藝，該濾芯含有酚醛樹脂粉、烏洛托品、短纖維和硬脂酸鋅(鈣)；其制備工藝為將酚醛樹脂粉、依次配加適量的烏洛托品、短纖維毛和硬脂酸鋅(鈣)，充分?jǐn)嚢杈鶆颍b入模具中，放入烘箱內(nèi)燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度為180～250℃、其升溫速度為2℃～2.5℃/min、勻速升溫、燒結(jié)時間為60～100分鐘，然后脫模，并將燒結(jié)成型的產(chǎn)品浸入浸漬液中，時間1～3分鐘，并進行甩干，二次干燥，溫度控制在100～200℃，升溫速度為1.0℃～1.3℃/min，烘干時間5～7小時。浸責(zé)液中含有聚氨脂預(yù)聚體100份，二甲基亞砜為60～80份，丙酮80～100份，摩卡10～20份(重量份數(shù))。它可用于油漆、樹脂、電泳漆、潤滑油、糖漿、皂化液、乙烯等高粘度、高污染物處理。但工作溫度在0～120℃。
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、高壓、自支撐的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)及其制備工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實現(xiàn)的。
一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂改性雙馬來酰亞胺(BMI)或N-烷基馬來酰亞胺(AMI)溶液、聚酰亞胺(PI)預(yù)聚物溶液、聚醚酰亞胺(PEI)或聚醚酮(PEK)等耐高溫粘合劑，預(yù)浸高模量聚酯纖維、聚酰亞胺纖維、聚醚酰亞胺纖維、聚醚酮纖維、聚苯硫醚(PS)纖維和芳倫纖維(PA)等耐高溫纖維及其無紡制品，再將干燥后的預(yù)浸料裝入模具進行固化燒結(jié)成型為板(片)式和空心管式濾材(芯)。其過濾精度由耐溫纖維和粘合劑的摻入量以及預(yù)浸料裝填密度控制，為了方便脫模，可以加入適量的脫模劑。其特征在于改性的BMI、AMI溶液、PI預(yù)聚物溶液或PEI、PEK溶液100份，耐高溫纖維及其無紡制品50～340份。改性的BMI溶液或AMI溶液的制備方法(1)Michael加成擴鏈反應(yīng)、(2)液體活性橡膠增韌、(3)熱塑性樹脂增韌、(4)苯乙烯類單體或乙烯基樹脂共聚反應(yīng)、(5)其它類型烯丙基苯基化合共聚改性BMI、AMI。Michael加成擴鏈反應(yīng)方法為酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂粉100份，BMI或AMI 1～180份，K-54、Hc-18或烏洛托品等叔胺堿性催化促進劑1-10份，溶解在丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二乙二醇二甲醚等溶劑或混合溶劑進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度70～100℃、反應(yīng)時間1-24h，產(chǎn)物固含量為5-70％。耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝為改性的BMI、AMI或PI、PEI、PEK等溶液，按比例預(yù)浸上述耐溫纖維及其無紡制品并進行干燥制成預(yù)浸纖維或預(yù)浸無紡制品，裝入模具，預(yù)浸料裝填密度為0.31～1.50g/cm3放入烘箱內(nèi)燒結(jié)固化成型，燒結(jié)溫度為180～250℃、燒結(jié)時間為60～180分鐘，然后脫模。燒結(jié)成型后還需要進行浸漬處理，這是由于酚醛或烯丙基酚醛改性物仍屬于脆性，燒結(jié)成型的產(chǎn)品還有部分纖維脫落現(xiàn)象，為了解決脫落問題，避免過濾時的二次污染，用浸漬的方法進行后處理。浸漬時間1～3分鐘，并進行控速離心定量甩干，甩干時間1～5分鐘，二次干燥、溫度控制在100～200℃，烘干固化為止，包裝成品。后處理浸漬液采用聚氨脂預(yù)聚體100份，BMI或AMI1～100份，二甲基亞砜為60～80份，摩卡18～20份，K-54、Hc-18或烏洛托品等叔胺堿性催化促進劑1～20份、丙酮80～100份(重量份數(shù))。
本發(fā)明提供一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)及其制備工藝，由于采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂改性BMI、AMI或PI、PEI、PEK等耐溫粘合劑、加入促進劑固化成剛性支撐的耐溫纖維(板、片、芯)過濾介質(zhì)，使產(chǎn)品自支撐好。采用耐溫纖維及其無紡制品做濾料，孔隙率高達80～90％，阻力小，截留力強，納污力強，且受壓后孔道不變形，過濾精度為5～100μm，流量0.5～6m3/h，阻力0.006～0.014Mpa，工作溫度0～300℃，PH范圍1～8，使用壽命長；如過濾精度為5μm、10μm，使用壽命200h；過濾精度為50μm，使用壽命350h；過濾精度為75μm，使用壽命450h；過濾精度為100μm，使用壽命500h。該產(chǎn)品可廣泛用于水處理、油漆樹脂、電泳漆、潤滑油、糖漿、乙烯皂以及紡絲熔融體等液體過濾。特別適用于高粘度、高污染物的液體過濾。該產(chǎn)品適用于天然氣、煙道氣、壓縮空氣、壓縮機冷卻劑氨氣、合成氨原料氣等氣體過濾、過濾工程孔徑為液體過濾孔徑的1/8～1/4。
下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明。
實施例1。
一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，使其過濾精度為100μm。其配料為酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂粉末100g，雙馬來酰亞胺(BMI)100g，烏洛托品39.4g，二甲基亞砜-丙酮混合溶劑140g配成預(yù)浸液。氣體過濾3μm微粒去除效率為80％的高模量聚酯無紡布190g、均勻浸漬預(yù)浸液，并室溫下干燥制成預(yù)浸無紡制品，該預(yù)浸無紡制品卷繞在承接管上并裝入模具中，裝填密度0.80g/cm3，放入烘箱燒結(jié)，燒結(jié)溫度為200℃，時間140分鐘，然后脫模，并將燒結(jié)成型后的產(chǎn)品浸入后處理浸漬液中。后處理浸漬液中含有聚氨脂預(yù)聚體100g、BMI80g、二甲基亞砜60g、丙酮80g摩卡10g。浸入1分鐘，然后在離心甩干機甩干1分鐘，進行二次干燥，溫度為100℃，烘干固化為止。產(chǎn)品最高使用溫度為150℃。
實施例2。
與實施例1不同的是將酚醛樹脂(或烯丙基酚醛樹脂)100g在混合溶劑中，經(jīng)10gK-54或Hc-18叔胺催化劑催化下與150gBMI反應(yīng)，反應(yīng)溫度70～100℃、反應(yīng)時間1-24h。反應(yīng)產(chǎn)物溶液380g，預(yù)浸高模量聚酯無紡布1200g，該預(yù)浸無紡制品卷繞在承接管上并裝入模具中，裝填密度1.00g/cm3，放入烘箱燒結(jié)，燒結(jié)溫度為250℃，時間60分鐘，然后脫模，并將燒結(jié)成型后的產(chǎn)品浸入后處理浸漬液中。后處理浸漬液中含有聚氨脂預(yù)聚體100g、AMI5g、二甲基亞砜80g、丙酮100g、摩卡20g。浸入3分鐘，然后在離心甩干機甩干3分鐘，進行二次干燥，溫度為200℃，烘干固化為止。所制得的耐高溫纖維燒結(jié)濾芯的過濾精度為50μm。產(chǎn)品最高使用溫度為180℃。
實施例3。
與實施例2不同在于采用預(yù)浸液260g，預(yù)浸聚苯硫醚纖維140g(或芳倫纖維140g)，均勻浸漬預(yù)浸液，并室溫下干燥制成預(yù)浸纖維，該預(yù)浸纖維直接裝入模具中，裝填密度1.30g/cm3。所制得的耐高溫纖維燒結(jié)濾芯的過濾精度為20μm。產(chǎn)品最高使用溫度為250℃。
實施例4。
與實施例1不同在于采用PI預(yù)聚物溶液或PEI、PEK等溶液作為預(yù)浸液，其它與實施例1完全相同。
實施例5。
與實施例1不同在于分別采用丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜或二乙二醇二甲醚作改性反應(yīng)或預(yù)浸液的溶劑，其它與實施例1完全相同。
實施例6。
與實施例1不同在于聚酰亞胺纖維、聚醚酰亞胺纖維或聚醚酮纖維100g均勻浸漬實施例4的預(yù)浸液，并室溫下干燥制成預(yù)浸纖維，該預(yù)浸纖維直接裝入模具中，裝填密度1.50g/cm3。所制得的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的過濾精度為5um。產(chǎn)品最高使用溫度為300℃。
實施例7。
與實施例2不同在于將酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂100g，在丙酮溶劑中，經(jīng)K-54或Hc-18叔胺催化劑催化下與BMI5g反應(yīng)，反應(yīng)溫度70～100℃、反應(yīng)時間1-24h。反應(yīng)產(chǎn)物溶液240g，所制得的耐高溫纖維燒結(jié)過濾板的過濾精度為75μm。
權(quán)利要求
1．一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，其特征在于改性的BMI、AMI溶液、PI預(yù)聚物溶液或PEI、PEK溶液100份，耐高溫纖維及其無紡制品50～340份。
2．如權(quán)利要求1所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，其特征在于可以采用高模量聚酯纖維、聚酰亞胺纖維、聚醚酰亞胺纖維、聚醚酮纖維、聚苯硫醚(PS)纖維或芳倫纖維(PA)等耐高溫纖維及其無紡制品。
3．如權(quán)利要求2所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，其特征在于改性的BMI溶液或AMI溶液可以采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂改性雙馬來酰亞胺(BMI)或N-烷基馬來酰亞胺(AMI)溶液。
4．如權(quán)利要求3所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)，其特征在于改性的BMI溶液或AMI溶液采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂粉100份，BMI或AMI1～180份，K-54、Hc-18或烏洛托品等叔胺堿性催化促進劑1-10份，溶解在丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二7二醇二甲醚等溶劑或混合溶劑進行反應(yīng)，產(chǎn)物固含量為5-70％。
5．如權(quán)利要求1所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝，其特征在于改性的BMI、AMI溶液、PI預(yù)聚物溶液或PEI、PEK溶液，按比例預(yù)浸上述耐溫纖維及其無紡制品并進行干燥制成預(yù)浸纖維或預(yù)浸無紡制品，裝入模具，預(yù)浸料裝填密度為0.31～1.50g/cm3，放入烘箱內(nèi)燒結(jié)固化成型，燒結(jié)溫度為180～250℃、燒結(jié)時間為60～180分鐘，然后脫模，燒結(jié)成型后用浸漬的方法進行后處理，后處理浸漬液采用聚氨脂預(yù)聚體100份，BMI或AMI1～100份，二甲基亞砜為60～80份，摩卡18～20份，K-54、Hc-18或烏洛托品等叔胺堿性催化促進劑1～20份、丙酮80～100份(重量份數(shù))，浸漬時間1～3分鐘，并進行控速離心定量甩干，甩干時間1～5分鐘，二次干燥、溫度控制在100～200℃，烘干固化為止。
6．如權(quán)利要求5所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝，其特征在于改性的BMI溶液或AMI溶液的制備方法(1)Michael加成擴鏈反應(yīng)、(2)液體活性橡膠增韌、(3)熱塑性樹脂增韌、(4)苯乙烯類單體或乙烯基樹脂共聚反應(yīng)或(5)其它類型烯丙基苯基化合共聚改性BMI、AMI。
7．如權(quán)利要求6所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝，其特征在于改性的BMI溶液或AMI溶液可以采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂改性雙馬來酰亞胺(BMI)或N-烷基馬來酰亞胺(AMI)溶液。
8．如權(quán)利要求7所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝，其特征在于改性的BMI溶液或AMI溶液采用酚醛樹脂或烯丙基酚醛樹脂粉100份，BMI或AMI 1～180份，K-54、Hc-18或烏洛托品等叔胺堿性催化促進劑1-10份，溶解在丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二乙二醇二甲醚等溶劑或混合溶劑進行反應(yīng)，產(chǎn)物固含量為5-70％。
9．如權(quán)利要求7所述的耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)的制備工藝，其特征在于制備改性的BMI溶液或AMI溶液的反應(yīng)溫度70～100℃、反應(yīng)時間1-24h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐高溫纖維燒結(jié)(板、片、芯)過濾介質(zhì)及其制備工藝,采用改性的BMI、AMI溶液、PI預(yù)聚物溶液或PEI、PEK溶液,按比例預(yù)浸耐溫纖維及其無紡制品并進行干燥制成預(yù)浸纖維或預(yù)浸無紡制品,裝入模具,放入烘箱內(nèi)燒結(jié)固化成型,然后脫模,再用浸漬的方法進行后處理,控速離心定量甩干,二次干燥?？紫堵矢哌_80～90%,過濾精度為5～100μm,工作溫度0～300℃。該產(chǎn)品適用于天然氣、煙道氣、壓縮空氣、壓縮機冷卻劑氨氣、合成氨原料氣等氣體過濾,特別適用于高粘度、高污染物的液體過濾。
文檔編號B01D39/16GK1305861SQ00134088
公開日2001年8月1日 申請日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月12日
發(fā)明者吳良義, 趙寬, 李成仲, 王守印, 陳自強 申請人:天津市超凈過濾技術(shù)研究所