CN102423575A - 一种往复铺设无交织基布的pps纤维针刺滤料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料及其生产方法，属产业用纺织品的加工工艺技术领域。其特征在于：所述针刺滤料包括呈自上而下层次排列的滤料表层、滤料中间层、滤料底层，所述的滤料底层和滤料表层为8～16层高强耐高温纤维网，滤料中间层为无交织基布，滤料底层、滤料中间层、滤料表层之间通过针刺成型、热定型复合成一体。本发明制备的针刺滤料，具有拉伸强力大、除尘效率好等优点。

Description

一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料及其生产方法

技术领域：

    本发明涉及一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料及其生产方法，属产业用纺织品的加工工艺技术领域。

背景技术：

目前水泥、垃圾焚烧、煤电、钢铁冶炼等高尘行业，面临环境压力问题巨大。随着社会的发展，人们的生活水平和健康意识逐渐提高，高温烟气的除尘要求越来越严格，排尘浓度标准已由原来的200mg/m³提高到30～50mg/m³。高温、酸蚀、强氧化的恶劣复杂的除尘环境，对滤料的性能要求越来越高。

工业用高温过滤材料是指以高性能聚苯硫醚、聚苯硫醚与其他纤维复合、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、玻璃纤维等为原料，通过针刺、水刺等基材成型技术，加一定的后整理技术制成的非织造材料，应用于化学、石油、冶金、电力、水泥、垃圾焚烧等工业生产中高温含尘气体的过滤。目前针刺滤料行业大部分为PPS(聚苯硫醚纤维)针刺滤料。PPS纤维具有很好的热稳定性，200℃条件下变形较小，热收缩率仅为5%-7%。PPS纤维结晶度高，具有优良的耐化学腐蚀性能，其耐腐蚀性能仅次于PTFE纤维。

国外滤料因柔和的烟尘环境，大多通过无基布针刺成型；而国内滤料因燃煤质量差，需加基布起支撑作用才能满足要求。尤其是高温、强酸条件下的烟尘环境，仅依靠PPS基布已不能满足日益复杂的除尘环境。目前PPS纤维针刺滤料基布多为机织布，高性能长丝须经纬双向交织，通过基布辊平铺到PPS网上。除尘时为保证除尘效率，须定时通过反吹风、脉冲等方式清理烟灰，滤袋会大幅度长时间瘪涨变化，滤袋受到各向异性的力，单纯的经纬向铺设的基布对针刺滤料的支撑作用会减弱，PPS针刺滤料的寿命会降低；同时基布织造时难度较大，尤其是玻璃纤维、玄武岩纤维等较脆易断，织造难度大大增加，严重影响织造效率。

有基于此，申请人作出本发明。

发明内容：

本发明的第一方面目的是提供一种拉伸强力大、除尘效率好的往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案，一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料，其特征在于：包括呈自上而下层次排列的滤料表层、滤料中间层、滤料底层，所述的滤料底层和滤料表层为8～16层高强耐高温纤维网，滤料中间层为无交织基布，滤料底层、滤料中间层、滤料表层之间通过针刺成型、热定型复合成一体。

进一步地：

所述的高强耐高温纤维网为PPS(聚苯硫醚)、PTFE(聚四氟乙烯)、玄武岩或玻璃纤维网，特别优选PPS纤维网。

PPS纤维网是指将规格为1.5D～2.0D的PPS纤维经开松、混合、梳理、铺设而成。

所述的无交织基布，是指将高强耐高温纤维呈10°～90°的角度（与滤料底层形成的平面角度）往复铺设于滤料底层上形成，所述的高强耐高温纤维为PPS纤维、PTFE纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维。

本发明的另一方面目的是提供一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、制备滤料表层和滤料底层：将高强耐高温纤维24h（小时）回潮后，在开松机开松，喂棉罗拉速度为1.8m/min-2.5m/min，棉箱打手速度为100m/min-110m/min；然后经梳理机梳理，梳理速度为35m/min-38m/min；再经铺网机铺网，单层毛网层数为8-16层，即经8-16层铺网分别形成滤料表层和滤料底层；

（2）、针刺成型：先在滤料底层上按10°-90°角度往复铺设高强耐高温纤维形成无交织基布的滤料中间层，然后将滤料表层与滤料中间层、滤料底层复合成三层，再经针刺机、主针刺机针刺成型；先经针刺机预针刺1-2道，针刺密度为30/cm²-45/cm²，针刺深度8mm-16mm；再经主针刺机主刺1-2道，针刺密度为750/cm²-950/cm²，针刺深度7mm-12mm；

（3）、后整理：将针刺成型后的滤料进行卷绕，卷绕成卷后烧毛轧光一次；然后进行热定型，定型温度控制在240℃-260℃，通过热定型，可以改善滤料纤维内部应力，经纬向缩率均低于5%。

进一步地：

步骤1中：所述的高强耐高温纤维为PPS纤维、PTFE纤维或玻璃纤维，优选PPS纤维。所述的开松机为DiloTemafa开棉/混棉机开松混合（德国DILO公司生产），所述的梳理机为Dilo Spinnbau梳理机（德国DILO公司生产），所述的铺网机为Dilo-Layer交叉铺网机（德国DILO公司生产）。

步骤2中：所述的预针刺，针刺机为DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机（德国DILO公司生产），针刺密度30/cm²，针刺深度14mm；所述的主针刺，主针刺机为DI-LOOM OUG-Ⅱ主针刺机（德国DILO公司生产），针刺密度820/cm²，针刺深度10mm。步骤3中：所述的热定型温度，优选温度250℃，车速为5m/min。

本发明的有益效果是：

    1、在PPS滤料中使用了高强耐高温纤维作为基布，基布未进行交织而是通过按一定角度往复铺设，解决了如玻璃纤维、玄武岩等长丝纱线等作为基布在交织时易脆断的难题，满足了PPS针刺滤料不同工作条件下反吹风时所受各向异性的强力冲击，提高了生产效率，生产效率提高15%以上；

    2、本发明通过高强、耐高温纤维通过往复铺设的引入，增加了滤料的拉伸强力，从而提高了各向异性冲击的耐力，与传统PPS滤料相比，强力提高5%以上，滤料产品使用寿命延长1-2年；

3、本发明通过高性能纤维无交织基布铺设方法，经PPS纤维针刺成型，通过独特的后整理制成，本发明生产的PPS针刺滤料，在拉伸强力和除尘效率方面较传统滤料有明显提高，具体如表1所示：

表1、本发明实施例与传统滤料的拉伸强力和除尘效果对照。                                               

。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

图1为本发明滤料中间层往复铺设的状态图；

图2为本发明针刺滤料的结构示意图。

图中标号：1为滤料底层、2为滤料中间层、3为滤料表层、铺设角度X（10<X<90）。

具体实施方式：

实施例1：

本实施例采用1.5DPPS纤维在DiloTemafa开棉/混棉机开松混合，喂棉罗拉速度为2.0m/min，棉箱打手速度为100m/min；经Dilo Spinnbau梳理机梳理，梳理速度为36m/min；再经Dilo-Layer交叉铺网机完成铺网，单层毛网层数8层；经上述开松、混合、梳理、8层铺网后分别制得滤料表层和滤料底层，将玻璃纤维长丝在底层的PPS纤维铺网层上按15°的角度往复铺设形成无交织基布，如图1所示。再将滤料表层的PPS纤维铺网层铺设在无交织基布上，铺设完成后，如图2所示，包括滤料底层1、滤料中间层2、滤料表层3。然后经DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机针刺定型，先经DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机预针刺2道，针刺密度为35/cm²，针刺深度12mm；再经DI-LOOM OUG-Ⅱ主针刺机主刺2道，针刺密度为800/cm²，针刺深度9mm；卷绕成卷后烧毛轧光一次；再进行热定型处理，定型温度控制在240℃，改善滤料纤维内部应力。

实施例2：

本实施例采用1.5DPPS纤维在DiloTemafa开棉/混棉机开松混合，喂棉罗拉速度为2.0m/min，棉箱打手速度为100m/min；经Dilo Spinnbau梳理机梳理，梳理速度为36m/min；再经Dilo-Layer交叉铺网机完成铺网，单层毛网层数8层；经开松、混合、梳理、8层铺网后分别制得滤料表层和滤料底层，玻璃纤维长丝在底层的PPS纤维铺网层上按75°的角度往复铺设形成无交织基布，如图1所示。再将滤料表层的PPS纤维铺网层铺设在无交织基布上，铺设完成后，如图2所示。然后经DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机针刺定型，先经预针刺2道，针刺密度为40/cm²，针刺深度15mm；再经主刺2道，针刺密度为850/cm²，针刺深度12mm；卷绕成卷后烧毛轧光一次；再进行热定型处理，定型温度控制在260℃，改善滤料纤维内部应力。

实施例3：

本实施例采用1.5DPPS纤维在DiloTemafa开棉/混棉机开松混合，喂棉罗拉速度为2.0m/min，棉箱打手速度为100m/min；经Dilo Spinnbau梳理机梳理，梳理速度为36m/min；再经Dilo-Layer交叉铺网机完成铺网，单层毛网层数8层；经开松、混合、梳理、8层铺网后分别制得滤料表层和滤料底层，玻璃纤维长丝在底层的PPS纤维铺网层上按90°的角度往复铺设形成无交织基布，如图1所示。再将滤料表层的PPS纤维铺网层铺设在无交织基布上，铺设完成后，如图2所示。然后经DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机针刺定型，先经预针刺2道，针刺密度为30/cm²，针刺深度14mm；再经主刺2道，针刺密度为820/cm²，针刺深度10mm；卷绕成卷后烧毛轧光一次；再进行热定型处理，定型温度控制在250℃，改善滤料纤维内部应力。

本发明上述的实施例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明权利要求书相当的含义和范围内的任何改变和组合，都应该认为是在权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料，其特征在于：包括呈自上而下层次排列的滤料表层、滤料中间层、滤料底层，所述的滤料底层和滤料表层为8～16层高强耐高温纤维网，滤料中间层为无交织基布，滤料底层、滤料中间层、滤料表层之间通过针刺成型、热定型复合成一体。

2.根据权利要求1所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料，其特征在于：所述的高强耐高温纤维网为PPS纤维网、PTFE纤维网、玄武岩纤维网或玻璃纤维网。

3.根据权利要求2所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料，其特征在于：所述PPS纤维网是指将规格为1.5D～2.0D的PPS纤维经开松、混合、梳理、铺设而成。

4.根据权利要求1所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料，其特征在于：所述的无交织基布，是指将高强耐高温纤维呈10°～90°的角度往复铺设于滤料底层上形成，所述的高强耐高温纤维为PPS纤维、PTFE纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维。

5.一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、制备滤料表层和滤料底层：将高强耐高温纤维24小时回潮后，在开松机开松，喂棉罗拉速度为1.8m/min-2.5m/min，棉箱打手速度为100m/min-110m/min；然后经梳理机梳理，梳理速度为35m/min-38m/min；再经铺网机铺网，单层毛网层数为8-16层，即经8-16层铺网分别形成滤料表层和滤料底层；

（2）、针刺成型：先在滤料底层上按10°-90°角度往复铺设高强耐高温纤维形成无交织基布的滤料中间层，然后将滤料表层与滤料中间层、滤料底层复合成三层，再经针刺机、主针刺机针刺成型；先经针刺机预针刺1-2道，针刺密度为30/cm²-45/cm²，针刺深度8mm-16mm；再经主针刺机主刺1-2道，针刺密度为750/cm²-950/cm²，针刺深度7mm-12mm；

（3）、后整理：将针刺成型后的滤料进行卷绕，卷绕成卷后烧毛轧光一次；然后进行热定型得成品，定型温度240℃-260℃。

6.根据权利要求5所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，步骤1中：所述的高强耐高温纤维为PPS纤维、PTFE纤维或玻璃纤维，优选PPS纤维。

7.根据权利要求5所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，所述的开松机为DiloTemafa开棉/混棉机开松混合，所述的梳理机为Dilo Spinnbau梳理机，所述的铺网机为Dilo-Layer交叉铺网机。

8.根据权利要求5所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，步骤2中：所述的预针刺，针刺机为DI-LOOM OUG-Ⅱ针刺机，针刺密度30/cm²，针刺深度14mm；所述的主针刺，主针刺机为DI-LOOM OUG-Ⅱ主针刺机，针刺密度820/cm²，针刺深度10mm。

9.根据权利要求5所述的一种往复铺设无交织基布的PPS纤维针刺滤料的生产方法，其特征在于，步骤3中：所述的热定型温度，温度250℃，车速为5m/min。

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