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Abstract

本发明涉及一种针刺过滤毡，特别涉及一种玄武岩纤维针刺过滤毡及其制作工艺。本发明旨在提供一种耐高温、防静电、断裂强度较高的玄武岩纤维针刺过滤毡及其制作工艺。其技术方案为：一种玄武岩纤维针刺过滤毡，由基布和基布上、下层的玄武岩纤维纤维层经针刺工艺制成，基布是以玄武岩纤维纱为原料制成的，玄武岩纤维纤维层经机械成网工艺制成。玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，包括步骤：机械成网制成玄武岩纤维纤维层；制成基布；基布上、下面铺网叠放玄武岩纤维纤维层，针刺制成玄武岩纤维针刺过滤毡半成品；经乳液浸渍，通过拉幅定型炉制得玄武岩纤维针刺过滤毡。本发明提供的玄武岩纤维针刺过滤毡机械强度高、耐高温、防静电，应用广泛。

Description

一种玄武岩纤维针刺过滤毡及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种针刺过滤毡，特别涉及一种玄武岩纤维针刺过滤毡及其制作工艺。
背景技术
玄武岩纤维是用火山爆发出的玄武岩经1500摄氏度的高温拉丝而成，具有化学稳定性、物理稳定性、抗紫外线、有吸波功能、有透波功能、无毒性、燃烧无熔滴、燃烧烟密度低、环保无污染等特性。同时，玄武纤维有极高的使用温度，高的断裂度，高模量，优异的力学、物理、化学功能，极低的热传导系数，高的吸音系数，极低的吸湿性，高的比体积电阻，抗紫外线，吸波功能，防辐射，防电磁，燃烧无熔滴，燃烧烟密度低，环保无污染等功能于一身。玄武岩纤维针刺毡是一种耐高温滤料，适应温度-269～700℃，用玄武岩纤维针刺毡制作成滤袋可应用于钢铁高炉煤气净化、炭黑生产收集、水泥窑头窑尾除尘、硅铁粉生产除尘、电厂锅炉粉尘除尘、陶瓷行业除尘等应用于多行业产品收集和粉尘治理的一种环保产品。
名称为《玄武岩纤维非织造过滤毡及制作方法》(申请号200910050526.X)的专利申请公开了一种由基布及其上、下层的玄武岩纤维层构成的玄武岩纤维非织造过滤毡及其制作方法。在该专利申请中，采用气流成网工艺制成玄武岩纤维层。采用气流成网工艺制成的纤维层组织化不紧密，纬向强度较弱。而由于玄武岩纤维针刺过滤毡工作的环境一般比较恶劣对耐高温、防静电的要求较高，《玄武岩纤维非织造过滤毡及制作方法》实施例中公开的浸渍乳液并不能对玄武岩纤维过滤毡进行很好的后续处理，使得玄武岩纤维过滤毡具有优异的耐高温、防静电性能。
发明内容
本发明旨在提供一种耐高温、防静电、断裂强度较高的玄武岩纤维针刺过滤毡及其制作工艺。
本发明的技术方案为：一种玄武岩纤维针刺过滤毡，由基布和基布上、下层的玄武岩纤维纤维层经针刺工艺制成，基布是以玄武岩纤维纱为原料制成的，玄武岩纤维纤维层是以玄武岩纤维短切纱为原料，经机械成网工艺制成的。
所述玄武岩纤维短切纱长度为60-70cm，优选65cm，单纤维直径为5-6μm，优选5.5μm。
玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，包括以下步骤：
(1)将玄武岩纤维短切纱按照机械成网工艺制成玄武岩纤维纤维层；
(2)将玄武岩纤维纱经退解、捻线、整经、织造工序制成基布；
(3)基布上、下面铺网叠放玄武岩纤维纤维层，初步预针刺；
(4)经上主刺、下主刺、上主刺、修面工序针刺制成玄武岩纤维针刺过滤毡半成品；
(5)将步骤(4)制得的玄武岩纤维针刺过滤毡半成品经乳液浸渍，通过拉幅定型炉的预烘、烘干和高温定型工序，在纤维表面形成一层保护膜，制得玄武岩纤维针刺过滤毡。
所述步骤(1)中玄武岩纤维短切纱长度为60-70cm，优选65cm，单纤维直径为5-6μm，优选5.5μm。
所述步骤(1)中机械成网的步骤是：
①开松：通过开松机对玄武岩纤维短切纱进行开松，使其达到蓬松状态；
②梳理：将步骤①所得的混合纤维送入梳理机梳理成纤网，梳理机采用单锡林、双道夫的机型，梳理机参数为：锡林转速为441rpm，道夫转速为220rpm；
③铺网：使用铺网机对步骤②所得的纤网进行铺网，对纤网进行反复重叠形成玄武岩纤维纤维层，铺网机参数为：底帘转速42rpm。
所述步骤(5)中乳液的配方是：固含量为20％的颗粒直径为1微米的石墨乳液5％～6％、固含量为60％的PTFE浓缩分散液8％～10％、固含量为60％的硅油乳液4％～6％、固含量为30％的聚丙烯酸酯3％～5％，水余量。所述固含量为60％的硅油乳液优选型号为SE-2203。
所述步骤(5)中拉幅定型炉的预烘温度为100-150℃，优选130℃，烘干温度为150-200℃，优选170℃，高温定型温度为200-250℃，优选230℃。
本发明的有益效果在于：
(1)采用机械成网工艺制作玄武岩纤维纤维层，可以使得制成的纤维层具有较紧密的组织化结构，形成玄武岩纤维短切纱互相缠绕勾结的紧密三维孔结构，从而使得过滤毡具有更高的断裂强度，从而提高其机械强度。
(2)玄武岩纤维针刺过滤毡耐高温。其使用温度范围为-269～700℃(最高为960℃)，在400℃温度下工作时，其断裂强度能够保持85％；在600℃温度下工作时，其断裂强度仍能够保持80％的原始强度；如果玄武岩纤维预先在780～820℃温度下进行处理，纤维还能在860℃温度下工作而不会出现收缩。其使用的温度更高，范围更广，是目前耐高温玻璃纤维针刺毡的良好替代品。
(3)使用本发明提供的工艺方法处理过的玄武岩纤维针刺过滤毡，具有更好的耐磨性和优异的防静电性能。由于微细粒子的石墨进入到了纤维之间，石墨本身具有润滑作用，所以增强了玄武岩纤维的耐磨性能，同时也为该产品增加了防静电功能等其他功效。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。
本发明提供了一种玄武岩纤维针刺过滤毡，由基布和基布上、下层的玄武岩纤维纤维层经针刺工艺制成，基布是以玄武岩纤维纱为原料制成的，玄武岩纤维纤维层是以玄武岩纤维短切纱为原料，经机械成网工艺制成的。玄武岩纤维短切纱长度为65cm，单纤维直径为5.5μm。
一种玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，包括以下步骤：
(1)将玄武岩纤维短切纱按照机械成网工艺制成玄武岩纤维纤维层；玄武岩纤维短切纱长度为65cm，单纤维直径为5.5μm。
机械成网的步骤是：
①开松：通过开松机对玄武岩纤维短切纱进行开松，使其达到蓬松状态；
②梳理：将步骤①所得的混合纤维送入梳理机梳理成纤网，梳理机采用单锡林、双道夫的机型，梳理机参数为：锡林转速为441rpm，道夫转速为220rpm；
③铺网：使用铺网机对步骤②所得的纤网进行铺网，对纤网进行反复重叠形成玄武岩纤维纤维层，铺网机参数为：底帘转速42rpm。
(2)将玄武岩纤维纱经退解、捻线、整经、织造工序制成基布。
(3)基布上、下面铺网叠放玄武岩纤维纤维层，初步预针刺。
(4)经上主刺、下主刺、上主刺、修面工序针刺制成玄武岩纤维针刺过滤毡半成品。
针刺工艺的参数见下表：
  针刺方式   针频   输入   输出   针深   用针型号
  预针刺  300针/min   1.5m/min   1.94m/min   10.5mm   15*18*3.5R222
  上主刺  400针/min 1.75m/min   10mm   15*18*36M333
  下主刺  560针/min   1.884m/min   7mm   15*18*38M333
  上主刺  600针/min   2.7m/min   5mm   15*18*40M333
  修面  530针/min   1.9m/min   5mm   15*18*42M333
(5)将步骤(4)制得的玄武岩纤维针刺过滤毡半成品经乳液浸渍，通过拉幅定型炉的预烘、烘干和高温定型工序，在纤维表面形成一层保护膜，制得玄武岩纤维针刺过滤毡。
乳液的配方是：固含量为20％的颗粒直径为1微米的石墨乳液5％～6％、固含量为60％的PTFE浓缩分散液8％～10％、固含量为60％的硅油乳液4％～6％、固含量为30％的聚丙烯酸酯3％～5％，水余量。所述固含量为60％的硅油乳液优选型号为SE-2203。
拉幅定型炉的预烘温度为130℃，烘干温度为170℃，高温定型温度为230℃。

Claims (10)

1.一种玄武岩纤维针刺过滤毡，由基布和基布上、下层的玄武岩纤维纤维层经针刺工艺制成，其特征在于，所述基布是以玄武岩纤维纱为原料制成的，所述玄武岩纤维纤维层是以玄武岩纤维短切纱为原料，经机械成网工艺制成的。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维针刺过滤毡，其特征在于，所述玄武岩纤维短切纱长度为60-70cm，单纤维直径为5-6μm。
3.根据权利要求2所述的玄武岩纤维针刺过滤毡，其特征在于，所述玄武岩纤维短切纱长度为65cm，单纤维直径为5.5μm。
4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将玄武岩纤维短切纱按照机械成网工艺制成玄武岩纤维纤维层；
(2)将玄武岩纤维纱经退解、捻线、整经、织造工序制成基布；
(3)基布上、下面铺网叠放玄武岩纤维纤维层，初步预针刺；
(4)经上主刺、下主刺、上主刺、修面工序针刺制成玄武岩纤维针刺过滤毡半成品；
(5)将步骤(4)制得的玄武岩纤维针刺过滤毡半成品经乳液浸渍，通过拉幅定型炉的预烘、烘干和高温定型工序，在纤维表面形成一层保护膜，制得玄武岩纤维针刺过滤毡。
5.根据权利要求4所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所述步骤(1)中玄武岩纤维短切纱长度为60-70cm，单纤维直径为5-6μm。
6.根据权利要求5所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所玄武岩纤维短切纱长度为65cm，单纤维直径为5.5μm。
7.根据权利要求4所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所述步骤(1)中机械成网的步骤是：
①开松：通过开松机对玄武岩纤维短切纱进行开松，使其达到蓬松状态；
②梳理：将步骤①所得的混合纤维送入梳理机梳理成纤网，梳理机采用单锡林、双道夫的机型，梳理机参数为：锡林转速为441rpm，道夫转速为220rpm；
③铺网：使用铺网机对步骤②所得的纤网进行铺网，对纤网进行反复重叠形成玄武岩纤维纤维层，铺网机参数为：底帘转速42rpm。
8.根据权利要求4所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所述步骤(5)中乳液的配方是：固含量为20％的颗粒直径为1微米的石墨乳液5％～6％、固含量为60％的PTFE浓缩分散液8％～10％、固含量为60％的硅油乳液4％～6％、固含量为30％的聚丙烯酸酯3％～5％，水余量。
9.根据权利要求4所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所述步骤(5)中拉幅定型炉的预烘温度为100-150℃，烘干温度为150-200℃，高温定型温度为200-250℃。
10.根据权利要求9所述的玄武岩纤维针刺过滤毡的制作工艺，其特征在于，所述拉幅定型炉的预烘温度为130℃，烘干温度为170℃，高温定型温度为230℃。
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