專利名稱：耐酸玻纖及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種耐酸濾料及其制備方法，尤其是一種耐酸玻纖及其制備方法。
背景技術：
袋式除塵器是電廠、鋼廠等高溫煙塵過濾的最可靠的設備，它對煙塵的過濾效果 極好，對于ι. ο μ m以上的粉塵可除去99. 99%以上，幾乎可以達到零排放，袋式除塵器高溫 除塵濾袋通常使用玻璃纖維材料制作，玻纖濾袋可用于260°C的工況條件下長期使用，瞬間 使用溫度可達350°C ；且尺寸穩定性好，在280°C以下時，其收縮率幾乎為零，拉伸斷裂強度 高，拉伸斷裂伸長率小。
然而，由于電廠、鋼廠等排放的煙氣中含有“硫”等成分，具有極大的腐蝕性；尤其 是燃煤鍋爐使用的煤的品種不同，有的品種含硫量很高，一般來講，煤中如含有1 %的硫，燃 燒后會在煙氣中形成600ppm的“二氧化硫”，還會產生“二氧化碳”等，由于煤等燃料中都含 有氫的成份，在燃燒過程中還會形成與空氣中的氧反應從而形成水，使煙氣濕度增大，出現 結露及露點溫度的問題，會對玻璃纖維進行化學腐蝕，降低了玻纖過濾材料的強力及使用 壽命。為了提高玻纖濾料的耐酸性能，不少廠家在后處理上下功夫，主要是對玻璃纖維原絲 或玻纖布浸漬PTFE (聚四氟乙烯)分散液等，但都未能從根本上解決玻璃纖維的耐酸問題， 效果也不夠理想。近年來也有采用PTFE(聚四氟乙烯)、P84(聚酰亞胺)等濾料制作濾袋， 然而，其高昂的價格影響了它們的推廣應用。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種適用于電廠、鋼廠等含硫量較高的煙塵過濾行業的 耐酸玻纖，從而延長袋式除塵器過濾袋的使用壽命，特別是延長過濾袋在高溫及含硫量較 高的煙塵中的使用壽命。本發明的目的之二是提供上述耐酸玻纖的制備方法。實現本發明的目的之一所采用的技術方案是提供一種耐酸玻纖，包含 &0210wt% 15wt%。原料成分中的是一種堿金屬改性劑，SiO2與堿金屬改性劑適合 的比例可提高玻纖的耐酸性能。所述耐酸玻纖包含Si0240wt% 45wt%。SiO2雖然可以促進玻璃液的形成，并能 在一定程度上改善玻璃纖維的耐酸性能，但是含量不宜太大，含量過大會使玻璃液發粘，不 利于拉絲作業，因此，本發明的玻璃組合物中SiO2的含量應不超過45%。所述耐酸玻纖還包含Al2036wt % IOwt % ；CaO 4wt % 5wt % ；MgO 3wt % 5wt% ；R2O llwt% 13wt% ；TiO2IOwt% 15wt%。所述R2O (堿金屬氧化物)中包含Na20、K2O和Li。所述R2O (堿金屬氧化物)中Na2O含量為8wt%，其余為K2CHLi。適量的堿金屬氧 化物R2O(Na2CHK2CHLi)不但可以促進玻璃液的形成，而且堿金屬氧化物在酸性介質作用下 生成Si-0-Na+H+--^ Si-OH+Na+，在纖維表面形成保護膜，阻礙侵蝕進程，進一步提高了玻纖的耐酸能力。所述耐酸玻纖中還含有B2O3，含量為彡0. 5wt%。這樣可以盡量避免玻纖濾料在與含有酸的煙塵接觸時，生成對玻纖有破壞作用的硼酸。實現本發明的目的之二所采用的技術方案是提供一種耐酸玻纖的制備方法，將上 述成份的原料熔化，再將熔化后的玻璃液進行拉絲，熔化溫度控制在1460士 10°C。在所述拉絲過程中進行溫度補償，補償溫度控制在1350 士 10°C。所述拉絲漏板的溫度控制在1285 士 2°C。所述熔化過程采用碳棒和電極的復合方法進行熔化。
具體實施例方式以下為本發明的耐酸玻纖及其制備方法的較佳實施例實施例1一種耐酸玻纖包含Si0240wt% ；B2O3O- 5wt% ；AI2O3IOwt% ；Ca05wt% ；MgO 4wt% ； R20(Na20+K20+Li) 13wt% ；Ti0215wt% ；ZrO212. 5wt% ；其中 13wt% RO2 的(堿金屬氧化物) 中，Na2O含量為原料總成分含量的8wt%，其余為K2CHLi。上述耐酸玻纖的制備方法，將上述原料中的石英砂(SiO2含量為99. 9% )需要過 80目篩網；鋯英砂需要過200目篩網；其他原料粉碎后過40目篩網。將上述原料混合均勻 后，加入原料總重量3%的水，在攪拌器中連續攪拌3分鐘，使原料充分混合。將上述混合后的原料投入到熔化部，熔化部采用碳棒和電極的復合方法將其熔 化，熔化溫度選擇在1460士 10°C，熔化后的玻璃液進入主通道進行均化，均化后經澄清后， 流入拉絲作業部，作業部是一個類似于代鉬拉絲坩堝的裝置，拉絲作業部裝有電極，對玻 璃液進行溫度補償并調節至1350士 10°C，其下部裝有漏板，經拉絲機拉成單絲直徑Φ = 5.5μπι原絲，漏板溫度控制在1280 士 2°C的范圍內，這樣有利于玻璃纖維的拉制和成型后 玻璃纖維的強度。實施例2一種耐酸玻纖包含Si0244wt% ；B2O3O. 3wt % ；Al2038wt % ；Ca04wt % ；Mg05wt % ； R20(Na20+K20+Li) Ilwt% ；Ti0212. 7wt% ；Zr0215wt% ；其中 llwt% RO2 (堿金屬氧化物)中， Na2O含量為原料總成分含量的8wt%，其余為K2CHLi。上述耐酸玻纖的制備方法，將上述原料中的石英砂(SiO2含量為99. 9% )需要過 80目篩網；鋯英砂需要過200目篩網；其他原料粉碎后過40目篩網。將上述原料混合均勻 后，加入原料總重量3%的水，在攪拌器中連續攪拌3分鐘，使原料充分混合。將上述混合后的原料投入到熔化部，熔化部采用碳棒和電極的復合方法將其熔 化，熔化溫度選擇在1460士 10°C，熔化后的玻璃液進入主通道進行均化，均化后經澄清后， 流入拉絲作業部，作業部是一個類似于代鉬拉絲坩堝的裝置，拉絲作業部裝有電極，對玻璃 液進行溫度補償并調節至1350士 10°C，其下部裝有漏板，經拉絲機拉成單絲直徑Φ =Sym 原絲，漏板溫度控制在1280士2°C的范圍內，這樣有利于玻璃纖維的拉制和成型后玻璃纖維 的強度。實施例3一種耐酸玻纖包含Si0245wt% ；B2O3O- Iwt% ；AI2036wt% ；Ca04. 5wt% ；Mg03wt% ；R20(Na20+K20+Li) 12wt% ;Ti0214. 9wt%;Zr0214. 5wt% ；其中 12wt% RO2 的(堿金屬氧化物) 中，Na2O含量為原料總成分含量的8wt%，其余為K2CHLi。上述耐酸玻纖的制備方法，將上述原料中的石英砂(SiO2含量為99. 9% )需要過 80目篩網；鋯英砂需要過200目篩網；其他原料粉碎后過40目篩網。將上述原料混合均勻 后，加入原料總重量3%的水，在攪拌器中連續攪拌3分鐘，使原料充分混合。將上述混合后的原料投入到熔化部，熔化部采用碳棒和電極的復合方法將其熔 化，熔化溫度選擇在1460士 10°C，熔化后的玻璃液進入主通道進行均化，均化后經澄清后， 流入拉絲作業部，作業部是一個類似于代鉬拉絲坩堝的裝置，拉絲作業部裝有電極，對玻 璃液進行溫度補償并調節至1350士 10°C，其下部裝有漏板，經拉絲機拉成單絲直徑Φ = 6.5 μ m原絲，漏板溫度控制在1280士2°C的范圍內，這樣有利于玻璃纖維的拉制和成型后 玻璃纖維的強度。實施例4一種耐酸玻纖包含:Si0244. 5wt % ；B2O3O. 2wt % ；AI2039wt % ；Ca04. 8wt % ； Mg04. 5wt% ；R2O(Na20+K20+Li) 12. 5wt% ；Ti0214. 5wt% ；ZrO2IOwt % ；其中 12. 5wt% RO2 的 (堿金屬氧化物)中，Na2O含量為原料總成分含量的8wt%，其余為K2CHLi。上述耐酸玻纖的制備方法，將上述原料中的石英砂(SiO2含量為99. 9% )需要過 80目篩網；鋯英砂需要過200目篩網；其他原料粉碎后過40目篩網。將上述原料混合均勻 后，加入原料總重量3%的水，在攪拌器中連續攪拌3分鐘，使原料充分混合。將上述混合后的原料投入到熔化部，熔化部采用碳棒和電極的復合方法將其熔 化，熔化溫度選擇在1460士 10°C，熔化后的玻璃液進入主通道進行均化，均化后經澄清后， 流入拉絲作業部，作業部是一個類似于代鉬拉絲坩堝的裝置，拉絲作業部裝有電極，對玻璃 液進行溫度補償并調節至1350士 10°C，其下部裝有漏板，經拉絲機拉成單絲直徑Φ =6ym 原絲，漏板溫度控制在1280 士 2°C的范圍內，這樣有利于玻璃纖維的拉制和成型后玻璃纖維 的強度。實施例5一種耐酸玻纖包含:Si0244. 8wt% ；B2O3O. 4wt% ；ΑΙ2038· 5wt% ；CaO 4. 9wt% ；MgO 4. 7wt% ；R2O (Na20+K20+Li) 12. 8wt% ；TiO2IOwt% ；Zr0213. 9wt% ；其中 12. 8wt% RO2 的(堿 金屬氧化物)中，Na2O含量為原料總成分含量的8wt%，其余為K2CHLi。上述耐酸玻纖的制備方法，將上述原料中的石英砂(SiO2含量為99. 9% )需要過 80目篩網；鋯英砂需要過200目篩網；其他原料粉碎后過40目篩網。將上述原料混合均勻 后，加入原料總重量3%的水，在攪拌器中連續攪拌3分鐘，使原料充分混合。將上述混合后的原料投入到熔化部，熔化部采用碳棒和電極的復合方法將其熔 化，熔化溫度選擇在1460士 10°C，熔化后的玻璃液進入主通道進行均化，均化后經澄清后， 流入拉絲作業部，作業部是一個類似于代鉬拉絲坩堝的裝置，拉絲作業部裝有電極，對玻璃 液進行溫度補償并調節至1350士 10°C，其下部裝有漏板，經拉絲機拉成單絲直徑Φ = 7μπι 原絲，漏板溫度控制在1280 士 2°C的范圍內，這樣有利于玻璃纖維的拉制和成型后玻璃纖維 的強度。本發明的耐酸玻纖，在200攝氏度、10襯％濃度的硫酸溶液中浸泡120小時，其強 力保留率大于等于94% ；
本發明的耐酸玻纖，在200攝氏度、在濃度為20wt%的硫酸溶液中浸泡120小時， 其強力保留率大于等于93% ；本發明的耐酸玻纖，在200攝氏度、在濃度為30襯％的硫酸液中浸泡120小時，其 強力保留率大于等于92% ；本發明的耐酸玻纖，在200攝氏度、在濃度 為50wt%的硫酸溶液中浸泡120小時， 其強力保留率大于等于90%。
權利要求
一種耐酸玻纖，包含SiO2，其特征在于還包含ZrO2，含量為10wt％～15wt％。
2.根據權利要求1所述的耐酸玻纖，其特征在于所述Si02含量為40wt% 45wt%。
3.根據權利要求1或2所述的耐酸玻纖，其特征在于還包含A12036wt% 10wt% ； CaO 4wt%~ 5wt% ；MgO 3wt% 5wt% ;R2011wt% 13wt% ；Ti02 10wt% 15wt%。
4.根據權利要求3所述的耐酸玻纖，其特征在于所述R20包含Na20、K20和Li。
5.根據權利要求4所述的耐酸玻纖，其特征在于所述R20中Na20含量為8wt%，其余 為 K20+Li。
6.根據權利要求3所述的耐酸玻纖，其特征在于還包含B203，含量為彡0.5wt%。
7.—種權利要求1 6任一耐酸玻纖的制備方法，將所述耐酸玻纖的成份的原料熔化， 再將熔化后的玻璃液進行拉絲，所述熔化溫度控制在1460士 10°C。
8.根據權利要求7所述的耐酸玻纖的制備方法，其特征在于在所述拉絲過程中進行 溫度補償，補償溫度控制在1350 士 10°C。
9.根據權利要求8所述的耐酸玻纖的制備方法，其特征在于所述拉絲漏板的溫度控 制在 1285 士 2°C。
10.根據權利要求7所述的耐酸玻纖的制備方法，其特征在于所述熔化過程采用碳棒 和電極的復合方法進行熔化。
全文摘要
本發明的目的是提供一種適用于電廠、鋼廠等含硫量較高的煙塵過濾行業的耐酸玻纖及其制備方法，從而延長袋式除塵器過濾袋的使用壽命，特別是延長過濾袋在高溫及含硫量較高的煙塵中的使用壽命。本發明的耐酸玻纖，包含ZrO2 10wt％～15wt％。原料成分中的ZrO2是一種堿金屬改性劑，SiO2與堿金屬改性劑適合的比例可提高玻纖的耐酸性能。
文檔編號C03C13/02GK101857376SQ201010195628
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月9日 優先權日2010年6月9日
發明者宋朋澤 申請人:宋朋澤