CN102490417B - 聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，特征是，包括以下工艺步骤：（1）以PPS复丝或PPS短纤纱作为经纱线和纬纱线，在织机上织造得到PPS机织物；（2）将PPS母粒在110~160℃预结晶2~24小时，在105~160℃干燥2~24小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布。本发明强力高，且其横向强力大于纵向强力，能很好地满足高温烟气过滤对滤料力学性能的要求。

Description

聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高温过滤材料的制备方法，尤其是一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，属于非织造材料生产技术领域。
背景技术
PPS是一种高性能聚合物，耐化学腐蚀性能优异，与号称“塑料之王”的聚四氟乙烯（PTFE）相近，能抵抗酸、碱、氯烃、烃类、酮、醇、酯等化学品的侵蚀，在200℃下基本不溶于任何化学溶剂，另外，PPS热稳定性好，高温下具有良好的强度、刚性及耐疲劳性，可在200~240℃下连续使用。同时，PPS还具有良好的纺织加工性能，PPS纤维可用作高温烟道气或特殊热介质的过滤材料。
目前，PPS高温滤材的制备方法主要为短纤维梳理成网针刺加固法，其至少包括三个步骤，短纤维的制备-成网和铺网-针刺加固。其中短纤维生产又包括以下过程：PPS切片-预结晶-干燥-卷绕集束-平衡-牵伸-热定型-丝束切断-打包；另外，成网、铺网和针刺加固还需经过以下多道工序：短纤维-开松-梳理-交叉铺网-针刺加固。
综上，短纤维梳理成网针刺加固法中由PPS母粒加工成短纤然后梳理成网工艺流程长，生产成本高。为了简化工艺流程，提高生产效率，降低成本，2010年佛山市斯乐普特种材料有限公司发明了一种聚苯硫醚纺粘针刺非织造布的制备方法（CN201010102660.2），该方法用纺粘法制得纤网，然后进行针刺加固，纺粘法在制备纤网的过程中纺丝、拉伸、成网一步成型，与短纤维梳理成网比，工艺流程短、生产效率高。然而，该法生产的PPS纺粘长丝针刺非织造布没有补强材料，还无法满足高温滤料对其强力的要求。
高温滤料净化煤炭锅炉，垃圾焚烧炉或者金属熔炼炉等排出的高温气体的机理是表面过滤，即首先在过滤材料表面形成粉尘层，通过该粉尘层逐渐捕集粉尘。当粉尘层达到一定程度的厚度时，需借助脉冲空气喷吹去除过滤材料表面的粉尘，以实现滤材的再生。滤材的再生过程中滤材需承受较大的外力作用，需要一定的机械强度，因此，需要添加基布以对滤材起到补强的作用，并且横向强力需大于纵向强力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，解决了PPS短纤维梳理成网工艺流程长、效率低，成本高的缺陷，满足高温烟气过滤对滤料强力的需求。
按照本发明提供的技术方案，所述聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，特征是，包括以下工艺步骤：
（1）以PPS复丝或PPS短纤纱作为经纱线和纬纱线，在织机上织造得到PPS机织物；所述经纱线和纬纱线的线密度为166.7~500.0dtex；
（2）将PPS母粒在110~160℃预结晶2~24小时，在105~160℃干燥2~24小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；工艺参数为：计量泵转速为10~60转/min，侧吹风温度为8~30℃，侧吹风速度为24~90m/min，牵伸风频率为20~60Hz，铺网速度为5~40转/min，纺粘机的螺杆各加热区的温度在280~320℃之间；
（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布；所述预针刺机的针刺动程为50~70mm，布针密度为1000~3000枚/m，针刺频率为800~1500次/min，针刺步进量为3~10mm/针；主针刺机的针刺动程为25~40mm，布针密度为4500~30000枚/m，针刺频率为800~1500次/min，针刺步进量为3~10mm/针。
所述PPS机织物的经密为10~30根/cm，纬密为20~40根/cm。
所述PPS机织物的纬向强度大于经向强度。
所述PPS母粒的熔融指数为90~200g/10min。
所述聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的横向强度大于纵向强度。
所述PPS复丝是由8~100根PPS单丝组成的复丝。
所述PPS短纤纱的长度为25~150mm，细度为1.3~5.5dtex。
本发明用纺粘法制备PPS纤维网，以解决PPS短纤维梳理成网工艺流程长，效率低，成本高的缺陷；以PPS机织物为基布与PPS纺粘纤维网复合，进行针刺加固，以增强PPS滤料，使其横向强力大于纵向强力，以满足高温烟气过滤对滤料强力的需求。
本发明制备PPS高温滤料的方法与普通的短纤针刺法生产PPS高温滤料的方法（CN200610022214.4、CN200610021884.4和CN200910183924.9等）相比，工艺流程短、设备数量少，所需要的劳动力少，生产效率高，产量大。
本发明所制得的PPS高温滤料与未加基布的聚苯硫醚纺粘针刺非织造布（CN201010102660.2）比强力高，且其横向强力大于纵向强力，能很好地满足高温烟气过滤对滤料力学性能的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所使用的PPS母粒由超量的化学助剂、PPS树脂和分散剂所组成，可由日本宝理、日本东丽、日本油墨、美国飞利浦或四川得阳等厂家提供。
实施例一：一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）以线密度为166.7dtex/48f的PPS复丝作为经纱线和纬纱线，在喷气织机上织造得到PPS机织物；所述PPS复丝是由8~100根PPS单丝组成的复丝，所述PPS机织物的经密为30根/cm，纬密为40根/cm，所述PPS机织物的纬向强度大于经向强度；
（2）将200kg的PPS母粒（美国飞利浦公司提供，熔融指数为118g/10min）在110℃预结晶8小时，在150℃干燥12小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；工艺参数为：计量泵转速为20转/min，侧吹风温度为20℃，侧吹风速度为50m/min，牵伸风频率为40Hz，铺网速度为20转/min，纺粘机的螺杆各加热区的温度在305℃；
（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到上下层为PPS纺粘非织造纤网、中间层为PPS机织物的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布，其克重为215g/ m2，所述聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的横向强度大于纵向强度；所述预针刺机的针刺动程为60mm，布针密度为1200枚/m，针刺频率为800次/min，针刺步进量为6mm/针；主针刺机的针刺动程为30mm，布针密度为5000枚/m，针刺频率为900次/min，针刺步进量为5mm/针。
实施例二：一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）以线密度为500dtex/96f的PPS复丝作为经纱线和纬纱线，在织机上织造得到PPS机织物；所述PPS复丝是由8~100根PPS单丝组成的复丝，所述PPS机织物的经密为15根/cm，纬密为20根/cm，所述PPS机织物的纬向强度大于经向强度；
（2）将200kg的PPS母粒（四川得阳科技股份有限公司提供，熔融指数为100g/10min）在120℃预结晶6小时，在160℃干燥8小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；工艺参数为：计量泵转速为30转/min，侧吹风温度为30℃，侧吹风速度为40m/min，牵伸风频率为60Hz，铺网速度为20转/min，纺粘机的螺杆各加热区的温度在320℃之间；
（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到上下层为PPS纺粘非织造纤网、中层为PPS机织物的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布，其克重为400g/m2，所述聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的横向强度大于纵向强度；所述预针刺机的针刺动程为65mm，布针密度为1500枚/m，针刺频率为900次/min，针刺步进量为6mm/针；主针刺机的针刺动程为40mm，布针密度为6000枚/m，针刺频率为1000次/min，针刺步进量为4mm/针。
实施例三：一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）以线密度为333.3dtex的PPS复丝作为经纱线，以线密度为333.3dtex的PPS短纤纱作为纬纱线，在织机上织造得到PPS机织物；所述PPS复丝是由8~100根PPS单丝组成的复丝，所述PPS短纤纱的长度为25~150mm，细度为1.3~5.5dtex；所述PPS机织物的经密为25根/cm，纬密为36根/cm，所述PPS机织物的纬向强度大于经向强度；
（2）将200kg的PPS母粒（日本宝理公司提供，熔融指数为90g/10min）在110℃预结晶10小时，在140℃干燥24小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；工艺参数为：计量泵转速为20转/min，侧吹风温度为15℃，侧吹风速度为30m/min，牵伸风频率为60Hz，铺网速度为40转/min，纺粘机的螺杆各加热区的温度在310℃之间；
（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到上下层为PPS纺粘非织造纤网、中间层为PPS机织物的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布，其克重是345g/m2，所述聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的横向强度大于纵向强度；所述预针刺机的针刺动程为55mm，布针密度为2000枚/m，针刺频率为800次/min，针刺步进量为5mm/针；主针刺机的针刺动程为35mm，布针密度为7000枚/m，针刺频率为1000次/min，针刺步进量为4mm/针。

Claims (5)

1.一种聚苯硫醚（PPS）纺粘有基针刺非织造布的制备方法，其特征是，包括以下工艺步骤：
（1）以PPS复丝或PPS短纤纱作为经纱线和纬纱线，在织机上织造得到PPS机织物；所述经纱线和纬纱线的线密度为166.7~500.0dtex；
（2）将PPS母粒在110~160℃预结晶2~24小时，在105~160℃干燥2~24小时，然后在纺粘机上进行纺丝、铺网制得PPS纺粘非织造纤网；工艺参数为：计量泵转速为10~60转/min，侧吹风温度为8~30℃，侧吹风速度为24~90m/min，牵伸风频率为20~60Hz，铺网速度为5~40转/min，纺粘机的螺杆各加热区的温度在280~320℃之间；
（3）采用针刺法将步骤（1）得到的PPS机织物与步骤（2）得到的PPS纺粘非织造纤网在预针刺机和主针刺机上进行复合加固，得到所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布；所述预针刺机的针刺动程为50~70mm，布针密度为1000~3000枚/m，针刺频率为800~1500次/min，针刺步进量为3~10mm/针；主针刺机的针刺动程为25~40mm，布针密度为4500~30000枚/m，针刺频率为800~1500次/min，针刺步进量为3~10mm/针；
所述PPS机织物的经密为10~30根/cm，纬密为20~40根/cm，且经密小于纬密，所述PPS机织物的纬向强度大于经向强度。
2.如权利要求1所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，其特征是：所述PPS母粒的熔融指数为90~200g/10min。
3.如权利要求1所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，其特征是：所述聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的横向强度大于纵向强度。
4.如权利要求1所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，其特征是：所述PPS复丝是由8~100根PPS单丝组成的复丝。
5.如权利要求1所述的聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，其特征是：所述PPS短纤纱的长度为25~150mm，细度为1.3~5.5dtex。
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