CN107627699A - 煤炭行业防腐防爆复合滤料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

煤炭行业防腐防爆复合滤料及其生产工艺包括第一混合纤维层和第二混合纤维层，第一混合纤维层和第二混合纤维层之间设置第一基布层和第二基布层，第一基布层和第二基布层之间设置木屑与不锈钢纤维混合形成的降噪层，第一基布层、第二基布层和降噪层的形状为梯形波状，第一基布层的波谷与第一混合纤维层接触，第二基布层的波峰与第二混合纤维层接触，第一基布层与第一混合纤维层之间形成的各梯形空间内均设置第一梯形絮片，第二基布层与第二混合纤维层之间形成的各梯形空间内均设置第二梯形絮片，本发明的优点在于：能够将滤材纤维携带的静电迅速导出，消除滤材携带静电带来的安全隐患，并且具有较好的降噪性能，能够有效降低空气通过滤材产生的噪音等。

Description

煤炭行业防腐防爆复合滤料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及煤炭采掘和加工行业使用的空气过滤材料，具体的说是一种煤炭行业防腐防爆复合滤料及其生产工艺。

背景技术

煤炭采掘及加工行业中，作业区域的环境较为恶劣，空气中含有大量的粉尘及颗粒物，并且煤炭中的硫磺、镁、磷、瓦斯等多种成分均会混合在空气中，极易产生易燃易爆气体，因此煤矿井下使用的通风除尘设备及煤炭加工行业中使用的气体过滤设备均要求具有防静电性能，避免气体通过滤材时产生静电进而产生电火花引发事故。目前煤矿井下除尘设备及没加工行业使用的过滤设备大都采用湿法对气体进行除尘和过滤，利用喷淋、通入水汽等方式增加空气湿度来防止静电产生，但由于空气中粉尘及颗粒物含量极高，粉尘及颗粒物与滤材接触时仍有可能会有静电产生，滤材中的各种化学纤维会始终携带静电，具有较大的安全隐患。另外，煤矿井下通风时，携带有大量粉尘及颗粒物的空气会高速通过滤材并产生较大的噪音，由于井下需要持续保持通风，因此这种噪音始终存在，对井下工作人员的健康会造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供煤炭行业防腐防爆复合滤料及其生产工艺，它能够将滤材纤维携带的静电迅速导出，消除滤材携带静电带来的安全隐患，并且具有较好的降噪性能，能够有效降低空气通过滤材产生的噪音。

为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括第一混合纤维层和第二混合纤维层，第一混合纤维层和第二混合纤维层之间设置第一基布层和第二基布层，第一基布层和第二基布层之间设置木屑与不锈钢纤维混合形成的降噪层，第一基布层、第二基布层和降噪层的形状为梯形波状，第一基布层的波谷与第一混合纤维层接触，第二基布层的波峰与第二混合纤维层接触，第一基布层与第一混合纤维层之间形成的各梯形空间内均设置第一梯形絮片，第二基布层与第二混合纤维层之间形成的各梯形空间内均设置第二梯形絮片，所述第一混合纤维层、第二混合纤维层、第一基布层、第二基布层、第一梯形絮片、第二梯形絮片和降噪层之间通过针刺工艺实现连接，所述第一混合纤维层、第二混合纤维层、第一梯形絮片和第二梯形絮片的原料均是由PPS纤维和不锈钢纤维混合组成的混合纤维原料，所述第一基布层和第二基布层均是由混合编织线纵横交错而成，所述混合编织线是由两股PPS纤维纱线和一股不锈钢纤维纱线编织而成。所述第一混合纤维层、第二混合纤维层、第一梯形絮片和第二梯形絮片使用的混合纤维原料按重量百分比计，均为：PPS纤维95%—97%、不锈钢纤维3%—5%。所述降噪层使用的原料按重量百分比计：木屑85%—90%、不锈钢纤维10%—15%。

本发明项所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料的生产工艺，包括下述步骤：

①按照所述混合纤维原料总重量的95%—97%取PPS纤维备用，按混合纤维原料总重量的3%—5%取不锈钢纤维备用；

②将步骤①中的两种原料置于混棉箱内进行混合，得到粗混料；

③将步骤②得到的粗混料置入开松机进行开松处理；

④将步骤③中开松后的原料置入混棉箱进行混合，得到精细混合料；

⑤将精细混合料通过梳理机梳理成平面网状混合纤维；

⑥取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成混合纤维絮片；

⑦使用裁切机将步骤⑥得到的混合纤维絮片进行切割，切割时切刀与水平面呈40°和140°的夹角交替切割，将絮片切割成梯形混合纤维絮片备用；

⑧取两股PPS纤维纱线和一股不锈钢纤维纱线使用成绞机成绞，得到混合编织线；

⑨使用织布设备将步骤⑧得到的混合编织线纵横交错织成混合纤维基布备用；

⑩将木屑原料过600目筛网筛选，通过600目筛网后的木屑原料再经1000目筛网筛选，按照所述降噪层总重量的85%—90%取1000目筛网上的木屑备用，按照所述降噪层总重量的10%—15%取不锈钢纤维并裁剪成长度为0.5cm-1.5cm的不锈钢纤维短丝备用；

⑪将步骤⑩所述的木屑置入搅拌桶中搅拌，搅拌的同时将步骤⑩所述的不锈钢纤维短丝陆续放入搅拌桶内，使木屑与不锈钢纤维短丝混合均匀，得到木屑与不锈钢纤维混合料备用；

⑫另取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成平面网状纤维，形成第一混合纤维层；

⑬取部分步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片在步骤⑫所述第一混合纤维层上间隔放置，这些梯形混合纤维絮片即为第一梯形絮片，各第一梯形絮片均相互平行，各第一梯形絮片面积较大的底面与第一混合纤维层接触；

⑭在步骤⑬所述放置了第一梯形絮片的第一混合纤维层上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与第一梯形絮片和第一混合纤维层顶面贴合，该混合纤维基布即为第一基布层；

⑮在步骤⑭所述的第一基布层上铺设一层步骤⑪得到的木屑与不锈钢纤维混合料，铺设厚度为0.5cm-1cm，得到降噪层；

⑯在步骤⑮铺设的降噪层上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与降噪层顶面贴合，该混合纤维基布即为第二基布层；

⑰在步骤⑯铺设的第二基布层表面与第一梯形絮片的间隙对应的位置另行放置步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片，这些梯形混合纤维絮片即为第二梯形絮片，各第二梯形絮片均相互平行并与第一梯形絮片交错排列，各第二梯形絮片面积较小的底面与第二基布层接触；

⑱取剩余部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机在步骤⑰所述放置了第二梯形絮片的第二基布层上铺成平面网状纤维，形成第二混合纤维层，即得到第一混合纤维层与第二混合纤维层之间带有第一梯形絮片、第二梯形絮片、第一基布层、第二基布层和降噪层的复合滤料坯料；

⑲使用针刺机对步骤⑱得到的复合滤料坯料的进行正反两面针刺处理，使第一混合纤维层、第二混合纤维层、第一梯形絮片、第二梯形絮片、第一基布层、第二基布层和降噪层的纤维相互缠结加固，即得到煤炭行业防腐防爆复合滤料。

步骤⑲得到复合滤料基体后，使用气体烧毛机对复合滤料基体正反两面进行烧毛处理，烧毛温度为260℃-300℃。

本发明的优点在于：能够将滤材纤维携带的静电迅速导出，消除滤材携带静电带来的安全隐患，并且具有较好的降噪性能，能够有效降低空气通过滤材产生的噪音等。

附图说明

图1是本发明所煤炭行业防腐防爆复合滤料的结构示意图；

图2是本发明所述混合编织线的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料包括第一混合纤维层1和第二混合纤维层2，第一混合纤维层1和第二混合纤维层2之间设置第一基布层5和第二基布层6，第一基布层5和第二基布层6之间设置木屑与不锈钢纤维混合形成的降噪层7，第一基布层5、第二基布层6和降噪层7的形状为梯形波状，第一基布层5的波谷与第一混合纤维层1接触，第二基布层6的波峰与第二混合纤维层2接触，第一基布层5与第一混合纤维层1之间形成的各梯形空间内均设置第一梯形絮片3，第二基布层6与第二混合纤维层2之间形成的各梯形空间内均设置第二梯形絮片4，所述第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一基布层5、第二基布层6、第一梯形絮片3、第二梯形絮片4和降噪层7之间通过针刺工艺实现连接，所述第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一梯形絮片3和第二梯形絮片4的原料均是由PPS纤维和不锈钢纤维混合组成的混合纤维原料，所述第一基布层5和第二基布层6均是由混合编织线纵横交错而成，所述混合编织线是由两股PPS纤维纱线11和一股不锈钢纤维12纱线编织而成。本发明采用的原料中的PPS纤维具有良好的抗腐蚀性能，在煤矿井下复杂的环境条件下能够长期使用。所述滤料经针刺处理后，第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一梯形絮片3、第二梯形絮片4、第一基布层5、第二基布层6和降噪层7的纤维相互缠结加固，连成一个整体，各层之间的不锈钢纤维相互搭接缠绕，在滤材内部形成立体的导电网，能够将滤材各处携带的静电迅速导出，彻底消除安全隐患。滤材中的降噪层在滤材内部呈梯形波状设置，气流通过滤材时，降噪层中的斜面和平面先后与气流中的粉尘、颗粒物及声波接触，一方面能够增加木屑与空气中的粉尘、颗粒物的接触面积，增加吸收噪声的有效时间，另一方面还能够对各种不规则的噪声声波进行立体式的捕捉，大幅提升降噪性能。所述第一梯形絮片3和第二梯形絮片4用于保持降噪层7的形状，并且有利于增加滤材本身的容尘量，有效延长滤材的有效使用时间。第一基布层5和第二基布层6作为滤材的基布，为滤材提供抗、拉抗延展强度，并且能够对降噪层7中的木屑起到固定作用。

本发明所述第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一梯形絮片3和第二梯形絮片4使用的混合纤维原料的优选成分配比为：按重量百分比计，均为：PPS纤维95%—97%、不锈钢纤维3%—5%。该优选配比能够确保滤料在恶劣环境中长期使用后仍能够顺利的导出滤料上附着的静电。

本发明所述降噪层7使用的原料的优选成分配比为：按重量百分比计：木屑85%—90%、不锈钢纤维10%—15%。该优选配比能够确保降噪层7能够长期有效的降低噪音并能够顺利导出静电。

本发明所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料的生产工艺包括下述步骤：

①按照所述混合纤维原料总重量的95%—97%取PPS纤维备用，按混合纤维原料总重量的3%—5%取不锈钢纤维备用；

②将步骤①中的两种原料置于混棉箱内进行混合，得到粗混料；

③将步骤②得到的粗混料置入开松机进行开松处理；

④将步骤③中开松后的原料置入混棉箱进行混合，得到精细混合料；

⑤将精细混合料通过梳理机梳理成平面网状混合纤维；

⑥取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成混合纤维絮片；

⑦使用裁切机将步骤⑥得到的混合纤维絮片进行切割，切割时切刀与水平面呈40°和140°的夹角交替切割，将絮片切割成梯形混合纤维絮片备用；

⑧取两股PPS纤维纱线11和一股不锈钢纤维纱线12使用成绞机成绞，得到混合编织线；

⑨使用织布设备将步骤⑧得到的混合编织线纵横交错织成混合纤维基布备用；

⑩将木屑原料过600目筛网筛选，通过600目筛网后的木屑原料再经1000目筛网筛选，按照所述降噪层7总重量的85%—90%取1000目筛网上的木屑备用，按照所述降噪层7总重量的10%—15%取不锈钢纤维并裁剪成长度为0.5cm-1.5cm的不锈钢纤维短丝备用；

⑪将步骤⑩所述的木屑置入搅拌桶中搅拌，搅拌的同时将步骤⑩所述的不锈钢纤维短丝陆续放入搅拌桶内，使木屑与不锈钢纤维短丝混合均匀，得到木屑与不锈钢纤维混合料备用；

⑫另取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成平面网状纤维，形成第一混合纤维层1；

⑬取部分步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片在步骤⑫所述第一混合纤维层1上间隔放置，这些梯形混合纤维絮片即为第一梯形絮片3，各第一梯形絮片3均相互平行，各第一梯形絮片3面积较大的底面与第一混合纤维层1接触；

⑭在步骤⑬所述放置了第一梯形絮片3的第一混合纤维层1上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与第一梯形絮片3和第一混合纤维层1顶面贴合，该混合纤维基布即为第一基布层5；

⑮在步骤⑭所述的第一基布层5上铺设一层步骤⑪得到的木屑与不锈钢纤维混合料，铺设厚度为0.5cm-1cm，得到降噪层7；

⑯在步骤⑮铺设的降噪层7上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与降噪层7顶面贴合，该混合纤维基布即为第二基布层6；

⑰在步骤⑯铺设的第二基布层6表面与第一梯形絮片3的间隙对应的位置另行放置步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片，这些梯形混合纤维絮片即为第二梯形絮片4，各第二梯形絮片4均相互平行并与第一梯形絮片3交错排列，各第二梯形絮片4面积较小的底面与第二基布层6接触；

⑱取剩余部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机在步骤⑰所述放置了第二梯形絮片4的第二基布层6上铺成平面网状纤维，形成第二混合纤维层2，即得到第一混合纤维层1与第二混合纤维层2之间带有第一梯形絮片3、第二梯形絮片4、第一基布层5、第二基布层6和降噪层7的复合滤料坯料；

⑲使用针刺机对步骤⑱得到的复合滤料坯料的进行正反两面针刺处理，使第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一梯形絮片3、第二梯形絮片4、第一基布层5、第二基布层6和降噪层7的纤维相互缠结加固，即得到煤炭行业防腐防爆复合滤料。

上述步骤通过针刺工艺将本发明所述滤材的原料连为一体，不影响滤料自身的透气性，制得的滤材具有良好的抗腐蚀性能，在恶劣环境条件下能够长期使用。所述滤料经针刺处理后，第一混合纤维层1、第二混合纤维层2、第一梯形絮片3、第二梯形絮片4、第一基布层5、第二基布层6和降噪层7的纤维相互缠结加固，连成一个整体，各层之间的不锈钢纤维相互搭接缠绕，在滤材内部形成立体的导电网，能够将滤材各处携带的静电迅速导出，彻底消除安全隐患。滤材中的降噪层在滤材内部呈梯形波状设置，气流通过滤材时，降噪层中的斜面和平面先后与气流中的粉尘、颗粒物及声波接触，一方面能够增加木屑与空气中的粉尘、颗粒物的接触面积，增加吸收噪声的有效时间，另一方面还能够对各种不规则的噪声声波进行立体式的捕捉，大幅提升降噪性能。所述第一梯形絮片3和第二梯形絮片4用于保持降噪层7的形状，并且有利于增加滤材本身的容尘量，有效延长滤材的有效使用时间。第一基布层5和第二基布层6作为滤材的基布，为滤材提供抗、拉抗延展强度，并且能够对降噪层7中的木屑起到固定作用。

本发明为了进一步增强安全性，可在步骤⑲得到复合滤料基体后，使用气体烧毛机对复合滤料基体正反两面进行烧毛处理，烧毛温度为260℃-300℃。上述烧毛处理时，滤材表面的PPS纤维受热发生蜷曲变形，而不锈钢纤维在该温度范围内不会发生变形，因此处理后滤材正反两面均有部分不锈钢纤维外露，在滤材表面附着大量灰尘、杂物的情况下，这些外露的不锈钢纤维能够将灰尘、杂物中的静电导出，避免滤材长期使用后表面附着的灰尘、杂物产生静电火花。

Claims (5)

1.煤炭行业防腐防爆复合滤料，其特征在于：包括第一混合纤维层（1）和第二混合纤维层（2），第一混合纤维层（1）和第二混合纤维层（2）之间设置第一基布层（5）和第二基布层（6），第一基布层（5）和第二基布层（6）之间设置木屑与不锈钢纤维混合形成的降噪层（7），第一基布层（5）、第二基布层（6）和降噪层（7）的形状为梯形波状，第一基布层（5）的波谷与第一混合纤维层（1）接触，第二基布层（6）的波峰与第二混合纤维层（2）接触，第一基布层（5）与第一混合纤维层（1）之间形成的各梯形空间内均设置第一梯形絮片（3），第二基布层（6）与第二混合纤维层（2）之间形成的各梯形空间内均设置第二梯形絮片（4），所述第一混合纤维层（1）、第二混合纤维层（2）、第一基布层（5）、第二基布层（6）、第一梯形絮片（3）、第二梯形絮片（4）和降噪层（7）之间通过针刺工艺实现连接，所述第一混合纤维层（1）、第二混合纤维层（2）、第一梯形絮片（3）和第二梯形絮片（4）的原料均是由PPS纤维和不锈钢纤维混合组成的混合纤维原料，所述第一基布层（5）和第二基布层（6）均是由混合编织线纵横交错而成，所述混合编织线是由两股PPS纤维纱线（11）和一股不锈钢纤维纱线（12）编织而成。

2.根据权利要求1所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料，其特征在于：所述第一混合纤维层（1）、第二混合纤维层（2）、第一梯形絮片（3）和第二梯形絮片（4）使用的混合纤维原料按重量百分比计，均为：PPS纤维95%—97%、不锈钢纤维3%—5%。

3.根据权利要求1所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料，其特征在于：所述降噪层（7）使用的原料按重量百分比计：木屑85%—90%、不锈钢纤维10%—15%。

4.如权利要求1、2或3任一项所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料的生产工艺，其特征在于：包括下述步骤：

①按照所述混合纤维原料总重量的95%—97%取PPS纤维备用，按混合纤维原料总重量的3%—5%取不锈钢纤维备用；

②将步骤①中的两种原料置于混棉箱内进行混合，得到粗混料；

③将步骤②得到的粗混料置入开松机进行开松处理；

④将步骤③中开松后的原料置入混棉箱进行混合，得到精细混合料；

⑤将精细混合料通过梳理机梳理成平面网状混合纤维；

⑥取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成混合纤维絮片；

⑦使用裁切机将步骤⑥得到的混合纤维絮片进行切割，切割时切刀与水平面呈40°和140°的夹角交替切割，将絮片切割成梯形混合纤维絮片备用；

⑧取两股PPS纤维纱线（11）和一股不锈钢纤维纱线（12）使用成绞机成绞，得到混合编织线；

⑨使用织布设备将步骤⑧得到的混合编织线纵横交错织成混合纤维基布备用；

⑩将木屑原料过600目筛网筛选，通过600目筛网后的木屑原料再经1000目筛网筛选，按照所述降噪层（7）总重量的85%—90%取1000目筛网上的木屑备用，按照所述降噪层（7）总重量的10%—15%取不锈钢纤维并裁剪成长度为0.5cm-1.5cm的不锈钢纤维短丝备用；

⑪将步骤⑩所述的木屑置入搅拌桶中搅拌，搅拌的同时将步骤⑩所述的不锈钢纤维短丝陆续放入搅拌桶内，使木屑与不锈钢纤维短丝混合均匀，得到木屑与不锈钢纤维混合料备用；

⑫另取部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机铺成平面网状纤维，形成第一混合纤维层（1）；

⑬取部分步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片在步骤⑫所述第一混合纤维层（1）上间隔放置，这些梯形混合纤维絮片即为第一梯形絮片（3），各第一梯形絮片（3）均相互平行，各第一梯形絮片（3）面积较大的底面与第一混合纤维层（1）接触；

⑭在步骤⑬所述放置了第一梯形絮片（3）的第一混合纤维层（1）上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与第一梯形絮片（3）和第一混合纤维层（1）顶面贴合，该混合纤维基布即为第一基布层（5）；

⑮在步骤⑭所述的第一基布层（5）上铺设一层步骤⑪得到的木屑与不锈钢纤维混合料，铺设厚度为0.5cm-1cm，得到降噪层（7）；

⑯在步骤⑮铺设的降噪层（7）上覆盖一层步骤⑨得到的混合纤维基布，使该混合纤维基布与降噪层（7）顶面贴合，该混合纤维基布即为第二基布层（6）；

⑰在步骤⑯铺设的第二基布层（6）表面与第一梯形絮片（3）的间隙对应的位置另行放置步骤⑦得到的梯形混合纤维絮片，这些梯形混合纤维絮片即为第二梯形絮片（4），各第二梯形絮片（4）均相互平行并与第一梯形絮片（3）交错排列，各第二梯形絮片（4）面积较小的底面与第二基布层（6）接触；

⑱取剩余部分步骤⑤得到的平面网状混合纤维通过铺网机在步骤⑰所述放置了第二梯形絮片（4）的第二基布层（6）上铺成平面网状纤维，形成第二混合纤维层（2），即得到第一混合纤维层（1）与第二混合纤维层（2）之间带有第一梯形絮片（3）、第二梯形絮片（4）、第一基布层（5）、第二基布层（6）和降噪层（7）的复合滤料坯料；

⑲使用针刺机对步骤⑱得到的复合滤料坯料的进行正反两面针刺处理，使第一混合纤维层（1）、第二混合纤维层（2）、第一梯形絮片（3）、第二梯形絮片（4）、第一基布层（5）、第二基布层（6）和降噪层（7）的纤维相互缠结加固，即得到煤炭行业防腐防爆复合滤料。

5.根据权利要求4所述的煤炭行业防腐防爆复合滤料的生产工艺，其特征在于：步骤⑲得到复合滤料基体后，使用气体烧毛机对复合滤料基体正反两面进行烧毛处理，烧毛温度为260℃-300℃。