CN107261643A - 一种泡沫涂层复合耐高温滤料及其制备方法 - Google Patents

一种泡沫涂层复合耐高温滤料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泡沫涂层复合耐高温滤料及其制备方法，该滤料包括一层基布层和两层非织造布层，基布层(1)与第一非织造布层(4)之间设有第一粘合剂层(2)，基布层(1)与第二非织造布层(5)之间设有第二粘合剂层(3)，所述的第一粘合剂层(2)和第二粘合剂层(3)均为泡沫涂层，泡沫涂层的厚度范围0.1‑1mm。本发明涂层整理采用泡沫涂层的方法粘合高性能纤维，涂层剂以大小不一的泡沫形式涂敷在基布上，随着泡沫的破裂，在基布表面形成非连续性的薄膜，从而使复合织物具有良好的透气性和优异的过滤性能。

Description

一种泡沫涂层复合耐高温滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于滤料技术领域，具体涉及一种泡沫涂层复合耐高温滤料及其制备方法。
背景技术
目前耐高温过滤材料的生产以高技术纤维如聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(P84)、聚苯硫醚(PPS)等纤维以及玻纤、玄武岩等无机纤维原料为主，用机织的方法制成基布，在基布的上、下铺设纤维网，再用针刺或水刺，使上、下纤维网和基布互相缠结而成。处于中间层的基布起到滤料强力支撑的作用，但由于刺针的高速上、下穿刺，会使基布的纤维刺断或受损伤，而使滤料的强力下降，影响滤料的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种对滤料无损伤，从而提高使用寿命的泡沫涂层复合耐高温滤料。
本发明另一目的是提供该泡沫涂层复合耐高温滤料的制备方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
一种泡沫涂层复合耐高温滤料，该滤料包括一层基布层和两层非织造布层，基布层与第一非织造布层之间设有第一粘合剂层，基布层与第二非织造布层之间设有第二粘合剂层，所述的第一粘合剂层和第二粘合剂层均为泡沫涂层，每层泡沫涂层的厚度范围0.1-1mm。优选泡沫涂层的厚度范围0.5-1mm。
所述的基布层为高性能纤维机织布层，高性能纤维为PTFE纤维、P84、PPS等以及玄武岩、高硅氧等无机纤维，优选为PTFE纤维。
所述的第一非织造布层和第二非织造布层均为高性能纤维水刺或针刺非织造布层。
上述泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)采用单一高性能纤维长丝或短纤纱，或两种高性能纤维交织，或两种高性能纤维短纤混纺纱织造基布；
2)采用单一高性能纤维的短纤维或两种高性能纤维短纤混合，经梳理、铺网、用针刺或水刺的方法制成非织造布；
3)采用泡沫涂层的方法使基布上、下表面涂上泡沫涂料，将两层非织造布在加压辊的作用下，分别与基布上、下表面复合，制成泡沫涂层复合耐高温滤料。
所述的泡沫涂层的方法是将调制好的涂料由安放在加压辊上方的泡沫发生器形成泡沫，通过管道将泡沫输送到涂层机的加料辊，由加料辊将泡沫涂敷到基布的上下表面。
滤料需要一定的透气性，常规刮涂的方法滤料透气性差。泡沫涂层的关键是控制泡沫的尺寸大小和密度，泡沫发生器的泡沫密度：40-60g/l，发泡比：1：3-1：5。
涂层机车速10-20m/min，优选车速15m/min，预烘温度：80-90℃，焙烘温度：130-150℃，加压辊压力：5-8kg/cm2。
高性能纤维如PTFE短纤表面十分光滑，泡沫涂料的配方为：聚丙烯酸酯乳液 35-45％；钛白粉 8-12％；瓷土 8-12％；PF增稠剂 1-2％；交联剂L 1-2％；表面亲和剂P 2-6％；优尼恩TG5263防水防油剂 0.1-0.6％；氨水 1-2％；A651-20热固胶粘剂 0.1-1％；水20-33％。(配方中所有组分重量之和为100％计)。
优选涂料配方：聚丙烯酸酯乳液 40％；钛白粉 10％；瓷土 10％；PF增稠剂1.2％；交联剂L 1.5％；表面亲和剂P 2.2％。优尼恩TG5263防水防油剂 0.4％；氨水1.4％；A651-20热固胶粘剂 0.5％；水32.8％。
本发明采用的泡沫涂料中添加了一定量的特殊添加剂-表面亲和剂P，能使泡沫涂料和基布具有良好亲和力，且成膜性能好，与基布和非织造布相匹配、耐高温。
本发明同时采用钛白粉和瓷土作为填充剂，降低成本且不超过30％，不泛黄，不会产生龟裂现象。
泡沫涂料的上胶量：10-30g/m2，含固量：50-65％。优选泡沫涂料的上胶量：25g/m2，含固量：60％。
泡沫涂层的泡沫直径大小为0.1－5mm，也可以根据滤料的性能要求而定。
与现有技术比较本发明的有益效果：本发明涂层整理采用泡沫涂层的方法，粘合高性能纤维，涂层剂以大小不一的泡沫形式涂敷在基布上，随着泡沫的破裂，在基布表面形成非连续性的薄膜，从而使复合织物具有良好的透气性和优异的过滤性能。
附图说明
图1为泡沫涂层复合耐高温滤料结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行进一步解释说明
其中，A651-20热固胶粘剂：美国Sheldahl公司生产；优尼恩TG5263防水防油剂：大金氟化工有限公司生产；PF增稠剂：由常州东风粘合剂厂生产；交联剂L：由宜兴南联化工有限公司生产；表面亲和剂P：太尔胶粘剂(广东)有限公司生产。
如图1所示，一种泡沫涂层复合非织造PTFE耐高温滤料，该滤料包括一层基布层和两层非织造布层，基布层1与第一非织造布层4之间设有第一粘合剂层2，基布层1与第二非织造布层5之间设有第二粘合剂层3，所述的第一粘合剂层2和第二粘合剂层3均为泡沫涂层。所述的基布层1为高性能PTFE纤维机织布。第一粘合剂层2和第二粘合剂层3的厚度分别为0.1-1mm。
实施例1
采用的发泡设备：机械发泡机、压泡机(德国汉莎发泡设备公司)、JB50-D、型增力搅拌机(上海标本模型厂)、门富士涂层定型机、特殊专用涂层刀、专用涂层架(德国布魯克纳公司)。
泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法包括以下步骤：
1)采用PTFE纤维长丝织造基布，PTFE长丝由上海灵氟隆新材料科技有限公司生产，经、纬向纤维纤度：220Den，织物密度140*70根/10cm，门幅210cm；
2)采用上海灵氟隆新材料科技有限公司生产的3.5Den*51mm短纤维，经梳理、铺网、用水刺的方法制成非织造布，水刺压力100Bar；
3)采用泡沫涂层的方法使基布上、下表面涂上泡沫涂料，将非织造布在加压辊的作用下，与基布上、下方复合成泡沫涂层复合非织造PTFE耐高温滤料。
泡沫涂料配方：
聚丙烯酸酯乳液 40.％；钛白粉 10％；瓷土 10％；PF增稠剂 1.2％；交联剂L1.5％；表面亲和剂P 2.2％；优尼恩TG5263防水防油剂 0.4％；氨水 1.4％；A651-20热固胶粘剂 0.5％；水 32.8％。
该泡沫涂层的方法是将泡沫涂料由安放在加压辊上方的泡沫发生器形成泡沫，通过管道输送到涂层机的加料辊，由加料辊涂敷到基布的上下表面。
其中，涂层机的车速15m/min，预烘温度85℃,焙烘温度140℃，加压辊压力：8kg/cm2。
涂层工艺：织物门幅：2.1m，上胶量：25g/m2，含固量：60％。
泡沫发生器形成泡沫的泡沫密度：60g/l，发泡比：1：5。
泡沫涂层的泡沫直径为0.5－5mm，每层泡沫涂层的厚度0.5-1mm.
得到的泡沫涂层复合耐高温滤料质量检测结果如下：
产品克重(g/m2):463
厚度(mm):0.98
断裂强度(N/5*20cm):经向822 纬向913
断裂伸长率(％)：经向7.96 纬向8.36
透气度(m3/m2/min):3.273
实施例2
采用的发泡设备：机械发泡机、压泡机(德国汉莎发泡设备公司)、JB50-D、型增力搅拌机(上海标本模型厂)、门富士涂层定型机、特殊专用涂层刀、专用涂层架(德国布魯克纳公司)。
泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法包括以下步骤：
1)采用PTFE纤维长丝织造基布，由上海灵氟隆新材料科技有限公司生产，经、纬向纤维纤度210Den，织物密度：经密158根/10cm，纬密108根/10cm门幅2100cm；
2)采用上海灵氟隆新材料科技有限公司生产的3.5Den*51mm短纤维，经梳理、铺网、用水刺的方法制成非织造布，水刺压力100Bar；
3)采用泡沫涂层的方法使基布上、下表面涂上泡沫涂料，将非织造布在加压辊的作用下，与基布上、下方复合成泡沫涂层复合非织造耐高温滤料。
泡沫涂料配方：聚丙烯酸酯乳液 40％；钛白粉 10％；瓷土 10％；PF增稠剂1.2％；交联剂L 1.5％；表面亲和剂P 2.2％。优尼恩TG5263防水防油剂 0.4％；氨水1.4％；A651-20热固胶粘剂 0.5％；水 32.8％。
该泡沫涂层的方法是将泡沫涂料由安放在加压辊上方的泡沫发生器通过管道输送到涂层机的加料辊，由加料辊涂敷到基布的上下表面。
其中，涂层机的车速15m/min，预烘温度80℃，焙烘温度150℃，加压辊压力5kg/cm2。
涂层工艺：织物门幅：2100cm，上胶量：25g/m2，含固量：60％。
泡沫发生器形成泡沫的泡沫密度：50g/l，发泡比：1：5。泡沫涂层的泡沫直径为0.5－5mm，每层泡沫涂层的厚度0.5-1mm.
得到的泡沫涂层复合耐高温滤料质量检测结果如下：
产品克重(g/m2):516
厚度(mm):1.01
断裂强度(N/5*20cm):经向936 纬向967
断裂伸长率(％):经向8.01 纬向8.41
透气度(m3/m2/min):3.166。

Claims (9)

1.一种泡沫涂层复合耐高温滤料，其特征在于该滤料包括一层基布层和两层非织造布层，基布层(1)与第一非织造布层(4)之间设有第一粘合剂层(2)，基布层(1)与第二非织造布层(5)之间设有第二粘合剂层(3)，所述的第一粘合剂层(2)和第二粘合剂层(3)均为泡沫涂层，泡沫涂层的厚度范围0.1-1mm。
2.根据权利要求1所述的泡沫涂层复合耐高温滤料，其特征在于所述的基布层(1)为高性能纤维机织布层。
3.根据权利要求1所述的泡沫涂层复合耐高温滤料，其特征在于所述的第一非织造布层(4)和第二非织造布层(5)均为高性能纤维水刺或针刺非织造布层。
4.一种权利要求1-3任意一项权利要求所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)采用高性能纤维长丝或短纤纱，或两种高性能纤维交织，或两种高性能纤维短纤混纺纱织造基布；
2)采用单一高性能纤维的短纤维或两种高性能纤维短纤混合，经梳理、铺网、用针刺或水刺的方法制成非织造布；
3)采用泡沫涂层的方法使基布上、下表面涂上泡沫涂料，将两层非织造布在加压辊的作用下，分别与基布上、下表面复合，制成泡沫涂层复合耐高温滤料。
5.根据权利要求4所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，其特性在于所述的泡沫涂层的方法是将调制好的涂料由安放在加压辊上方的泡沫发生器形成泡沫，通过管道将泡沫输送到涂层机的加料辊，由加料辊将泡沫涂敷到基布的上下表面。
6.根据权利要求4所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，其特性在于泡沫发生器形成的泡沫密度：40-60g/l，发泡比：1：3-1：5。
7.根据权利要求5所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，其特性在于涂层机车速10-20m/min，预烘温度：80-90℃，焙烘温度：130-150℃，轧辊压力：5-8kg/cm2。
8.根据权利要求5所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，，其特征在于泡沫涂料的配方为：聚丙烯酸酯乳液35-45％；钛白粉8-12％；瓷土8-12％；PF增稠剂1-2％；交联剂L1-2％；表面亲和剂P 2-6％；优尼恩TG5263防水防油剂0.1-0.6％；氨水1-2％；A651-20热固胶粘剂0.1-1％；水20-33％。
9.根据权利要求5所述的泡沫涂层复合耐高温滤料的制造方法，，其特性在于泡沫涂料的上胶量：10-30g/m2，含固量：50-65％。
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