CN100346860C - 三梯度高密面层过滤材料制造方法 - Google Patents

三梯度高密面层过滤材料制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种三梯度高密面层过滤材料的制造方法，包括以下步骤：(1)将细纤维、基布、粗纤维采用纤维成网的工艺设备同时形成细纤维在上、粗纤维在下，中间带有基布夹层的纤维网，所述细纤维的纤维度为1.1～2.4dtex，粗纤维的纤维度为2.5～7.0dtex；(2)将制成的纤维网送入多道针刺机针刺，制成针刺坯料；(3)在针刺坯料细纤维面上再放置超细纤维网层，送入后序多道针刺机进行针刺，或多道水刺，制成针刺毡，所述超细纤维的纤维度为0.1～1.0dtex；(4)将针刺毡进行热定型、烧毛、压光制成三梯度、高密面层微孔形态的过滤材料。用本发明方法制造的过滤材料过滤效率高，成本低、对于粉尘层具有良好剥离效果，可广泛地应用于工业生产和环保工程上，取得很好的经济效益。

Description

三梯度高密面层过滤材料制造方法
技术领域
本发明属于非织造布的技术领域。本发明即提供了一种用非织造布技术制造新型过滤材料的方法，该材料可用于烟尘净化物料收集和设备保护等方面，还可以用于液固分离和气固分离技术领域。
背景技术
过滤材料广泛地应用于国民经济各个部门，它主要是用作气—固分离和液—固分离的手段。过滤材料按织造方法通常分为两类：织造滤料和非织造滤料，其中非织造滤料又以针刺法为主要制造方法。目前针刺滤料作为袋式除尘器的核心部件已广泛用于钢铁、水泥、有色冶金、电力、垃圾焚烧、交通等各行业中。
针刺滤料具有三维结构，它通过截留、惯性和扩散等几种主要机理可有效地阻挡粒子穿行，在形成粉尘层后，通过粉尘层进一步有效地捕获粒子、收集粒子，达到高效过滤的目的。
传统的针刺滤料的制造方法是将纤维经过梳理制成二个纤维网，将两个纤维网中间放入织好的基布(或不放入基布)经过预针刺、主针刺……修面后形成针刺滤料半成品，再经过烧毛、压光等后处理工艺制成针刺滤料，其工艺流程如图1所示。
但是，采用传统的针刺工艺制成的针刺过滤材料其过滤效率难以进一步提高，而且对粉尘(或称滤饼)的剥离效果也不尽理想。要想使过滤材料具有更高的过滤效率，对粉尘具有良好的剥离效果，同时还要尽可能的减小滤料本身的阻力以及降低制造成本一直是过滤材料研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的旨在提出一种新的针刺工艺方法，并采用本发明的工艺制造出一种新型结构的、即具有三梯度高密面层微孔表面的过滤材料。这种结构的过滤材料具有较高的过滤效率和粉尘剥离率，而且还有较高的孔隙率。
本发明所提出的过滤材料制造的新工艺，包括以下步骤：(1)将细纤维、基布、粗纤维采用纤维成网的工艺设备同时形成细纤维在上、粗纤维在下，中间带有基布夹层的纤维网，所述细纤维的纤维度为1.1～2.4dtex，粗纤维的纤维度为2.5～7.0dtex；(2)将制成的纤维网送入多道针刺机针刺，制成针刺坯料；(3)在针刺坯料细纤维面上再放置超细纤维网层，送入后序多道针刺机进行针刺，或多道水刺，制成针刺毡，所述超细纤维的纤维度为0.1～1.0dtex；(4)将针刺毡进行热定型、烧毛、压光制成三梯度、高密面层微孔形态的过滤材料。
本发明所提出的过滤材料制造的新工艺。还可以在第二次针刺时改用水刺机对上层放置超细纤维网，下层为由细纤维和粗纤维形成的针刺毡胚料进行水刺。将水刺后的针刺毡，再经热定形、烧毛、压光工艺即制成三梯度高密面层微孔表面过滤材料。
本发明的三梯度高密面过滤材料所使用的粗纤维其纤度按定长纱支法计算在2.5～7.0dtex范围内，细纤维纤度为1.0～2.5dtex，而超细纤维其纤度则在1.0dtex以下。
本发明的三梯度高密面过滤材料所使用的纤维其材质可以分：天然纤维、无机纤维和有机合成纤维几大类。它们包括：棉(其代号为C)、麻(J)、毛(W)；碳纤维(Ca)、玻纤(G)、金属纤维(M)、涤纶(PET)、丙纶(PP)、腈纶(A)、维纶(PVA)、绵纶(PA)、芳纶(H)、聚苯硫醚纤维(PPS)、聚酰亚铵纤维(PI)，共聚丙烯腈纤维(CA)、均聚丙烯腈纤维(HA)和聚四氟乙烯纤维(F)等。
上述纤维材质的选择与搭配，必须考虑到以下多种因素：
(1)所要过滤的物质的物理、化学性能；
(2)所要滤去的物质的物理、化学性能；
(3)工作环境的酸碱度即PH值；
(4)对过滤材料提出的其它功能要求，如：消静电、疏水、疏油和耐高温、阻燃等。
本发明的三梯度高密面过滤材料其针刺密度两次相加为300～700针/cm2。
用本发明的方法所制成的三梯度高密面层过滤材料具有较高的过滤效率，特别是对于粉尘具有良好的剥离效果，滤材本身的阻力也未见有明显增大，制造成本也不高，应用范围极为广泛，综合分析起来其经济效益是十分可观的。
附图说明
图1传统制造针刺滤料的工艺流程图；
图2本发明的过滤材料结构的横剖面意图，图中I为超细纤维网，II为细纤维网，III为基布、IV粗纤维网；
图3本发明的三梯度高密面层过滤材料制造方法工艺流程图——针刺法；
图4本发明的三梯度高密面层过滤材料制造方法工艺流程图——针刺、水刺法；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步的说明和补充。
实施例1
(1)先将1.5dtex的PPS纤维、玻纤基布和3.5dtex的PPS纤维采用纤维成网的工艺设备同时形成中间夹层的细、粗不同上下的两层纤维网，一起送入多道针刺机形成针刺坯料，针刺密度为200针/cm2；(2)在1.5dtex PPS纤维网上再放置0.85dtex的PPS纤维网，再进入后几道针刺机上进行针刺毡，针刺密度为200针/cm2；(3)将针刺毡进行热定型、烧毛、压光工艺形成具有三梯度结构、高密面层微孔形态表面光滑的过滤材料。
实施例2
(1)先将1.5dtex的涤纶(PET)纤维、涤纶(PET)基布和4.5dtex的涤纶(PET)纤维分别采二条纤维成网的工艺设备同时形成中间夹层的细、粗不同的上下两层纤维网，一起送入多道针刺机形成针刺坯料，针刺密度为250针/cm2；(2)在1.5dtex PET纤维网上再放置0.5dtex的PET纤维网，再进入水刺机上进行水刺，水刺密度为100针/cm2；(3)将经水刺后制成的由超细纤维作上面层，细纤维作中间层，涤纶基布和粗纤维的复合针刺毡经热定形、烧毛、压光即制成三梯度高密度面层微孔表面过滤材料。
其它实施例，工艺和程序的实施例1和2相同，仅纤维材质和纤度不同故以列表的方式予以说明。
  实施例序号   顶层超细纤维网(＜1dtex)   上层超细纤维网(1.0～2.5dtex) 基布   底层粗纤维网(2.5～7.0dtex) 同实施例   针刺密度针/cm2
3 1.0dtex M纤维 2.5dtex M纤维 M基布 7.0dtex M纤维 同1   ①200②100
4 0.5dtex PI纤维 1.5dtex PPS纤维 F基布 6.0dtex PPS纤维 同1   ①300②200
5 1.0dtex Ca纤维 2.4dtex G纤维 F基布 7.0dtex F纤维 同1   ①200②100
6 1.0dtex F纤维 2.5dtex PI纤维 G基布 7.0dtex F纤维 同1   ①200②100
7 0.1dtex PPS纤维 1.0dtex PI纤维 PI基布 2.5dtex CA纤维 同1   ①200②400
8 0.5dtex A纤维 2.5dtex PA纤维 PA基布 3.5dtex G纤维 同2   ①200②100
9 1.0dtex PP纤维 1.5dtex HA纤维 W基布 7.0dtex HA纤维 同1   ①300②200
10 0.5dtex CA纤维 2.5dtex G纤维 Ca基布 7.0dtex G纤维 同1   ①400②200
11 1.0dtex PA纤维 1.1dtex PP纤维 G基布 5.0dtex G纤维 同2   ①400②100
12 0.1dtex H纤维 1.1dtex Ca纤维 M基布 6.5dtex Ca纤维 同1   ①500②100
13 0.1dtex PP纤维 2.0dtex PET纤维 PP基布 7.0dtex F纤维 同2   ①300②100
14 0.1dtex HA纤维 1.2dtex W纤维 C基布 2.5dtex J纤维 同1   ①300②300
15 0.1dtex CA纤维 2.5dtex G纤维 G基布 3.5dtex PET纤维 同2   ①300②200
16 1.0dtex PP纤维 1.4dtex CA纤维 W基布 7.0dtex G纤维 同1   ①500②200
以上纤维代号均按国家标准GBR625-2005附录A1表中的滤料材质的代号标出。

Claims (2)

1、一种三梯度高密面层过滤材料制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将细纤维、基布、粗纤维采用纤维成网的工艺设备同时形成细纤维在上、粗纤维在下，中间带有基布夹层的纤维网，所述细纤维的纤维度为1.1～2.4dtex，粗纤维的纤维度为2.5～7.0dtex；
(2)将制成的纤维网送入多道针刺机针刺，制成针刺坯料；
(3)在针刺坯料细纤维面上再放置超细纤维网层，送入后序多道针刺机进行针刺，或多道水刺，制成针刺毡，所述超细纤维的纤维度为0.1～1.0dtex；
(4)将针刺毡进行热定型、烧毛、压光制成三梯度、高密面层微孔形态的过滤材料。
2、根据权利要求1所述的三梯度高密面层过滤材料制造方法，其特征在于步骤(2)、(3)两次针刺密度相加为300～700针/cm2。
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Assignor: Sun Xi

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Denomination of invention: Production of high-density topping filtering material from three gradient

Granted publication date: 20071107

License type: Exclusive License

Open date: 20051228

Record date: 20120328

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Granted publication date: 20071107

Termination date: 20190512