CN102031640B - 用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其包括按重量份配比的超细旦聚酯纤维80-90份和热粘结聚酯纤维10-20份；其表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％；一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其包括选取原料、制成聚酯纤维无纺布、热轧复合和二次热轧复合四个步骤。这种聚酯纤维复合无纺布表面光洁性、致密性、整体均匀性好，抗张力强。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于超滤膜支撑层的材料及制造方法，特别是一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布及其制造方法。
背景技术
超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质或溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质与小分子溶质或溶剂进行分离。超滤技术的关键材料是超滤膜，超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，利用超滤膜制作的超滤装置在60年代就实现了工业化。超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一，其主要用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；其还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置；另外在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。
通常高分子分离膜的机械强度很差，为满足使用要求，必须用多孔支撑层来增强机械强度。现有高分子分离膜的支撑层材料主要为热粘合聚酯纤维无纺布，热粘合聚酯纤维无纺布一般选用普通的涤纶短纤和低熔点聚酯粘结纤维，经配料、混合、开松后由梳理机梳理成纤网，纤网进入轧辊，在一定的温度、压力和时间下进行热轧，纤维表面熔融而相互粘合成热粘合聚酯纤维无纺布。这种热粘合聚酯纤维无纺布已广泛用于电机、电器、电缆中作为包扎绝缘，或与聚酯薄膜复合成柔软复合材料用于电机的槽间绝缘及变压器的层间绝缘材料，效果很好；其作为超滤膜的支撑层，具有不含任何粘合剂和杂质、孔隙率高、强度好、耐溶剂、热稳定性好等特点，但其存在孔径分布范围较大，在向其表层涂超滤膜时会出现漏膜或者在超滤膜上会形成一些大的漏孔，并且这种热粘合聚酯纤维无纺布还存在表面光洁性及厚度均匀性不太好的缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其表面光洁性、致密性、整体均匀性好，抗张力强。
本发明的另一目的是提供一种上述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法。
本发明的技术方案是：一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其包括按重量份配比的超细旦聚酯纤维80-90份和热粘结聚酯纤维10-20份；其表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％。
本发明进一步的技术方案是：所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
本发明更进一步的技术方案是：所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维。
本发明的另一技术方案是：一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其包括如下步骤：
一、选取原料：取按重量份配比的超细旦聚酯纤维80-90份和热粘结聚酯纤维10-20份；
二、制成聚酯纤维无纺布：将上述配比的原料通过混棉、开松、梳理、热轧、收卷制成聚酯纤维无纺布；
三、热轧复合：取二卷上述第二步得到的聚酯纤维无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得一次复合的聚酯纤维复合无纺布。
本发明进一步的另一技术方案是：上述制造方法第一步所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维；上述制造方法第二步制成的聚酯纤维无纺布的定量为40±5g/m2、厚度为0.065±0.010mm；上述制造方法第三步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
本发明更进一步的另一技术方案是：上述制造方法还包括第四步，二次热轧复合：选用二卷上述第三步得到的一次复合的聚酯纤维复合无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得二次复合的聚酯纤维复合无纺布。
本发明更进一步的另一技术方案是：上述制造方法第一步所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维；上述制造方法第二步制成的聚酯纤维无纺布的定量为20±3g/m2、厚度为0.035±0.005mm；上述制造方法第三步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为40±5g/m2、厚度为0.06±0.010mm；上述制造方法第四步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤3％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、经过两次热轧处理，复合无纺布的表面比光洁度有了显著的提高。更适合超滤膜涂膜的需要，因为超滤膜要求作为支撑层材料的无纺布必须表面十分光洁，不应有任何纤维头外露；必须十分洁净，不能有灰尘等颗粒物质粘附在布面上。
2、复合无纺布均匀性更好。通过对复合前的无纺布与复合后的无纺布测试的定量不匀率CV值可看出来，复合前的无纺布定量不匀率CV值为7％，经过热轧复合后无纺布定量不匀率CV值降为4％，说明复合无纺布孔径分布范围减小。
3、复合无纺布的致密性有了较大提高。通过热轧复合后的无纺布其表观密度达0.85±0.10g/cm3，比复合前的无纺布表观密度0.65±0.10g/cm3有了较大提高。超滤膜生产要求其支撑材料要有足够高的孔隙率，使膜有足够大的通量，又不能明确渗漏铸膜液，以免影响膜表面的平整度和产生针孔。实践证明，复合后无纺布更适合作超滤膜的支撑材料。
4、复合无纺布的强度有了较大提高。产品更挺刮，这样才能经受得起铸膜液涂层凝胶时收缩应力的作用，所生产的超滤膜不卷曲。
为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对发明的范围无任何限制。
具体实施方式
实施例1
一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其包括按重量份配比的0.80-1dtex*38-52mm(即0.8至1分特、纤维长38至52毫米)的超细旦聚酯纤维80-90份和5-5.5dtex*38-52mm(即5至5.5分特、纤维长38至52毫米)的热粘结聚酯纤维10-20份；其定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。定量：是指单位面积质量。
一种上述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其包括如下步骤：
1、选取原料：选用0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维和5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维，按重量份配比，超细旦聚酯纤维80-90份，热粘结聚酯纤维10-20份。dtex是指分特，指10000米长的纤维束的克数。
2、制成聚酯纤维无纺布：将上述配比的原料通过混棉、开松、梳理、热轧、收卷制成聚酯纤维无纺布；即将上述的原料通过混棉、开松后采用机械梳理成网、热轧粘合、收卷生产成定量为40±5g/m2、厚度为0.065±0.010mm聚酯纤维无纺布。
3、热轧复合：取二卷上述第2步得到的聚酯纤维无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min(“m/min”是指“米每分钟”)的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽的一次复合的聚酯纤维复合无纺布。
对本制造方法第2步等到的复合前的一种聚酯纤维无纺布、第3步等到的聚酯纤维复合无纺布和目前同等厚度的未复合的聚酯纤维无纺布的表观密度、定量不匀率CV值和抗张力等性能进行了测试，其测试结果如下表：
通过如上的测试数据说明本发明的聚酯纤维复合无纺布比目前现有的同等厚度的未复合的聚酯纤维复合无纺布的致密性、整体均匀性、抗张力都有了很大的提高。
实施例2
一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其包括如下步骤：
1、选取原料：选用0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维和5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维，按重量份配比，超细旦聚酯纤维80-90份，热粘结聚酯纤维10-20份。
2、制成聚酯纤维无纺布：将上述配比的原料通过混棉、开松、梳理、热轧、收卷制成聚酯纤维无纺布；即将上述的原料通过混棉、开松后采用机械梳理成网、热轧粘合、收卷生产成定量为20±3g/m2、厚度为0.035±0.005mm聚酯纤维无纺布。
3、热轧复合：取二卷上述第2步得到的聚酯纤维无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min(“m/min”是指“米每分钟”)的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得定量为40±5g/m2、厚度为0.06±0.010mm的一次复合的聚酯纤维复合无纺布。
4、二次热轧复合：选用二卷上述第3步得到的一次复合的聚酯纤维复合无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min(“m/min”是指“米每分钟”)的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤3％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽的二次复合的聚酯纤维复合无纺布。
实施例2经过二次复合得到的聚酯纤维复合无纺布比实施例1只经过一次复合得到的聚酯纤维复合无纺布在表面光洁及结构均匀性上更优。
本发明不局限于上述的具体制成过程，只要是将聚酯纤维无纺布进行一次或者二次复合得到的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布就落在发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其特征是：其包括按重量份配比的超细旦聚酯纤维80-90份和热粘结聚酯纤维10-20份；其表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％；其定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
2.根据权利要求1所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布，其特征是：所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维。
3.一种权利要求1所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其特征是：其包括如下步骤：
一、选取原料：取按重量份配比的超细旦聚酯纤维80-90份和热粘结聚酯纤维10-20份；
二、制成聚酯纤维无纺布：将上述配比的原料通过混棉、开松、梳理、热轧、收卷制成聚酯纤维无纺布；
三、热轧复合：取二卷上述第二步得到的聚酯纤维无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得一次复合的聚酯纤维复合无纺布。
4.根据权利要求3所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其特征是：第一步所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘 结聚酯纤维；第二步制成的聚酯纤维无纺布的定量为40±5g/m2、厚度为0.065±0.010mm；第三步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤4％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
5.根据权利要求3所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其特征是：上述制造方法还包括第四步，二次热轧复合：选用二卷上述第三步得到的一次复合的聚酯纤维复合无纺布，在轧辊温度为225±2℃、压力为4-4.5MPa、速度为8-10m/min的二辊热轧机上进行热轧复合成型，制得二次复合的聚酯纤维复合无纺布。
6.根据权利要求5所述的用于超滤膜支撑层的聚酯纤维复合无纺布的制造方法，其特征是：第一步所述的超细旦聚酯纤维为0.80-1dtex*38-52mm的超细旦聚酯纤维；所述的热粘结聚酯纤维为5-5.5dtex*38-52mm的热粘结聚酯纤维；第二步制成的聚酯纤维无纺布的定量为20±3g/m2、厚度为0.035±0.005mm；第三步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为40±5g/m2、厚度为0.06±0.010mm；第四步制成的聚酯纤维复合无纺布定量为80±10g/m2、厚度为0.10±0.010mm、表观密度为0.85±0.10g/cm3、定量不匀率CV≤3％、纵向抗张力≥300N/50mm宽、横向抗张力≥55N/50mm宽。
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