CN108704388A - 一种聚四氟乙烯毛毡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚四氟乙烯毛毡，包括：基布层、第一纤维层和第二纤维层；所述第一纤维层与所述第二纤维层分别位于所述基布层两侧；所述基布层由聚四氟乙烯纤维按照传统纺织工艺编织而成，所述第一纤维层以及所述第二纤维层均为由不同纤维直径的聚四氟乙烯纤维复合而成的复合毡。本发明在过滤过程中逐步增大过滤阻力，增加了固液分离的过滤效率，提高了整体的过滤性能，并且可以延长使用寿命，避免不同聚合物纤维之间相容性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及纤维过滤材料技术领域，更具体的说是涉及一种聚四氟乙烯毛毡及其制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE），一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，具有“塑料王”的美称 。
市场上现有的用于过滤的毛毡大多为多种聚合物纤维的复合材料，在毛毡的具体工艺制作过程以及毛毡的实际应用过程中均会由于纤维材料的性能之间的差异引发各种问题，比如聚合物纤维之间的相容性问题，以及各种纤维对于不同过滤物的过滤差异性等。
另外现有的过滤毛毡各层之间的孔隙率均一，在长时间的过滤物的冲击作用下，整体结构易变形从而影响使用寿命以及过滤效果。
因此，如何提供一种材料具有单一性，提高使用寿命以及具有良好过滤效果的聚四氟乙烯毛毡及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种聚合物纤维组成材料单一、使用寿命长并且具有良好过滤效果的聚四氟乙烯毛毡及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，包括：基布层、第一纤维层和第二纤维层；
所述第一纤维层与所述第二纤维层分别位于所述基布层两侧；
所述基布层由聚四氟乙烯纤维按照传统纺织工艺编织而成，所述第一纤维层以及所述第二纤维层均为由不同纤维直径的聚四氟乙烯纤维复合而成的复合毡。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡中，组成所述第一纤维层和所述第二纤维层的聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制作而成。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡中，所述第二纤维层的纤维直径小于所述基布层的纤维直径，并且所述基布层的纤维直径小于所述第一纤维层的纤维直径，在过滤过程中逐步增加过滤阻力，提高分离效率。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡中，所述第一纤维层上表面的直径大于所述第一纤维层靠近所述基布层一侧的直径，在同一纤维层内设置具有不同直径的聚四氟乙烯纤维层，可以进一步改进过滤效果。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡中，所述第二纤维层下表面的直径小于所述第二纤维层靠近所述基布层一侧的直径。随着过滤的进行，过滤物所通过毛毡的孔隙率不断减小，提高了过滤效率。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡中，所述第一纤维层以及所述第二纤维层均为至少包括两层不同直径的聚四氟乙烯纤维层制成的复合毡。
本发明还公开了一种聚四氟乙烯毛毡的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制成多种不同直径的聚四氟乙烯纤维层；
（2）将疏松状态下的聚四氟乙烯纤维层进行预热定型处理；
（3）对定型冷却后的纤维进行开松及除杂处理，然后将纤维输入给棉机进行梳理过程；
（4）梳理成一定厚度的纤维网后，铺网机按照直径依次减小顺序将纤维网层层铺叠达到预定厚度，即得第一纤维层；
（5）选取合适直径的聚四氟乙烯纤维层重复步骤（2）-（4），得到第二纤维层；
（6）在基布层的上下表面分别叠放第一纤维层和第二纤维层，经过预刺和复刺后使得各纤维层之间以及纤维层与基布之间相互联结，得到具有一定强度的毛毡；
（7）将上述毛毡经过高温加固定型以及表面清洁处理，轧光和切边卷绕处理后得到成品。
优选的，在上述一种聚四氟乙烯毛毡的制备方法中，所述气流成网工艺的步骤如下：
（1）纤维开松，使用空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤维网；
（2）对纤维进行混合以及除杂处理；
（3）纤维脱落后由气流输送凝聚成纤维网；
（4）输出纤维网，纤维由气流均匀输送凝聚在具有一定直径的网帘上，形成三维分布、纵横向强度差异小的纤维网。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种聚四氟乙烯毛毡，通过对第一纤维层以及第二纤维层分别设置孔隙梯度，进而与基布层之间形成孔隙梯度，使其在使用过程中呈逐渐紧密结构，逐步增大过滤阻力，更好地应用于液固分离，提高了整体的过滤性能，保护毡体不易变形，增加使用寿命；并且本发明仅仅使用聚四氟乙烯纤维为原材料，避免了多种聚合物纤维之间的差异性引起的相容性问题，使得过滤效果更加均一。
另外，本发明提供的一种聚四氟乙烯毛毡的制备方法过程中，采用气流成网工艺制作聚四氟乙烯纤维层，能够更快更好的制作出聚四氟乙烯纤维层复合毡，通过气流的均匀输送，形成三维分布，纵横向强力差异小的纤维网，在很大程度上提高了毛毡的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1 附图为本发明的整体结构示意图。
在图1中：
1为基布层、2为第一纤维层、3为第二纤维层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种聚合物纤维组成材料单一、使用寿命长并且具有良好过滤效果的聚四氟乙烯毛毡及其制备方法。
参见附图1，本发明提供了一种聚四氟乙烯毛毡，包括：基布层1、第一纤维层2和第二纤维层3；
第一纤维层2与第二纤维层3分别位于基布层1两侧；
基布层1由聚四氟乙烯纤维按照传统纺织工艺编织而成，第一纤维层2以及第二纤维层3均为由不同纤维直径的聚四氟乙烯纤维复合而成的复合毡。
为了进一步优化上述技术方案，组成第一纤维层2和第二纤维层3的聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制作而成。
为了进一步优化上述技术方案，第二纤维层3的纤维直径小于基布层1的纤维直径，并且基布层1的纤维直径小于第一纤维层2的纤维直径。
为了进一步优化上述技术方案，第一纤维层2上表面的直径大于第一纤维层2靠近基布层1一侧的直径。
为了进一步优化上述技术方案，第二纤维层3下表面的直径小于第二纤维层3靠近基布层1一侧的直径。
为了进一步优化上述技术方案，第一纤维层2以及第二纤维层3均为至少包括两层不同直径的聚四氟乙烯纤维层制成的复合毡。
本发明聚四氟乙烯毛毡的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制成多种不同直径的聚四氟乙烯纤维层；
（2）将疏松状态下的聚四氟乙烯纤维层进行预热定型处理；
（3）对定型冷却后的纤维进行开松及除杂处理，然后将纤维输入给棉机进行梳理过程；
（4）梳理成一定厚度的纤维网后，铺网机按照直径依次减小顺序将纤维网层层铺叠达到预定厚度，即得第一纤维层；
（5）选取孔隙率较小的聚四氟乙烯纤维层重复步骤（2）-（4），得到第二纤维层；
（6）在基布层的上下表面分别叠放第一纤维层和第二纤维层，经过预刺和复刺后使得各纤维层之间以及纤维层与基布之间相互联结，得到具有一定强度的毛毡；
（7）将上述毛毡经过高温加固定型以及表面清洁处理，轧光和切边卷绕处理后得到成品。
其中气流成网工艺的步骤如下：
a.纤维开松，使用空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤维网；
b.对纤维进行混合以及除杂处理；
c.纤维脱落后由气流输送凝聚成纤维网；
d.输出纤维网，纤维由气流均匀输送凝聚在具有一定直径的网帘上，形成三维分布、纵横向强度差异小的纤维网。
对由上述工艺制备得到的聚四氟乙烯毛毡进行测试，经向断裂伸长率为6%，纬向断裂伸长率为18%，达到了显著的效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，包括：基布层（1）、第一纤维层（2）和第二纤维层（3）；
所述第一纤维层（2）与所述第二纤维层（3）分别位于所述基布层（1）两侧；
所述基布层（1）由聚四氟乙烯纤维按照传统纺织工艺编织而成，所述第一纤维层（2）以及所述第二纤维层（3）均为由不同纤维直径的聚四氟乙烯纤维复合而成的复合毡。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，组成所述第一纤维层（2）和所述第二纤维层（3）的聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，所述第二纤维层（3）的纤维直径小于所述基布层（1）的纤维直径，并且所述基布层（1）的纤维直径小于所述第一纤维层（2）的纤维直径。
4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，所述第一纤维层（2）上表面的直径大于所述第一纤维层（2）靠近所述基布层（1）一侧的直径。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，所述第二纤维层（3）下表面的直径小于所述第二纤维层（3）靠近所述基布层（1）一侧的直径。
6.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯毛毡，其特征在于，所述第一纤维层（2）以及所述第二纤维层（3）均为至少包括两层不同直径的聚四氟乙烯纤维层制成的复合毡。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的聚四氟乙烯毛毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚四氟乙烯纤维通过气流成网工艺制成多种不同直径的聚四氟乙烯纤维层；
（2）将疏松状态下的聚四氟乙烯纤维层进行预热定型处理；
（3）对定型冷却后的纤维进行开松及除杂处理，然后将纤维输入给棉机进行梳理过程；
（4）梳理成一定厚度的纤维网后，铺网机按照直径依次减小的顺序将纤维网层层铺叠达到预定厚度，即得第一纤维层；
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（6）在基布层的上下表面分别叠放第一纤维层和第二纤维层，经过预刺和复刺后使得各纤维层之间，以及纤维层与基布之间相互联结，得到具有一定强度的毛毡；
（7）将上述毛毡经过高温加固定型以及表面清洁处理，轧光和切边卷绕处理后得到成品。
8.根据权利要求7所述的一种聚四氟乙烯毛毡的制备方法，其特征在于，所述气流成网工艺的步骤如下：
（1）纤维开松，使用空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤维网；
（2）对纤维进行混合以及除杂处理；
（3）纤维脱落后由气流输送凝聚成纤维网；
（4）输出纤维网，纤维由气流均匀输送凝聚在具有一定直径的网帘上，形成三维分布、纵横向强度差异小的纤维网。
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