CN101584953A - 一种耐高温过滤材料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐高温过滤材料的制作方法，其特征在于，具体步骤为：将玻璃纤维和聚苯硫醚纤维以重量比1∶1～1∶5混合，织成面密度为100～170g/m2的基布，在基布的上下侧分别放置密度为150～350g/m2的聚苯硫醚纤维网得到密度为400～800g/m2的三层复合材料；将三层复合材料先经预针刺、再经高压水刺预湿、4～8遍正反面水刺加固、最后进行抗结露后整理得到耐高温过滤材料。本发明耐高温性能好，使用寿命长，过滤性能高。
Description
技术领域
本发明属于过滤材料技术领域，特别涉及一种采用水射流工艺加工的聚苯硫醚纤维和玻璃纤维复合的耐高温过滤材料的制作方法。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)纤维它是一种性能优良的耐高温纤维，在高温下具有优良的强度、刚性及耐疲劳性，近年来被广泛用于制造耐高温过滤材料。
目前，关于聚苯硫醚PPS纤维耐高温过滤材料申请的专利有：
申请号为200620042264.4，“聚苯硫醚PPS耐腐蚀渗膜过滤毡”的实用新型专利，它提供了一种由PPS纤维基布和上下两层PPS纤网组成，经针刺加工，PTFE渗膜处理的专用于循环流化床垃圾焚烧炉高温烟气的除尘过滤毡。
申请号为200620042263.X，“燃煤锅炉耐高温防酸复合过滤毡”的实用新型专利，它提供了一种由PPS和PTFE组成，加工后用于热电厂燃煤锅炉耐高温烟气的过滤毡。
申请号为200710134263.1，“含有聚苯硫醚纤维的过滤材料及用途”的发明的过滤材料是三层结构的，聚苯硫醚是作为补强织物的过滤袋。
申请号为200780003378.5，“聚四氟乙烯、玻璃和聚苯硫醚纤维的混纺物以及由其制造的过滤毛毡”的发明是将三种纤维混合后，经针刺加工制的的过滤材料。
申请号为200710022693.4，“含有聚苯硫醚纤维的过滤材料及用途”的发明是将聚苯硫醚纤维不织布经过含有氟的材料进行后加工处理得到。
申请号为200610022214.4，“高性能聚苯硫醚纤维除尘毛毡布的制造方法”的发明是在PPS短纤维中，混入一定量的陶瓷纤维和聚四氟乙烯纤维，经针刺加工制得的除尘毛毡布。
申请号为200610097002.2，“含有聚苯硫醚纤维的过滤材料及用途”的发明是生产制造一种含有聚苯硫醚纤维的三层结构的过滤材料。
申请号为200610021884.4，“高性能聚苯硫醚纤维除尘毛毡布的制造方法”的发明是从纤维原料开始发明制造一种聚苯硫醚纤维除尘毛毡布。
如上述报道的发明，聚苯硫醚纤维复合耐高温过滤材料采用机械加固即针刺的方式进行生产，尚未有将水射流加固工艺用作主要的加工方式。耐高温过滤材料是中间有基布的三层复合结构，针刺工艺会大量切断纤维和增强基布，导致基布和纤维不可避免的损伤，最终造成过滤材料机械强度下降，影响最终滤袋的使用寿命，另外针刺工艺易造成产品透气不匀，限制了聚苯硫醚纤维复合耐高温过滤材料的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温过滤材料及制作方法，该方法能克服针刺工艺的缺陷，有效的避免对基布和纤维的强力损伤，提高产品透气均匀性。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种耐高温过滤材料的制作方法，其特征在于，具体步骤为：
第一步：将玻璃纤维和聚苯硫醚纤维以重量比1∶1～1∶5混合，织成面密度为100～170g/m2的基布，在基布的上下侧分别放置密度为150～350g/m2的聚苯硫醚纤维网得到密度为400～800g/m2的三层复合材料；
第二步：将第一步得到的三层复合材料先经预针刺、再经高压水刺预湿、4～8遍正反面水刺加固、最后进行抗结露后整理得到耐高温过滤材料；其中，所述的预针刺的布针密度为4000/m，针刺频率为500～700次/min，网帘速度为3～5m/min；所述的高压水刺预湿的水刺压力为80bar～100bar，网帘速度为3～5m/min；所述的正反面水刺加固的水刺压力为120bar～200bar。
所述第一步中的玻璃纤维为中性玻璃纤维或碱性玻璃纤维。
所述第一步中的聚苯硫醚纤维网是由将聚苯硫醚纤维经开松、混合、梳理和交叉铺网制得。
所述第二步中的抗结露后整理为将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用10wt％～20wt％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到80wt％～120wt％，然后在用100℃～200℃温度干燥定型10-20min。
本发明的有益效果是：
1)耐温性提高：过滤材料的纤维层基布中加入了一定量玻璃纤维制得的纱线，由于玻璃纤维能耐260℃的高温，因此对于该种复合过滤材料来说，当瞬间超温时，对过滤材料的性能不会产生较大的影响。
2)本发明制作的产品，因为重要采用的是水射流加固的加工方式，纤维之间进行的柔性缠结，对中间基布的强力损伤很小，提高了产品的强力和使用寿命。
3)本发明制作的产品，因主要采用的是水射流加固的加工方式，所以产品在外观、手感和透气性方面，相对于任何单一的针刺工艺更胜一筹，表面更加平滑和平整，孔径分布更加紧密和集中，过滤性能也得到明显的改善和提高。
4)本发明中纤维的成网方式是交叉铺网，交叉铺网能很好的提高纤网均匀性，使得最终产品的均匀性得到提高。
具体实施方式
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
用中性玻璃纤维制得的纱线和聚苯硫醚纤维制得的纱线按照1∶3的比例制得机织布(100g/m2)，聚苯硫醚纤维经两台梳理机开松、混合、梳理，交叉铺网制得两层纤维网，纤维网克重均为150g/m2，上下与机织布叠合在一起，先预针刺后，采用高压水刺工艺，将他们复合。预针刺布针密度为4000/m，500次/min的针刺频率，网帘速度为5m/min的针刺加工方法。水刺过程中，先用80bar的水刺压力对复合材料的正反两面进行预水刺，网帘速度为5m/min，然后用120bar的高压水刺压力对复合材料的正反两面各刺八遍，网帘速度为5m/min，将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用10％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到80％，然后在用100℃温度干燥定型10min，得到最终产品。
得到的聚苯硫醚复合耐高温过滤材料规格为400g/m2，最高使用温度为260℃，长时间使用温度为230℃。强度：经向1000(N/5cm)，纬向850(N/5cm)。
实施例2
用中性玻璃纤维制得的纱线和聚苯硫醚纤维制得的纱线按照1∶4的比例制得机织布(150g/m2)，聚苯硫醚纤维经两台梳理机开松、混合、梳理，交叉铺网制得两层纤维网，上下层纤网面密度都是200g/m2，上下与机织布叠合在一起，先预针刺后，采用高压水刺工艺，将他们复合。预针刺布针密度为4000/m，600次/min的针刺频率，网帘速度为3m/min。水刺过程中，先用80bar和100bar的水刺压力对复合材料的正反两面进行预水刺，网帘速度为3m/min，然后用175bar的高压水刺压力对复合材料的正面水刺五遍，反面水刺四遍，网帘速度为3m/min，将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用15wt％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到100wt％，然后在用125℃温度干燥定型20min，得到最终产品。
得到的聚苯硫醚复合耐高温过滤材料规格为550g/m2，最高使用温度为260℃，长时间使用温度为230℃。强度：经向1500(N/5cm)，纬向1000(N/5cm)。
实施例3
用碱性玻璃纤维制得的纱线和聚苯硫醚纤维制得的纱线按照1∶3的比例制得机织布(140g/m2)，聚苯硫醚纤维经两台梳理机开松、混合、梳理，交叉铺网制得两层纤维网，上层纤网面密度为230g/m2，下层纤网质量为230g/m2，上下与机织布叠合在一起，先预针刺后，采用高压水刺工艺，将他们复合。预针刺布针密度为4000/m，550次/min的针刺频率，网帘速度为4m/min。水刺过程中，先用90bar的水刺压力对复合材料的正反两面进行预水刺，网帘速度为4m/min，然后用180bar的高压水刺压力对复合材料的正反面各刺四遍，网帘速度为4m/min，将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用18％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到100％，然后在用150℃温度干燥定型15min，得到最终产品。
得到的聚苯硫醚复合耐高温过滤材料规格为600g/m2，最高使用温度为260℃，长时间使用温度为230℃。强度：经向1600(N/5cm)，纬向1150(N/5cm)。
实施例4
用碱性玻璃纤维制得的纱线和聚苯硫醚纤维制得的纱线按照1∶5的比例制得机织布(170g/m2)，聚苯硫醚纤维经两台梳理机开松、混合、梳理，交叉铺网制得两层纤维网，上层纤维网面密度为330g/m2，下层纤维网面密度为300g/m2，上下与机织布叠合在一起，先预针刺后，采用高压水刺工艺，将他们复合。预针刺布针密度为4000/m，700次/min的针刺频率，网帘速度为3m/min。水刺过程中，用100bar的水刺压力对复合材料的正反两面进行预水刺，网帘速度为3m/min，然后用200bar的高压水刺压力对复合材料的正反面各刺四遍，网帘速度为3m/min，将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用20％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到120％，然后在用200℃温度干燥定型15min，得到最终产品。
得到的聚苯硫醚复合耐高温过滤材料规格为800g/m2，最高使用温度为260℃，长时间使用温度为230℃。强度：经向＞2000(N/5cm)，纬向1400(N/5cm)。
实施例5
用碱性玻璃纤维制得的纱线和聚苯硫醚纤维制得的纱线按照1∶1的比例制得机织布(170g/m2)，聚苯硫醚纤维经两台梳理机开松、混合、梳理，交叉铺网制得两层纤维网，上层纤维网面密度为350g/m2，下层纤维网面密度为300g/m2，上下与机织布叠合在一起，先预针刺后，采用高压水刺工艺，将他们复合。预针刺布针密度为4000/m，700次/min的针刺频率，网帘速度为3m/min。水刺过程中，用100bar的水刺压力对复合材料的正反两面进行预水刺，网帘速度为3m/min，然后用200bar的高压水刺压力对复合材料的正反面各刺四遍，网帘速度为3m/min，将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用20％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到120％，然后在用200℃温度干燥定型15min，得到最终产品。
得到的聚苯硫醚复合耐高温过滤材料规格为800g/m2，最高使用温度为260℃，长时间使用温度为230℃。强度：经向＞2000(N/5cm)，纬向1400(N/5cm)。
Claims (3)
1、一种耐高温过滤材料的制作方法，其特征在于，具体步骤为：
第一步：将玻璃纤维和聚苯硫醚纤维以重量比1∶1～1∶5混合，织成面密度为100～170g/m2的基布，在基布的上下侧分别放置密度为150～350g/m2的聚苯硫醚纤维网得到密度为400～800g/m2的三层复合材料；
第二步：将第一步得到的三层复合材料先经预针刺、再经高压水刺预湿、4～8遍正反面水刺加固、最后进行抗结露后整理得到耐高温过滤材料；其中，所述的预针刺的布针密度为4000/m，针刺频率为500～700次/min，网帘速度为3～5m/min；所述的高压水刺预湿的水刺压力为80bar～100bar，网帘速度为3～5m/min；所述的正反面水刺加固的水刺压力为120bar～200bar。
2、如权利要求1所述的一种耐高温过滤材料的制作方法，其特征在于，所述第一步中的聚苯硫醚纤维网是由将聚苯硫醚纤维经开松、混合、梳理和交叉铺网制得。
3、如权利要求1所述的一种耐高温过滤材料的制作方法，其特征在于所述第二步中的抗结露后整理为将水刺加固后的三层复合材料经过正反面烧毛处理后，再用10wt％～20wt％的聚四氟乙烯乳液浸渍，压轧使带液率达到80wt％～120wt％，然后在用100℃～200℃温度干燥定型10-20min。
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