[發明專利]一種抗酸腐蝕濾料及其制造工藝

在審

• 申請號: 202211414149.5
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115532083A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 徐清清;王蘭;余慧
• 申請（專利權）人: 廣德輝龍環保科技有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊凱

本發明涉及過濾材料技術領域，具體公開了一種抗酸腐蝕濾料及其制造工藝，本發明濾料的制備方法包括如下步驟：步驟S1、將對甲苯磺酰氯加入4,4',4?三氨基三苯甲烷、三乙胺的四氫呋喃溶液中合成中間體一；步驟S2、將中間體一、3,3',4,4'?二苯甲酮四甲酸二酐加入N,N?二甲基乙酰胺中聚合成聚酰胺酸；步驟S3、將聚酰胺酸紡絲成聚酰胺酸納米纖維無紡布膜再熱酰亞胺化成聚酰亞胺納米纖維無紡布膜；步驟S4、將聚酰亞胺納米纖維無紡布膜浸入鎂的甲醇懸浮液中懸浮超聲得到改性聚酰亞胺纖維膜；步驟S5、將改性聚酰亞胺纖維膜與改性聚四氟乙烯纖維膜熱壓成型，得到濾料。本發明通過復合改性聚酰亞胺纖維膜與聚四氟乙烯膜，提高了濾料的抗蠕變、耐腐蝕性能和膜間搭接強度。

技術領域

本發明涉及過濾材料領域，具體涉及一種抗酸腐蝕濾料及其制造工藝。

背景技術

電力、冶金、化工等資源消耗型為主的重工業在創造巨大經濟價值的同時，也帶來了嚴重的環境污染。重工業產生的大氣污染以高溫煙氣為主，主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粉塵顆粒等，這些污染物不但會對環境造成嚴重污染，吸入人體還會造成呼吸系統、心腦血管等方面的疾病。為了加大環保力度，國家環境保護標準日趨嚴格，因此，具有高效、耐高溫、耐化學腐蝕、拒水拒油、使用壽命長等優點的濾料越來越受到矚目。

耐高溫濾料常用的原材料主要有玻璃纖維、芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維，這些纖維通常能耐受200-300℃的高溫煙氣，但也存在各自的缺陷，有一定的使用局限性：玻璃纖維性脆、不耐折，在高溫煙氣過濾過程中易損壞；芳綸纖維易水解，使用壽命短；聚酰亞胺纖維具有很高的斷裂強度、低伸長率以及良好的熱穩定性、不燃燒性和絕緣性，對稀酸穩定，但存在耐水性差的缺點；聚四氟乙烯纖維耐各種化學腐蝕，幾乎不受侵蝕，表面光滑，憎水抗結露但與其他物質相容性較差且耐蠕變性能較差，影響使用壽命。

本發明通過改性聚四氟乙烯纖維膜與改性聚酰亞胺纖維膜交聯復合的方式，提高了聚四氟乙烯的抗蠕變性能，增強了聚酰亞胺的耐腐蝕性能，提高了濾料膜之間的搭接強度。

發明內容

為了克服上述的技術問題，本發明的目的在于提供一種抗酸腐蝕濾料及其制造工藝，能有效過濾顆粒物，并能耐酸腐蝕，使用壽命長。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種抗酸腐蝕濾料，包括三層結構，芯材為改性聚酰亞胺纖維膜，外層為改性聚四氟乙烯纖維膜。

一種抗酸腐蝕濾料制造工藝，包括如下步驟：

步驟S1、將無水四氫呋喃、4,4',4-三氨基三苯甲烷、三乙胺加入反應釜A中，氮氣保護，攪拌降溫至0℃，滴加對甲苯磺酰氯的無水四氫呋喃溶液，保溫反應1h，加入飽和氯化鈉溶液淬滅反應，析出固體，過濾、水洗、干燥，得到中間體一；

步驟S2、將N,N-二甲基乙酰胺、中間體一、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐加入反應釜B中，室溫攪拌5h，補加N,N-二甲基乙酰胺，將反應液倒入去離子水中，析出固體，過濾、水洗、干燥，得到聚酰胺酸；

步驟S3、將聚酰胺酸溶解在N,N-二甲基乙酰胺中，攪拌3h并陳化12h，通過靜電紡絲得到聚酰胺酸納米纖維無紡布膜，然后置于真空烘箱中80℃預烘0.5h，再經過程序升溫得到聚酰亞胺納米纖維無紡布膜；

步驟S4、將聚酰亞胺納米纖維無紡布膜浸泡在鎂粉的甲醇懸浮液中，懸浮超聲1h后加入質量分數為20％的氯化銨水溶液再懸浮超聲0.5h，取出水洗、干燥，得到改性聚酰亞胺纖維膜；

步驟S5、將改性聚酰亞胺纖維膜置于兩層改性聚四氟乙烯纖維膜之間，180-200℃真空熱壓成型，冷卻、裁邊、收卷，得到濾料。

進一步地，步驟S1中4,4',4-三氨基三苯甲烷、三乙胺、對甲苯磺酰氯的摩爾比為1：1.05～1.2：1～1.1。