專利名稱：Ptfe水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，屬于紡織過濾材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)境問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸之一，伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而來的環(huán)境污染物排放量超過了環(huán)境的承載能力，長期積累的環(huán)境問題尚未很好地解決。生態(tài)環(huán)境正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，環(huán)保已經(jīng)成為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。濾袋是袋式除塵環(huán)保裝備的核心單元。而且濾袋是易損部件，2 3年就得更換，因此，濾袋的市場潛力巨大，尤其在高溫濾袋方面。但我國的國產(chǎn)濾袋幾乎都是中低檔產(chǎn)品，不僅無法與國際先進(jìn)的濾袋抗衡，也無法適應(yīng)各不同工況條件的環(huán)保達(dá)標(biāo)要求。實踐證明，濾袋材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，不僅能夠提高濾袋的過濾效果，而且能夠提高除塵環(huán)保系統(tǒng)的整體性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種機械性能、過濾性能、耐高溫性能、耐化學(xué)腐蝕性能強，且尺寸穩(wěn)定的PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，采用聚四氟乙烯纖維和玻纖基布為原料；先將聚四氟乙烯纖維進(jìn)行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進(jìn)行分層梳理，再分別進(jìn)入到交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上進(jìn)行鋪網(wǎng)，接著將玻纖基布夾設(shè)在由交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上輸送出來的原料之間并進(jìn)行疊合，再依次進(jìn)入預(yù)濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。作為上述方案的進(jìn)一步設(shè)置，
所述梳理機一，主錫林工作輥為llOm/min，主錫林剝?nèi)≥仦?50m/min，主錫林轉(zhuǎn)速 1380 m/min,喂入克重為40克/ m2。所述梳理機二，主錫林工作輥為105m/min，主錫林剝?nèi)≥仦?45m/min，主錫林轉(zhuǎn)速1350 m/min,喂入克重為55克/ m2。所述交叉鋪網(wǎng)機一和交叉鋪網(wǎng)機二，其交叉鋪網(wǎng)層數(shù)均為4層。所述水刺工序，其水刺機包括7個水刺頭，各水刺頭水刺壓力分別設(shè)定為40bar、 1IObar>135bar>168bar>158bar>145bar>105baro所述烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。本發(fā)明PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，所用原料是玻纖基布和聚四氟乙烯纖維(PTFE)，在玻纖基布的兩面復(fù)合一定厚度的PTFE纖網(wǎng)，經(jīng)水刺工藝將該纖維層與基布加工復(fù)合。PTFE纖維是一種性能優(yōu)良的高性能纖維，在高溫下具有優(yōu)良的強度、剛性及耐疲勞性，它的耐化學(xué)腐蝕性極強，可以抵抗各種化學(xué)品的腐蝕，因此就使得生產(chǎn)出的這種復(fù)合過濾材料可適用于各種復(fù)雜環(huán)境，可對性質(zhì)復(fù)雜的高溫氣體進(jìn)行過濾。
同時，用水刺法加固該復(fù)合材料時，在水刺過程中，纖維借助高壓噴射水流的穿刺作用而相互糾纏。結(jié)果造成纖維的重新排列和相互糾纏，實現(xiàn)了對纖網(wǎng)的加固。纖維總是順著水流的方向以最簡單的路徑在水力的作用下被推來拉去的。纖維之間的空隙被移動且填入纖維束，使得纖網(wǎng)均勻且不被機械外力所損傷。沒有機械損傷可以有效地阻止塵粒通過蓬松的過濾介質(zhì)，促使材料的阻擋性能提高。這種水刺工藝和可用于該種工藝的較細(xì)的纖維，使得在非織造布上只留下很細(xì)小的開孔。這使得過濾介質(zhì)有較高的透氣率且與眾多傳統(tǒng)針刺或織物過濾介質(zhì)相比具有相同甚至更好的過濾效率。水刺非織造布表面與橫截面均勻性更佳、孔更加緊密、孔徑分布控制的更好、較少的開孔面積且沒有通透的孔。本發(fā)明的創(chuàng)新點主要在于原料的選配和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。1、創(chuàng)新性的選用PTFE(聚苯硫醚)高性能纖維作為水刺工藝的原料，研究該纖維的理化性能、結(jié)構(gòu)、成網(wǎng)和加固的工藝適應(yīng)性，適應(yīng)高效高速梳理生產(chǎn)，提高水刺對纖維的纏結(jié)效果，使水刺復(fù)合過濾材料的機械強度有明顯提高，保證最終產(chǎn)品具有良好的機械性能、過濾性能、耐化學(xué)品性能以及尺寸穩(wěn)定性等，符合袋式除塵過濾工藝的要求。2、創(chuàng)新性的用水刺工藝技術(shù)加工復(fù)合過濾材料
傳統(tǒng)的耐高溫過濾材料都采用針刺工藝加工，該新產(chǎn)品采用水刺工藝加工，高壓水針穿透纖網(wǎng)和基布后，在轉(zhuǎn)鼓表面形成反彈，在水針直接沖擊和反射水針的雙重作用下，形成纖網(wǎng)與基布緊密纏結(jié)復(fù)合結(jié)構(gòu)。與針刺工藝相比較，水刺工藝的柔性纏結(jié)使得復(fù)合濾料中基布和纖維的強度保持率有了較大的提高，從而提高的最終產(chǎn)品的強力。水刺工藝特有的這種性能和可用于該種工藝的較細(xì)的纖維，使得在非織造布上只留下很細(xì)小的開孔。這使得過濾介質(zhì)有較高的透氣率且與傳統(tǒng)針刺過濾介質(zhì)相比具有相同甚至更好的過濾效率。同時，水刺過濾介質(zhì)可節(jié)省纖維10% 15%。根據(jù)袋式除塵過濾材料的性能要求，該產(chǎn)品在已有高效節(jié)能水刺工藝技術(shù)和水刺工藝用水循環(huán)處理技術(shù)基礎(chǔ)上，還采用了以下這些關(guān)鍵技術(shù)。1、采用能提高梳理成網(wǎng)與水刺纏結(jié)加固工藝適應(yīng)性的PTFE高性能纖維的油劑配方。PTFE屬于化學(xué)纖維，其回潮率很低，在開松、梳理過程中，纖維之間，纖維與開松設(shè)備之間會產(chǎn)生靜電效應(yīng)，影響開松梳理開松效果。水刺過程中若不能很好的預(yù)濕纖網(wǎng)，會影響產(chǎn)品中纖維的纏結(jié)效果。因此要選用合適的油劑配方對纖維進(jìn)行預(yù)處理，使得纖維具有一定的親水性，提高纖維的開松梳理效果，達(dá)到良好的纏結(jié)效果。2、新型水刺纏結(jié)復(fù)合工藝技術(shù)
傳統(tǒng)水刺工藝主要用于加固30g/m2 80g/m2醫(yī)療衛(wèi)生、濕巾等低克重水刺非織造布。 根據(jù)本項目水刺復(fù)合過濾材料的產(chǎn)品特性，其高性能纖維過濾面層的克重已超過150g/m2， 因此其水刺纏結(jié)復(fù)合工藝技術(shù)明顯區(qū)別于傳統(tǒng)水刺。針對PTFE等高性能纖維厚纖網(wǎng)纏結(jié)并與增強基布復(fù)合，產(chǎn)品采用高壓水刺纏結(jié)復(fù)合工藝技術(shù)。高效節(jié)能型高壓水刺頭，采用優(yōu)化設(shè)計的水刺頭內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，消除水刺頭系統(tǒng)腔式內(nèi)產(chǎn)生的渦流，降低能量損耗，同時保證水刺頭系統(tǒng)橫向水流均勻分布；采用優(yōu)化設(shè)計的噴水板噴水孔的孔型，提高水射流的集束性，保證水射流的沖擊能量，以較小的水流量達(dá)到較好的纖網(wǎng)纏結(jié)效果，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。水刺機脫水箱的可調(diào)式吸風(fēng)口和轉(zhuǎn)鼓式反彈纏結(jié)裝置，保證轉(zhuǎn)鼓整個工作寬度上的反彈作用和均勻抽吸作用，使纖網(wǎng)能有效吸收水針能量，在較低水壓條件下，有效纏結(jié)纖網(wǎng)并使纖網(wǎng)與增強基布纏結(jié)復(fù)合，達(dá)到高效節(jié)能的目的。 3、水刺復(fù)合過濾材料材質(zhì)均勻性控制技術(shù)
非織造最終產(chǎn)品纖網(wǎng)均勻性的差距比較大，主要體現(xiàn)在產(chǎn)量和布面質(zhì)量上。產(chǎn)品采用先進(jìn)的自調(diào)勻整技術(shù)，將梳理機、交叉鋪網(wǎng)和最終產(chǎn)品克重檢測聯(lián)系在一起，形成一個綜合自動控制的閉環(huán)系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中每時每刻檢測纖網(wǎng)均勻度，檢測數(shù)據(jù)反饋到計算機上， 由計算機控制改變鋪網(wǎng)機和梳理機的工藝參數(shù)，自動補償調(diào)整纖網(wǎng)均勻性，從而保證最終水刺復(fù)合過濾材料材質(zhì)的均勻性。4、新型后整理工藝技術(shù)
水刺工藝加工出的纖網(wǎng)表面毛羽比較多，不利于達(dá)到最終耐高溫過濾產(chǎn)品的一些優(yōu)良的性能，比如產(chǎn)品的清灰性能、抗結(jié)露和耐腐蝕性能等。因此要對產(chǎn)品表面進(jìn)行后處理，后處理過程中對產(chǎn)品采取單面燒毛處理，最終產(chǎn)品表面光滑，達(dá)到抗結(jié)露、易清灰、耐腐蝕性好的效果。
具體實施例方式本發(fā)明PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，采用聚四氟乙烯纖維和玻纖基布為原料；先將聚四氟乙烯纖維進(jìn)行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進(jìn)行分層梳理，再分別進(jìn)入到交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上進(jìn)行鋪網(wǎng)，接著將玻纖基布夾設(shè)在由交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上輸送出來的原料之間并進(jìn)行疊合，再依次進(jìn)入預(yù)濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。其中，梳理機一，主錫林工作輥為llOm/min，主錫林剝?nèi)≥仦?50m/min，主錫林轉(zhuǎn)速1380 m/min,喂入克重為40克/ m2。梳理機二，主錫林工作輥為105m/min，主錫林剝?nèi)≥仦?45m/min，主錫林轉(zhuǎn)速 1350 m/min,喂入克重為55克/ m2。交叉鋪網(wǎng)機一和交叉鋪網(wǎng)機二，其交叉鋪網(wǎng)層數(shù)均為4層。水刺工序，其水刺機包括7個水刺頭，各水刺頭水刺壓力分別設(shè)定為40bar、 1IObar>135bar>168bar>158bar>145bar>105baro烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。本發(fā)明產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下
(1)單位面積質(zhì)量798.4g/m2 ；
(2)厚度(mm)1.98 ；
(3)強力特性(N/5X20cm)縱向2152，橫向819；
(4)伸長特性(％)縱向6. 3，橫向9. 6 ；
(5)透氣特性(m3/m2min) 1. 75 ；使用溫度(V ) :240 ；
(6)阻力特性動態(tài)濾塵阻力(Pa)510 ；
(7)濾塵特性動態(tài)除塵效率(％) 99. 3 ；
(8)粉塵剝離率(%) :65. 90。
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由上述性能指標(biāo)可以看出，生產(chǎn)出的PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到過濾產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，能夠很好的滿足過濾需要。本發(fā)明將水刺技術(shù)用于復(fù)合PTFE高性能纖維過濾材料的制造上，水刺的柔性纏結(jié)復(fù)合技術(shù)有效解決了普通針刺工藝中帶鉤的鋼針對基布長絲不可避免的損傷問題，突破了針刺復(fù)合過程中大量切斷長絲而造成濾袋機械強度下降的瓶頸約束，復(fù)合后基布強度保持率達(dá)到98%以上。上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定， 凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于采用聚四氟乙烯纖維和玻纖基布為原料；先將聚四氟乙烯纖維進(jìn)行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進(jìn)行分層梳理，再分別進(jìn)入到交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上進(jìn)行鋪網(wǎng)，接著將玻纖基布夾設(shè)在由交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上輸送出來的原料之間并進(jìn)行疊合，再依次進(jìn)入預(yù)濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。
2.如權(quán)利要求1所述PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述梳理機一，主錫林工作輥為110m/min，主錫林剝?nèi)≥仦?50m/min，主錫林轉(zhuǎn)速1380 m/min, 喂入克重為40克/m2。
3.如權(quán)利要求1所述PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述梳理機二，主錫林工作輥為105m/min，主錫林剝?nèi)≥仦?45m/min，主錫林轉(zhuǎn)速1350 m/min, 喂入克重為55克/m2。
4.如權(quán)利要求1所述PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述交叉鋪網(wǎng)機一和交叉鋪網(wǎng)機二，其交叉鋪網(wǎng)層數(shù)均為4層。
5.如權(quán)利要求1所述PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述水刺工序，其水刺機包括7個水刺頭，各水刺頭水刺壓力分別設(shè)定為40bar、llObar、 135bar>168bar>158bar>145bar>105baro
6.如權(quán)利要求1所述PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料的生產(chǎn)工藝，屬于紡織過濾材料技術(shù)領(lǐng)域，采用聚四氟乙烯纖維和玻纖基布為原料；先將聚四氟乙烯纖維進(jìn)行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進(jìn)行分層梳理，再分別進(jìn)入到交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上進(jìn)行鋪網(wǎng)，接著將玻纖基布夾設(shè)在由交叉鋪網(wǎng)機一、交叉鋪網(wǎng)機二上輸送出來的原料之間并進(jìn)行疊合，再依次進(jìn)入預(yù)濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。本發(fā)明PTFE水刺復(fù)合高溫尾氣過濾材料，機械性能、過濾性能、耐高溫性能、耐化學(xué)腐蝕性能強，且尺寸穩(wěn)定。
文檔編號B32B27/02GK102527156SQ201110441039
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者徐壽明, 洪桂煥, 韓旭 申請人:紹興縣和中合纖有限公司