CN108625024A - 一种过滤材料用抗静电基布及其制造方法 - Google Patents

一种过滤材料用抗静电基布及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种过滤材料用抗静电基布及其制造方法,该基布的经、纬向中均含有耐高温纱线与抗静电纱线,所述抗静电纱线是由耐高温纤维与抗静电纤维混纺而得,所述耐高温纱线之间每间隔1~4cm嵌入一根抗静电纱线,该抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.3~15重量%。本发明的过滤材料用抗静电基布具有长久的抗静电性、高的拉伸强度的特点,本发明的过滤材料用抗静电基布是使用在耐高温抗静电针刺过滤袋中,可避免化工粉尘、煤粉尘等遇静电、放电所引起爆炸的问题。

Description

一种过滤材料用抗静电基布及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种过滤材料用抗静电基布及其制造方法。
背景技术
聚苯硫醚纤维具有优异的耐化学腐蚀性能、突出的耐高温和尺寸稳定性等优点,其纤维滤料广泛应用于工业含尘气体的除尘治理。在工业含尘气体的除尘过程中,不可避免的会碰到一些容易产生静电荷的粉尘,这些粉尘不断地被捕集到纤维滤料表面。由于聚苯硫醚纤维具有优越的绝缘性能,其普通的纤维滤料无法及时有效地分散粉尘所产生的静电荷,致使静电荷在其纤维滤料表面不断地聚集。当静电荷积聚到一定程度,将会发生静电电击或者火花放电等现象,造成燃爆特性粉尘爆炸等安全隐患,产生巨大的破坏性。
为了防止粉尘爆炸的隐患,目前市场上有的过滤材料是采用混合导电纤维作为过滤面,但导电纤维是不规则分布在滤料的过滤层里,导电的流向是随机发散的,所以静电达不到快速被传导的效果,从而无法消除静电聚结产生火花以至导致燃烧的问题。而有的过滤材料是采用只在基布经向嵌入抗静电纱线,除了其导电性能不理想,达不到防爆除尘治理工况的条件外,重要的是,所嵌入的单根抗静电纱线其抗静电纤维含量为100%,同纤度的100%抗静电纱线的强力远远低于100%PPS纱线的强力。众所周知,滤袋在使用过程中除了要求抗静电性能达标,其强力也很重要,且一般滤袋破裂的地方会在强力最薄弱的地方开始破裂,从而降低了滤袋的使用寿命。
如中国公开专利CN202638140U公开了一种过滤毡在基布和纤维层中均混有抗静电性能的不锈钢纤维,不锈钢导电纤维是不规则分布在滤料的过滤层和非过滤层里,导电的流向是随机发散的,因此静电不能被快速传导,从而难于解决消除静电聚结所产生火花以至导致燃烧的问题。另一方面,该专利只是在基布经向嵌入含量为100%的不锈钢纱线,除了其导电性能不理想,达不到防爆除尘治理工况的条件外,重要的是,嵌入不锈钢的含量为100%,同纤度的不锈钢纱线的强力远远低于PPS纱线的强力,从而制得的过滤毡的使用寿命短。
又如中国公开专利CN102337622A公开了一种经向嵌入抗静电纱线形成的基布,由于只有经向嵌入少量的抗静电纱线,就会导致导电性能不理想,无法消除静电聚结产生火花以至导致燃烧的问题,达不到防爆除尘治理工况的条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电性耐久、拉伸强度高的过滤材料用抗静电基布及其制造方法。
本发明的解决方案如下: 本发明的过滤材料用抗静电基布的经、纬向中均含有耐高温纱线与抗静电纱线,所述抗静电纱线是由耐高温纤维与抗静电纤维混纺而得,所述耐高温纱线之间每间隔1~4cm嵌入一根抗静电纱线,该抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.3~15重量%。
本发明的过滤材料用抗静电基布中抗静电纤维的含量优选0.8~8.5重量%。
上述一根抗静电纱线中抗静电纤维的含量优选30~70%。
上述耐高温纱线与抗静电纱线的纤度均优选为260~1500旦尼尔。
上述抗静电纱线中的抗静电纤维优选不锈钢纤维、碳黑、石墨纤维中的至少一种。
上述抗静电纱线中的耐高温纤维优选间位芳族聚酰胺纤维、对位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、碳纤维、聚四氟乙烯纤维、芳砜纶纤维中的至少一种。
根据IEC61340-5-1测定,本发明过滤材料用抗静电基布的表面电阻优选低于104Ω。
依据JIS L 1096 8.12.1A法,本发明过滤材料用抗静电基布的经向拉伸强度优选1000~3000N/5cm,纬向拉伸强度优选500~1500N/5cm。
依据JIS L1096 8.27.1A法,测定压为50Pa时,本发明过滤材料用抗静电基布的通气度优选600~1500L/dm²/min。
本发明的有益效果是:与以往的过滤材料用基布相比,本发明的过滤材料用抗静电基布具有长久的抗静电性、高的拉伸强度的特点,本发明的过滤材料用抗静电基布是使用在耐高温抗静电针刺过滤袋中,可避免化工粉尘、煤粉尘等遇静电、放电所引起爆炸的问题。
具体实施方式
本发明的过滤材料用抗静电基布的经、纬向中均含有耐高温纱线与抗静电纱线,所述抗静电纱线是由耐高温纤维与抗静电纤维混纺而得,所述耐高温纱线之间每间隔1~4cm嵌入一根抗静电纱线,该抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.3~15重量%。经纬向中的耐高温纱线是指能连续暴露在150~300℃的环境中工作的纱线。抗静电纱线是指不容易集聚电荷,可防止产生静电和消除静电作用的纱线,其比电阻一般在109~1012Ω•cm之间。这里采用抗静电纱线是为了消除在纤维及其制品在生产加工和使用过程中由于受摩擦、拉伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而产生的静电。
本发明经纬向中的耐高温纱线之间每间隔1~4cm嵌入一根抗静电纱线,嵌入抗静电纱可以使基布的表面电阻降低,抗静电性能得到改善。然而,嵌入抗静电纱线的含量,即间隔距离必须控制在一定的范围内,如果经纬向中的耐高温纱线之间每间隔小于1cm嵌入一根抗静电纱线的话,基布的表面电阻随着抗静电纱间距的减小(即抗静电纱含量的增加)而下降,抗静电性能虽得到了大幅度增强,但是成本加大,而且由于抗静电纱线的增加就会导致基布强力的下降;如果经纬向中的耐高温纱线之间每间隔高于4cm嵌入一根抗静电纱线的话,抗静电纱线之间间距变大,制得基布的表面电阻高,所得基布表面的静电就无法被快速传导,即基布的抗静电性能降低,从而无法消除静电聚结产生火花以至导致燃烧的问题,从而不能避免化工粉尘、煤粉尘等遇静电放电引起爆炸的可能。同时,在经、纬向中嵌入的抗静电纱线的间隔距离是相等的,这样的设计既满足所得基布的抗静电性能优异,同时织造工艺简化,且基布的外观风格美观。
本发明的过滤材料用抗静电基布的经、纬向中均含有耐高温纱线与抗静电纱线,如果只是经向或者纬向嵌入抗静电纱线的话,虽然生产时织造工艺简化,但是抗静电性能不理想,静电不能被快速传导,从而难于解决消除静电聚结所产生火花以至导致燃烧的问题。而本发明采用经、纬向中均嵌入抗静电纱线,这样的配置方式即为网状的配置方式,制得的基布表面静电可以快速被传导,从而消除静电聚结所产生火花以至导致燃烧的问题,基布表面电阻能够达到防爆除尘治理工况的条件。
本发明的抗静电纱线是由耐高温纤维与抗静电纤维混纺而得,如果抗静电纱线是由100%抗静电纤维形成的话,虽然抗静电效果好,但是制成的纱线强力会下降,导致制成的滤袋强力下降,使用寿命缩短。而单根抗静电纱线通过抗静电纤维与耐热纤维混纺的话,其强力与100%耐热纱线强力相当,滤袋的抗静电性能达标的同时,其使用寿命也被延长了。
本发明过滤材料用抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.3~15重量%,如果抗静电基布中抗静电纤维的含量高于15重量%的话,耐高温纤维的含量势必变少,抗静电纤维的含量就会相对变多,所得基布的抗静电性能虽然很好,但是基布的强力会大大下降;如果抗静电基布中抗静电纤维的含量低于0.3重量%的话,耐高温纤维的含量势必会变多,抗静电纤维的含量就会相对变少,那么抗静电效果不显著,过滤材料表面的静电无法被快速传导,从而无法消除静电聚结产生火花以至导致燃烧的问题,制成的基布抗静电性能不能避免化工粉尘、煤粉尘等遇静电放电引起爆炸的可能。因此,抗静电基布中抗静电纤维的含量优选0.6~9.7重量%,更优选0.8~8.5重量%,所得的基布强力高、抗静电性能优异。
上述单根抗静电纱线中抗静电纤维的含量为5~95重量%,优选单根抗静电纱线中抗静电纤维的含量为20~80重量%,更优选单根抗静电纱线中抗静电纤维的含量30~70重量%。如果一根抗静电纱线中抗静电纤维的含量过低的话,其导电性能不理想,无法消除静电聚结产生火花以至导致燃烧的问题,达不到防爆除尘治理工况的条件;如果一根抗静电纱线中抗静电纤维的含量过高的话,织物表面的导电性能虽然很好,但是一方面单根导电纱线的强力明显降低,制成的基布强力也降低,从而导致滤毡在使用过程中会在强力最低、最薄弱的地方破袋,滤袋使用寿命减短。另一方面,随着单根导电纱线中导电纤维含量的增加,其制成基布的成本也大大的增加。因此,单根抗静电纱线中抗静电纤维的含量优选20~80重量%,更优选30~70重量%,所得的基布强力高、抗静电性能优异。
上述耐高温纱线与抗静电纱线的纤度均优选为260~1500旦尼尔。这里的纤度是指纱线粗细程度的指标,单位为旦尼尔,Denier,简写为D。如果耐高温纱线与抗静电纱线的纤度过低的话,制成的纱线强力过低,则基布强力过低,而基布作为滤料的骨架,整体滤料的抗静电性能、拉伸强度及断裂伸长率基本上都取决于基布,滤料的性能都会受到影响,纤度过低,容易导致制成的滤袋强力低,容易破袋,使用寿命缩短;耐高温纱线与抗静电纱线的纤度过高的话,则一方面由于纱线纤度太高导致纺纱困难,另一方面虽然纱线强力变高,基布强力也随之变高,但是基布的克重变大,导致制成的滤毡通气度降低,滤袋在使用过程中容易堵塞,则降低了滤袋的过滤性能,同时成本大幅度增加,且滤毡的强力国家标准中经向只要高于1200N/5cm,纬向高于900 N/5cm即可,过剩的强力除了增加成本外,反而浪费能源。
本发明的耐高温纱线和抗静电纱线中的耐高温纤维均优选间位芳族聚酰胺纤维、对位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、碳纤维、聚四氟乙烯纤维、芳砜纶纤维中的至少一种纱线。对于基布原料的选择应满足(1)结构合理,捕尘率高;(2)剥离性好,易清灰,不易结垢;(3)透气性适宜,阻力低;(4)具有足够的强度,尺寸稳定性好;(5)具有良好的耐温、耐化学腐蚀性能;(6)原料来源广泛,性能稳定可靠;(7)价格低,寿命长。以上的几种高温耐热纤维基本能满足这些要求。由于PPS纤维具有优良的耐水解性、耐酸性和耐碱性,且造价成本低、制成的滤袋过滤性能好,因此广泛作为煤炭锅炉的除尘用过滤袋使用,因此耐高温纤维优选PPS纤维。
上述抗静电纱线中的抗静电纤维优选不锈钢纤维、碳黑、石墨纤维中的至少一种。这里的抗静电纱线是指织物中含有抗静电纤维与其他耐热纤维进行混纺,通过抗静电纤维之间产生电晕放电消除静电,且抗静电效果相对持久。上述不锈钢纤维或碳黑或石墨纤维与其它耐热纤维能良好地进行抱合,易于混纺,制得的混合纱线具有良好的耐热、耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀性,能耐受纺织加工和使用中的物理机械作用,且还具有优良的导电性和耐久性。
本发明的过滤材料用抗静电基布的经纬纱线的捻度优选为150~800T/M。增加纱线的捻度可提高滤料的强度,但捻度超过某一限度时,强度反而降低。所以纱线的捻度要按纤维的细度和强度而设定。另外,在不影响织造的情况下,捻度较小时可使纱线本身也参与过滤,有助于提高织物的透气性。
本发明的过滤材料用抗静电基布的经纬纱线为短纤维或长丝中的至少一种。若抗静电纱线为短纤维时,可采用在短纤维纺纱系统中混纺的方式进行;若抗静电纱线为长丝时,可在不同的工序进行复合,在化纤纺丝时直接复合导电长丝,可以在加弹机(DTY)、牵伸加捻机(DY)、空气变形机(ATY)上实现,也可以在并线机、络筒机、倍捻机等经过改造后使用或研制专用复合机进行复合加工。
为了防止粉尘爆炸,在袋式除尘领域,则要求制作除尘布袋的滤料具有抗静电性。对于滤料性能的要求,包括过滤效率、抗静电性能、使用范围、使用寿命、滤料强力等,这也将导致滤料加工技术的进一步发展,而影响滤料这些性能的主要因素是滤料的选材、抗静电导电纱线的选材与嵌入配置方式、滤料的拉伸强度及断裂伸长率。而基布作为滤料的骨架,整体滤料的抗静电性能、拉伸强度及断裂伸长率基本上取决于基布,即基布抗静电性能、拉伸强度及断裂伸长率的大小、通气度值的高低,直接影响着滤料的性能。根据一些厂矿实践经验,国家标准中规定,过滤材料的表面电阻要求低于104Ω,制成的基布抗静电性能好才能避免化工粉尘、煤粉尘等遇静电放电引起爆炸的可能。其表面电阻的大小主要从主体纱线的选择、抗静电纱线的选配、抗静电纱线的分布(混比、配置方式与间距)、织物组织与紧度四个方面来控制基布的抗静电性能。其中主体材料的电学性质对织物抗静电性能影响非常显著,主体材料的质量比电阻越大,织物的表面电阻就越大,抗静电性能就越差,而且抗静电纱的材料对织物抗静电性能影响显著,用于嵌入织物的抗静电纱的材料有:金属纤维(如不锈钢、铜、铝等金属纤维,纤维直径通常在4~16μm)、碳纤维、石墨以及导电纤维(在化学纤维表面镀层或在其内部添加导电性物质制成)。
依据JIS L 1096 8.12.1A法,本发明过滤材料用抗静电基布的经向拉伸强度优选1000~3000N/5cm,纬向拉伸强度优选500~1500N/5cm。如果抗静电基布的经、纬向拉伸强度过低的话,制成的滤袋经、纬向强度也低,则滤袋在使用过程中容易在强度最低的地方开始破袋,影响其使用寿命;如果抗静电基布的经、纬向拉伸强度过高的话,则基布的克重势必会很高,导致制成的滤毡通气度降低,滤袋在使用过程中容易堵塞,则降低了滤袋的过滤性能。另一方面,如果该滤袋的通气度过低的话,导致滤袋的压损高,引风机的能耗加大,成本大幅度增加。
依据JIS L 1096 8.12.1A法,本发明过滤材料用抗静电基布的经向拉伸强度优选为1000~3000N/5cm,纬向拉伸强度优选为500~1500N/5cm;该基布的经向断裂伸长率为20~50%,纬向断裂伸长率为20~50%。基布拉伸强度的提高和断裂伸长率的控制范围通常采用控制基布的经纬密度、经纬线的直径来解决。本发明的基布尺寸稳定性好,经纬向强力能够达到新国标滤毡对应的强力要求。
依据JIS L1096 8.27.1A法,测定压为50Pa时,本发明过滤材料用抗静电基布的通气度优选600~1500L/dm²/min。如果该基布的通气度过低的话,会造成制成的滤毡压损高,引风机的能耗加大;如果基布的通气度过高的话,粉尘容易透过滤毡,过滤效果就低。
本发明过滤材料用抗静电基布的制造方法如下:采用抗静电纤维与耐高温纤维进行混纺,制得抗静电纱线;再采用耐高温纱线整经,然后将抗静电纱线按每间隔1~4cm嵌入一根,制得经向密度为120~180根/10cm,纬向密度为20~80根/10cm的过滤材料用抗静电基布。基布生产时抗静电纱线的穿插方法采用分条整经法,将所有经纱数根据配列循环和筒子架容量分成数根基本相等的若干份,再按照工艺规定的配列、幅宽和长度,以条状依次挨着成幅平行地卷绕于一个大滚筒上。当全部条带卷满后,再一齐从大滚筒上退解出来,卷绕到轴上,称为倒轴。此时,只要改变筒子纱在筒子架上的排列位置就可改变抗静电纱的排列顺序以及间隔距离,然后进行穿综插筘工序,把织轴上的所有经纱按照规定的顺序依次穿入停经片、综丝和筘,最后进行上机织造工序,纬向纱线按照工艺规定的配列循环将抗静电纱线与耐高温纱线按照排列顺序打入到织口,与经纱交织,形成本发明的过滤材料用抗静电基布。
本发明所得过滤材料用抗静电基布的经向密度为120~180根/10cm,纬向密度为20~80根/10cm 。织造时,严格控制基布的经纬密,经纬密的控制条件对制成基布的拉伸强度和断裂伸长率以及通气度的大小有直接的影响。如果制得的抗静电基布的经向密度大于180根/10cm、纬向密度大于80根/10cm的话,虽然基布的拉伸强度高,但其通气度会降低,那么就会影响捕集效率;如果制得的抗静电基布的经向密度小于120根/10cm、纬向密度小于20根/10cm的话,虽然通气度比较好,但该基布的拉伸强度不高,因此密度的设定控制范围要让基布的拉伸强度和通气度性能综合达到最佳效果。
严格控制基布的经纬密、捻度以及抗静电纱线的嵌入间距,因为经纬密、捻度的控制条件对制成基布的拉伸强度和断裂伸长率有很大的影响;而抗静电纱线的嵌入间距控制直接影响着制成基布的抗静电效果。在织造过程中,对织造前的纱线经过热定型加工,热定型加工的工艺条件、热定型温度与湿度的条件对制成基布的强力有很大的影响,热定型加工的工艺条件为:热定型温度为70~110℃、热定型湿度为70~100%、热定型回数:1~3回,热定型温度优选80~100℃、热定型湿度优选80~95%。
本发明制得的基布作为过滤材料的骨架,具有较好的耐久性抗静电性能、防止粉尘爆炸、尺寸稳定性好、较高的拉伸强度、优良的通气度。经纬密、捻度、经纬线的直径控制条件直接影响着制成滤毡的强力和断裂伸长率的大小;抗静电纱线的选材、单根抗静电纱线中抗静电纤维的含量以及嵌入间距直接影响着制成滤毡的抗静电效果与滤袋使用寿命。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。但本发明的保护范围并不限于实施例,实施例中的各物性参数由下面方法测定。
【抗静电基布中抗静电纤维的含量】
把制成的基布平整地放置在实验台上,在标准状态下调试样品24h,然后在制成的1平方米基布中分别抽出耐高温纱线与抗静电纱线,使用天平分别测试出耐高温纱线的重量M1与抗静电纱线的重量M2。针对抗静电纱线中耐高温纤维与抗静电纤维重量的测试方法,选择药品溶解法测试,首先将抽出的抗静电纱线放入配置好的10%硝酸*90℃溶液中,待耐高温纤维完全溶解后,再测试出剩余部分的抗静电纤维的重量M3。最后将1平方米里所有抗静电纤维重量M3与耐高温纱线的重量与抗静电纱线的重量(M1+M2)的比值,即为抗静电基布中抗静电纤维的含量(重量%)。每组样品测5回,取平均值。其计算公式如下:
抗静电纤维重量%=M3/(M1+M2)×100%。
【经、纬向密度】
根据JIS L 1096 8.6.1法,将样品放置在平整的台子上,去除不自然的褶皱和张力,选定5个区域,数取10cm长的经、纬纱的根数,取平均值。
【表面电阻】
测试前对所有试样洗涤处理,以消除纺纱油剂、浆料等对测试结果的影响。标准依据:参照IEC61340-5-1。试样在温度(℃):20±2℃,相对湿度(%):40±2%下放置24h以上;测试样品大小:15cm直径,经向、纬向、斜角45℃各5块;试验条件:100V电压、300mm间距。
【拉伸强度、断裂伸长率】
根据JIS L 1096 8.12.1 A法(基布扯边法),对于一般织物,实验样品取样大小为8cm×45cm,从边的两侧扯去相同根数的纱线,使剩余实验样品幅宽满足规定幅宽:5cm,然后实验样品通过一定初负荷,在拉伸实验机上,用夹具夹住样品两端,在定速20cm/min的速度下,记录每个试样的拉伸强度和断裂伸长率,每组样品至少5回,取平均值。
【通气度】
根据JIS L 1096 8.27.1 A法,将样品在无张力的状态下,放在测试区,调节气压50Pa,为避免测试点的重复,测试时将样品斜向移动以得到不同经、不同纬的测试点,每一样品至少测试5次,取平均值。
【克重】
根据JIS L 1096 8.4.2法,在标准状态下剪取40cm×40cm的样品3个,每个在标准状态下称其重量,按照克重=质量/面积,求出每块样品的克重,再取平均值。
【干热收缩率】
在标准状态(温度:20±1℃、对湿度:65±2%)下,剪取20cm×20cm的实验片3个,测出耐热前的经向和纬向长度,然后将3个实验片放入200℃的烘箱中处理15分钟后,再测出耐热后的经向和纬向长度,最后计算出耐热前后的经向和纬向长度变化值,从而算出每个实验片的干热收缩率,再取3片实验片的平均值,经、纬向干热收缩率的计算公式如下:
经向干热收缩率=(耐热前经向长度-耐热后经向长度)/耐热前经向长度×100%;
纬向干热收缩率=(耐热前纬向长度-耐热后纬向长度)/耐热前纬向长度×100%。
实施例1
采用60重量%的不锈钢纤维与40重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔2cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为3.8重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×103。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例2
采用20重量%的不锈钢纤维与80重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.6重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×106。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例3
采用30重量%的不锈钢纤维与70重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.9重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×105。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例4
采用70重量%的不锈钢纤维与30重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为2.1重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×104。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例5
采用30重量%的碳纤维与70重量%的聚乙烯短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的聚四氟乙烯纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的聚乙烯纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔2cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中碳纤维的含量为1.9重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×104。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例6
采用20重量%的碳纤维与80重量%的聚四氟乙烯短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的聚四氟乙烯纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的聚四氟乙烯纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中炭纤维的含量为2.4重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×104。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例7
采用30重量%的碳纤维与70重量%的间位芳族聚酰胺短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的间位芳族聚酰胺纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的间位芳族聚酰胺纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中碳纤维的含量为3.6重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×103。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例8
采用80重量%的碳纤维与20重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中碳纤维的含量为9.7重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×102。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例9
采用10重量%的不锈钢纤维与90重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.3重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×108。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例10
采用60重量%的不锈钢纤维与40重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为7.2重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×102。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例11
采用60重量%的不锈钢纤维与40重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为398D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为398D、纬纱纤度为242D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔2cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为3.8重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×103。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例12
采用30重量%的不锈钢纤维与70重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔2cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为90根/10cm,纬向密度为28根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为1.9重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×104。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例13
采用90重量%的不锈钢纤维与10重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔2cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为5.6重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×102。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
实施例14
采用5重量%的不锈钢纤维与95重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.6重量%,该抗静电基布的表面电阻为<1×106。本发明抗静电基布的各物性结果见表1。
比较例1
采用30重量%的不锈钢纤维与70重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔8cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.4重量%。该抗静电基布的各物性结果见表2。
比较例2
采用30重量%的不锈钢纤维与70重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.4重量%。该抗静电基布的各物性结果见表2。
比较例3
采用30重量%的不锈钢纤维与70重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按纬向每间隔4cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.5重量%。该抗静电基布的各物性结果见表2。
比较例4
采用2重量%的不锈钢纤维与98重量%的PPS短纤维进行混纺,制得纤度为531D的抗静电纱线,将制得的抗静电纱线以及准备好的PPS纱线分别在温度为85℃、湿度为80%下进行1回热定型,再将热定型后的经纱纤度为531D、纬纱纤度为759D的PPS纱线进行整经,然后将上述制得的抗静电纱线按经、纬向每间隔1cm嵌入一根的方式进行织造,制得经向密度为141根/10cm,纬向密度为48根/10cm的抗静电基布,测得该抗静电基布中不绣钢纤维的含量为0.2重量%。该抗静电基布的各物性结果见表2。
表1
表2
根据上表:
(1)由实施例1、5、13可知、实施例2、3、4、9可知、以及实施例6、7、8、10、14可知,当经、纬向嵌入抗静电纱线的间距同等时,基布中抗静电纤维的含量越高,所得基布的表面电阻越低,即基布的抗静电性能越好;
(2)由实施例1、11可知,同等条件下,随着构成基布的经、纬向纱线的纤度降低,制成基布的抗静电性能不变,但是基布的强力有所下降;
(3)由实施例5、12可知,同等条件下,随着构成基布的经、纬向纱线的密度降低,制成基布的抗静电性能不变,但是基布的强力有所下降;
(4)由实施例3与比较例1可知,同等条件下,当经、纬向嵌入抗静电纱线的间距过大,且基布中抗静电纤维的含量也比前者低时,后者所得基布的表面电阻高,即基布的抗静电性能差;
(5)由实施例10、比较例4可知,同等条件下,当基布中抗静电纤维的含量过低时,后者所得基布的强力虽然很高,但是抗静电性能差;
(7)由各实施例、比较例2可知,经、纬向同时嵌入抗静电纱线,所得基布的表面电阻,明显低于只是经向嵌入抗静电纱线所得基布的电阻,即基布的抗静电性能优越;
(8)由各实施例、比较例3可知,经、纬向同时嵌入抗静电纱线,所得基布的表面电阻,明显低于只是纬向嵌入抗静电纱线所得基布的电阻,即基布的抗静电性能优越。

Claims (10)

1.一种过滤材料用抗静电基布,其特征是:该基布的经、纬向中均含有耐高温纱线与抗静电纱线,所述抗静电纱线是由耐高温纤维与抗静电纤维混纺而得,所述耐高温纱线之间每间隔1~4cm嵌入一根抗静电纱线,该抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.3~15重量%。
2.根据权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:该抗静电基布中抗静电纤维的含量为0.8~8.5重量%。
3.根据权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:所述一根抗静电纱线中抗静电纤维的含量为30~70%。
4.根据权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:所述耐高温纱线与抗静电纱线的纤度均为260~1500旦尼尔。
5.根据权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:所述抗静电纱线中的抗静电纤维为不锈钢纤维、碳黑、石墨纤维中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:所述抗静电纱线中耐高温纤维为间位芳族聚酰胺纤维、对位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、碳纤维、聚四氟乙烯纤维、芳砜纶纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的过滤材料用抗静电基布, 其特征是:根据IEC61340-5-1测定,该过滤材料用抗静电基布的表面电阻低于104Ω。
8.根据权利要求1或2所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:依据JIS L 10968.12.1A法,该过滤材料用抗静电基布的经向拉伸强度为1000~3000N/5cm,纬向拉伸强度为500~1500N/5cm。
9.根据权利要求1或2所述的过滤材料用抗静电基布,其特征是:依据JIS L10968.27.1A法,测定压为50Pa时,该过滤材料用抗静电基布的通气度为600~1500L/dm2/min。
10.一种权利要求1所述的过滤材料用抗静电基布的制造方法,其特征是:采用抗静电纤维与耐高温纤维进行混纺,制得抗静电纱线;再采用耐高温纱线整经,然后将抗静电纱线按每间隔1~4cm嵌入一根,制得经向密度为120~180根/10cm,纬向密度为20~80根/10cm的过滤材料用抗静电基布。
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