CN103657252A - 除尘过滤布的制造方法 - Google Patents

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刘国亮
王春霞
王爱民
孙月芹
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Abstract

本发明公开了一种高效低阻的除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80-250g／m2的非织造布基材；将非织造布基材收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30-90m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材的表面，形成为细度20-500nm的纳米纤维膜。

Description

除尘过滤布的制造方法
技术领域
本发明涉及到一种纺织品的制造方法，具体涉及到一种除尘过滤布的制造方法。
背景技术
目前，行业内除尘过滤布的种类有机织、针刺、水刺、纺粘和熔喷等，一般来说，机织布的过滤效率低于非织造布，而一般的非织造过滤布，其过滤效率在可以达到排放浓度30mg／m3以下，但对于排放浓度要求5-10mg／m3时，就无法满足要求。尤其对滤除PM10-PM2.5以下的可吸入颗粒物，就更达不到使用要求。如何使过滤材料在较低运行阻力的情况下实现较高除尘效率，一直是人们努力追求的终极目标。人们使用了很多方法努力向一步步推进该目标的实现，一是通过增加过滤面积和减小过滤风速，实践证明，该方法效果明显，但是由于投资成本、运行材料成本、现场场地空间限制等因素，一直不能有效被采纳使用。二是尽量使用较细直径的纤维原料和对滤料表面进行后整理，目前，该方法被广泛使用，但是在实际生产过程中，由于超细纤维的成本和设备工艺的局限性，使生产和应用都存在诸多的不合理性，滤料无法真正实现高效低阻的特征。在工业烟气过滤中，为了增加过滤效率，现在普遍采用的措施是：一、增加过滤布的克重和提高滤料的致密性，或者在普通非织造布表面覆上一层PTFE微孔薄膜，由于加大克重或者提高致密性，从客观上讲，滤料的过滤效率得到了提高，但是阻力也随之加大，能耗提高很多，其过滤精度与未覆膜相比，由于孔径明显变小，除尘效率超出一个数量级，工业烟尘的排放浓度由30-50mg／m3降低到5-10mg／m3左右。但是，由于孔隙变小，滤料的阻力也随之加大一个数量级，初始阻力是未覆膜滤料2.6倍以上。且PTFE覆膜与机织或其它非织造过滤布采用点胶和热合法贴合，这两种办法在很大程度上堵住了滤布纤维的孔隙，其本身在生产工艺上也更增加了滤料的阻力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高效低阻的除尘过滤布的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80-250g／m2的非织造布基材；将非织造布基材收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30-90m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材的表面，形成为细度20-500nm的纳米纤维膜，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜与非织造布基材的上表面粘合在一起。
为了更好地解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：所述的非织造布基材的喷丝溶液可以是PET或PP或PA或PPS溶液的一种或者几种混合。
为了更好地解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。
本发明的优点是：上述除尘过滤布的制造方法，采用单丝通过纺粘法制备过滤布基材，与采用普通的短纤维通过针刺制备的非织造相比，其抗拉强度提高30％，克重降低40-50％，材料消耗降低40-50％，运行阻力降低50％，除尘面使用纳米纤维膜直径小、比表面积大、膜的孔隙尺寸小、孔隙率高、且表面孔隙分布均匀，相比通过增加克重和致密性或者采用PTFE贴膜等方法来提高过滤效率，在材料成本、初始阻力、运行阻力和除尘效率方面，等具有一定的优势，真正实现了过滤效率高、过滤阻力小的特征。
附图说明
图1为利用本发明除尘过滤布的制造方法制造的非织造布除尘滤料的结构示意图。
图中：1、非织造布基材，2、纳米纤维膜。
具体实施方式
下面通过具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
如图1所示，除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80-250g／m2的非织造布基材1；将非织造布基材1收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材1的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30-90m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材1的表面，形成为细度20-500nm的纳米纤维膜2，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜2与非织造布基材1的上表面粘合在一起。
所述的非织造布基材1的喷丝溶液可以是PET或PP或PA或PPS溶液的一种或者几种混合。
所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。
实施例1
除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80g／m2的非织造布基材1；将非织造布基材1收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材1的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材1的表面，形成为细度20nm的纳米纤维膜2，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜2与非织造布基材1的上表面粘合在一起。所述的非织造布基材1的喷丝溶液是PET溶液。所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。
实施例2
除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在200g／m2的非织造布基材1；将非织造布基材1收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材1的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为60m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材1的表面，形成为细度200nm的纳米纤维膜2，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜2与非织造布基材1的上表面粘合在一起。所述的非织造布基材1的喷丝溶液是PET溶液。所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。
实施例3
除尘过滤布的制造方法，包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在250g／m2的非织造布基材1；将非织造布基材1收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材1的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为90m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材1的表面，形成为细度500nm的纳米纤维膜2，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜2与非织造布基材1的上表面粘合在一起。所述的非织造布基材1的喷丝溶液是PET溶液。所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。

Claims (3)

1.除尘过滤布的制造方法，其特征在于：包括：利用喷丝溶液喷丝得到的单丝无序的喷射在卷曲装置表面，冷却后经过热轧、针刺工艺形成克重在80-250g／m2的非织造布基材(1)；将非织造布基材(1)收卷并置于滚动的收卷装置上，将非织造布基材(1)的一端与另一台收卷装置连接，两台收卷装置运行的速度为30-90m／min，在两台收卷装置中间设置有一台纳米纤维静电纺丝装置；使用PVA纺丝溶液利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝，使聚合物溶液形成一股带电的喷射流，带电的聚合物溶液喷射流经过拉伸、细化、弯曲、劈裂以无序状排列于非织造布基材(1)的表面，形成为细度20-500nm的纳米纤维膜(2)，由于聚合物溶液的高速冲撞和自身的粘合性能，使纳米纤维膜(2)与非织造布基材(1)的上表面粘合在一起。
2.按照权利要求1所述的除尘过滤布的制造方法，其特征在于：所述的非织造布基材(1)的喷丝溶液可以是PET或PP或PA或PPS溶液的一种或者几种混合。
3.按照权利要求1或2所述的除尘过滤布的制造方法，其特征在于：所述的PVA纺丝溶液浓度为24％，利用纳米纤维静电纺丝装置进行静电纺丝时的电压为38kv，直径为0.42mm，喂液量0.5ml／h，接收距15cm。
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