CN108993028B - 一种过滤漆雾的环保滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过滤漆雾的环保滤料，其技术方案要点是包括有若干层互相平行设置的平铺式纤维层，以及与平铺式纤维层相垂直的若干层直立型纤维网层，直立型纤维网层一端与平铺式纤维层固接，直立型纤维网层远离平铺式纤维层的一端为表面凹凸相间结构，达到了增大过滤面积，增加漆雾的积存量，进一步满足了漆雾过滤的特殊要求。
Description
技术领域
本发明涉及空气过滤技术领域，特别涉及一种过滤漆雾的环保滤料及其制备方法。
背景技术
在全世界倡导工业生产绿色化的大环境下，如何在工业生产中的降低各种有害气体的排放是各个领域都要考虑的问题。而针对传统的喷涂行业，这一问题更加严重，因为在喷涂加工过程中，大量漆雾会随着空气的流动逸散到外界，对外界环境造成污染。
目前，在喷涂行业通常会采用两种过滤方式来对漆雾进行过滤。其中一种是干式过滤，干式过滤通常采用玻璃纤维作为过滤网的主要材质，玻璃纤维生产需要将玻璃原料经高温融化后喷丝制成，在加工过程中需要大量的水来冷却，污染大量的水源，此行业基本被世界各国列为高污染高耗能行业，各国政府也在逐步减少和关停相关企业。采用这一工艺来对漆雾进行过滤本身并没有很好的降低企业生产对环境的污染，而只是将污染源进行的转移。
而另一种湿式过滤采用的是化学反应的方法，湿式过滤通常是在喷漆室的回风口设置水帘，并在水里添加漆雾造渣剂，漆雾通过不停的密集的水流与水中的漆雾造渣剂产生化学反映，形成块状的形态，以便后期回收。其在应用中需要大量的水源循环，并在水中添加化学制剂，这种过滤方式运行维护成本高，很多小型企业会对过滤后的水直接排放，而造成水源的再次污染。
因此，现在的喷涂行业中缺乏能够既有效减少实际工业污染、同时又能让环保成本为大多数企业接受的过滤材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种过滤漆雾的环保滤料，起到了增大过滤面积，增加漆雾的积存量，进一步满足了漆雾过滤的特殊要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种过滤漆雾的环保滤料，包括有若干层互相平行设置的平铺式纤维层，以及与平铺式纤维层相垂直的若干层直立型纤维网层，直立型纤维网层一端与平铺式纤维层固接，直立型纤维网层远离平铺式纤维层的一端为表面凹凸相间结构。
通过上述技术方案，采用了互相垂直设计的纤维网层设计，并配合表面凹凸相间机构能够稳定的对漆雾达到稳定的过滤，同时表面凹凸相间结构的设计能够进一步的增大过滤面积，增加漆雾的积存量，进一步满足了漆雾过滤的特殊要求。
较佳的，所述凹凸相间结构包括有直立型纤维网层远离平铺式纤维层一端向平铺式纤维层方向凹陷形成的积料凹槽、直立型纤维网层远离平铺式纤维层一端向远离平铺式纤维层方向突出形成有导风凸起，积料凹槽和导风凸起间隔设置。
通过上述技术方案，采用导风凸起和积料凹槽的间隔设计能够促进漆雾快速的囤积，同时间隔设计的凸起和凹槽能够限制局部过滤物积存过多的情况，让整个滤料能够均匀的积存漆雾，增加整个滤料的积存能力。
较佳的，积料凹槽的深度与导风凸起形状相同。
通过上述技术方案，积料凹槽和导风凸起的形状相同能够更便于企业的生产加工，一块环保滤料上的积料凹槽是另一块环保滤料上的导风凸起，这样的设计能够节省企业的生产成本，不会造成多余废料的产生。
较佳的，导风凸起的截面呈等腰梯形设计，导风凸起远离直立型纤维网层的一测短，导风凸起靠近直立型纤维网层的一端长。
通过上述技术方案，导风凸起的等腰梯形设计能够增大整个导风凸起的表面积，同时等腰梯形的设计相对于三角形等其他结构具有更加良好的机械性能，当漆雾附着在滤料表面过多之后，等腰梯形的设计能够起到良好的支撑效果，而不会发生过度形变从而导致过滤性能降低，同时等腰梯形的设计能够更加方便空气均匀的沿导风凸起的侧壁流动，不会出现局部滤料位置空气流量不均的情况。
较佳的，导风凸起远离平铺式纤维层的一测长度为a，导风凸起靠近平铺式纤维层的一端为b，Kb=a,其中K值为0.25-0.5。
通过上述技术方案，K值的选择经过大量的实际实验，挑选了综合性能更优的方案，能够既满足增加过滤面积的要求，同时更多的容纳过滤所产生的积存物。
较佳的，导风凸起远离直立型纤维网层的一测长度为a，导风凸起靠近直立型纤维网层的一端为b，导风凸起的高度为h，（b-a)k=h,其中k值为1-1.5。
通过上述技术方案，通过对导风凸起高度的进一步限制，让整个直立型纤维网层的结构变得更加稳定和优化，同时要兼顾到增大材料过滤面积、材料表面机械性能变动小，过滤物积存量高、减少空气流动过程中的阻力等综合性因素。
较佳的，所述平铺式纤维层和直立型纤维网层为采用涤纶纤维制备而成。
通过上述技术方案，平铺式纤维层和直立型纤维网层采用涤纶纤维材料，相较玻璃材质的滤棉在使用后更方便处理，不产生二次污染，方便危废处理，使用后可以随其他的工业垃圾经环卫部门焚烧处理即可。
较佳的，所述直立型纤维网层的高度为L1,平铺式纤维层厚度为L2，L1=dL2，其中d值为3-5，L2的数值具体为1-3cm。
通过上述技术方案，采用了合理的尺寸来进行限定环保滤料能够进一步的减少空气在环保滤料中的阻力，能够让经过过滤的空气能够以较高的速度流出过滤装置，减少能源损耗。
本发明的目的二：一种过滤漆雾环保滤料的制备方法，包括如下步骤：
S1：准备材料，将4-5份低熔点纤维和5-6份3D细纤维作为制作基础过滤层的原材料A，3-5份低熔点纤维、3-6份30D纤维和1-4份的3D纤维作为浮凸过滤层的原材料B；
S2：材料成型，将两份原材料A分别投入到第一开松机及第三开松机内，同时将一份原材料B添加至第二开松机内进行均匀混合以及除杂；
S3：存储材料，通过风力机风力将两份原材料A以及一份原材料B分别输送至第一、第三和第二混棉箱混合待用；
S4:梳理加工，将两份原材料A和一份原材料B分别从第一、第三和第二混棉箱中输送到对应的第一、第三和第二梳理机中进行梳理加工；
S5：S4加工后，原料A经第一台梳理机加工得到纤维网C，原料B经过第二台梳理机加工得到纤维网D，原料A经第三台梳理机加工得到纤维网E；
S6：将纤维网C通过平铺式铺网机均匀的铺在铺网机的底帘上，形成1-3cm厚的平铺式纤维层，然后将纤维网D通过直立铺网机铺叠出高度为5-7cm厚的直立型纤维网层，通过底帘首先将由纤维网C制成的平铺式纤维层放置在最底层，然后将纤维网D制成的直立型纤维网层放置在平铺式纤维层的上方，然后通过平铺式铺网机将纤维网E均匀的铺出1-3cm厚的平铺式纤维层放置在直立型纤维网层上，最终形成底部是平铺结构，中间是直立结构，上层是平铺结构的混合纤维层结构；
S7:将S6中得到的多层纤维网输送到烘箱里进行高温热熔加工，让其熔缩定型成纤维棉；
S8：将所得纤维棉材料送入收卷机裁边收卷制成半成品；
S9：将S8中所得的半成品经浮凸切割机器从直立型纤维网层中间加工剖开，形成表面凹凸相间结构，并最终得到两块成品空气过滤材料。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用传统干式工艺生产的过滤棉层在使用后是很难得到有效处理的，而采用本发明中的涤纶纤维作为原材料能够通过焚烧的方式进行污染物处理；
2、同时，当采用涤纶纤维作为过滤网层结构要注意其具体的外形和不同纤维的搭配，本发明通过将涤纶过滤网层分体设置成互相垂直的两层，从而实现了机械性能的大幅度增加；
3、分体设置的过滤网首先接触过滤空气一侧的过滤层方向与空气流动方向相同，这种设计能够在对漆雾进行过滤的同时，减少过滤材料对空气流动的阻碍作用，让经过净化的空气具有比较好的流出速度；
4、不同细度的纤维进行组合搭配使用能够让经过热熔加工后的过滤网具有更加出众的过滤效果；
5、在直接接触待过滤空气的一侧设置的凹凸相间结构能够进一步的增大空气过滤的接触面积，提高过滤材料的过滤质量和过滤效果；
6、并且凹凸相间结构的具体外形设计考虑到能够便于积存大量的过滤物，这主要是针对喷涂行业净化空气过程漆雾含量过高的情况，减少过滤网更换次数，降低设备维护成本；
7、采用发明中的特殊加工方式能够一次性的生产出两块过滤网，并且由于凹凸结构的对称性设计，因此加工获得的产品除了两个过滤网并不会出现其余的废料，因此进一步的减少原材料的浪费，降低生产成本；
8、凹凸相间结构本身的外形的设计也经过多重考虑，并进行大量的实验，得到了综合性能良好的外形设计，截面为等腰梯形的设计能够维持过滤层附近的空气流动的稳定性，通过对凹凸相间结构中导风凸起各项参数的进一步限制，让整个直立型纤维网层的结构变得更加稳定和优化，并兼顾到增大材料过滤面积、材料表面机械性能变动小，过滤物积存量高、减少空气流动过程中的阻力等综合性因素。
附图说明
图1为体现滤料整体结构的示意图；
图2为体现凹凸相间结构的剖视图。
图中，1、平铺式纤维层；2、直立型纤维网层；3、凹凸相间结构；31、积料凹槽；32、导风凸起。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
本发明中纤维均采用涤纶纤维制备而成。
实施例1、一种过滤漆雾环保滤料的制备方法，包括如下步骤：
S1：准备材料，将4Kg低熔点纤维和5Kg3D细纤维作为制作基础过滤层的原材料A，3Kg低熔点纤维、3Kg30D纤维和1Kg的3D纤维作为浮凸过滤层的原材料B；
S2：材料成型，将两份原材料A分别投入到第一开松机及第三开松机内，同时将一份原材料B添加至第二开松机内进行均匀混合以及除杂；
S3：存储材料，通过风力机风力将两份原材料A以及一份原材料B分别输送至第一、第三和第二混棉箱混合待用；
S4:梳理加工，将两份原材料A和一份原材料B分别从第一、第三和第二混棉箱中输送到对应的第一、第三和第二梳理机中进行梳理加工；
S5：S4加工后，原料A经第一台梳理机加工得到纤维网C，原料B经过第二台梳理机加工得到纤维网D，原料A经第三台梳理机加工得到纤维网E；
S6：将纤维网C通过平铺式铺网机均匀的铺在铺网机的底帘上，形成1cm厚的平铺式纤维层1，然后将纤维网D通过直立铺网机铺叠出高度为5cm厚的直立型纤维网层2，通过底帘首先将由纤维网C制成的平铺式纤维层1放置在最底层，然后将纤维网D制成的直立型纤维网层2放置在平铺式纤维层1的上方，然后通过平铺式铺网机将纤维网E均匀的铺出1-3cm厚的平铺式纤维层1放置在直立型纤维网层2上，最终形成底部是平铺结构，中间是直立结构，上层是平铺结构的混合纤维层结构；
S7:将S6中得到的多层纤维网输送到烘箱里进行高温热熔加工，让其熔缩定型成纤维棉；
S8：将所得纤维棉材料送入收卷机裁边收卷制成半成品；
S9：将S8中所得的半成品经浮凸切割机器从直立型纤维网层2中间加工剖开，形成表面凹凸相间结构3，并最终得到两块成品空气过滤材料。
其中，表面凹凸相间结构3如图2所示，包括有直立型纤维网层2远离平铺式纤维层1一端向平铺式纤维层1方向凹陷形成的积料凹槽31、直立型纤维网层2远离平铺式纤维层1一端向远离平铺式纤维层1方向突出形成有导风凸起32，积料凹槽31和导风凸起32间隔设置，同时积料凹槽31的深度与导风凸起32形状相同。
其中，导风凸起32的截面呈等腰梯形设计，导风凸起32远离直立型纤维网层2的一测短，导风凸起32靠近直立型纤维网层2的一端长；导风凸起32远离平铺式纤维层1的一测长度为a=8mm，导风凸起32靠近平铺式纤维层1的一端为b=32mm，Kb=a,其中K值为0.25；同时，导风凸起32的高度为24cm，（b-a)k=h,其中k值为1。
实施例2、一种过滤漆雾环保滤料的制备方法，包括如下步骤：
S1：准备材料，将5Kg低熔点纤维和6Kg3D细纤维作为制作基础过滤层的原材料A，5Kg低熔点纤维、6Kg30D纤维和4Kg的3D纤维作为浮凸过滤层的原材料B；
S6：将纤维网C通过平铺式铺网机均匀的铺在铺网机的底帘上，形成3cm厚的平铺式纤维层1，然后将纤维网D通过直立铺网机铺叠出高度为7cm厚的直立型纤维网层2，通过底帘首先将由纤维网C制成的平铺式纤维层1放置在最底层，然后将纤维网D制成的直立型纤维网层2放置在平铺式纤维层1的上方，然后通过平铺式铺网机将纤维网E均匀的铺出3cm厚的平铺式纤维层1放置在直立型纤维网层2上，最终形成底部是平铺结构，中间是直立结构，上层是平铺结构的混合纤维层结构；
同时，导风凸起32远离平铺式纤维层1的一测长度为8mm，导风凸起32靠近平铺式纤维层1的一端为16mm，Kb=a,其中K值为0.5；同时，导风凸起32的高度为12mm，（b-a)k=h,其中k值为1.5。
实施例3、一种过滤漆雾环保滤料的制备方法，包括如下步骤：
S1：准备材料，将4.5Kg低熔点纤维和5.5Kg3D细纤维作为制作基础过滤层的原材料A，4Kg低熔点纤维、4.5Kg30D纤维和2.5Kg的3D纤维作为浮凸过滤层的原材料B；
S6：将纤维网C通过平铺式铺网机均匀的铺在铺网机的底帘上，形成2cm厚的平铺式纤维层1，然后将纤维网D通过直立铺网机铺叠出高度为6cm厚的直立型纤维网层2，通过底帘首先将由纤维网C制成的平铺式纤维层1放置在最底层，然后将纤维网D制成的直立型纤维网层2放置在平铺式纤维层1的上方，然后通过平铺式铺网机将纤维网E均匀的铺出2cm厚的平铺式纤维层1放置在直立型纤维网层2上，最终形成底部是平铺结构，中间是直立结构，上层是平铺结构的混合纤维层结构；
其中，导风凸起32的截面呈等腰梯形设计，导风凸起32远离直立型纤维网层2的一测短，导风凸起32靠近直立型纤维网层2的一端长；导风凸起32远离平铺式纤维层1的一测长度为8mm，导风凸起32靠近平铺式纤维层1的一端为21mm，Kb=a,其中K值为0.375；同时，导风凸起32的高度为16.25mm，（b-a)k=h,其中k值为1.25。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (3)
1.一种过滤漆雾的环保滤料，其特征在于：包括有若干层互相平行设置的平铺式纤维层(1)，以及与平铺式纤维层(1)相垂直的若干层直立型纤维网层(2)，直立型纤维网层(2)一端与平铺式纤维层(1)固接，直立型纤维网层(2)远离平铺式纤维层(1)的一端形成有凹凸相间结构(3)；
所述凹凸相间结构(3)包括有直立型纤维网层(2)远离平铺式纤维层(1)一端向平铺式纤维层(1)方向凹陷形成的积料凹槽(31)、直立型纤维网层(2)远离平铺式纤维层(1)一端向远离平铺式纤维层(1)方向突出形成有导风凸起(32)，积料凹槽(31)和导风凸起(32)间隔设置；
积料凹槽(31)的深度与导风凸起(32)形状相同；导风凸起(32)的截面呈等腰梯形设计，导风凸起(32)远离平铺式纤维层(1)的一侧短，导风凸起(32)靠近平铺式纤维层(1)的一端长；导风凸起(32)远离平铺式纤维层(1)的一侧长度为a，导风凸起(32)靠近平铺式纤维层(1)的一端为b，Kb=a，其中K值为0.25-0.5；导风凸起(32)的高度为h，（b-a)k=h，其中k值为1-1.5；
所述直立型纤维网层(2)的高度为L1，平铺式纤维层(1)厚度为L2，L1=dL2，其中d值为3-5，L2的数值具体为1-3cm。
2.根据权利要求1所述的一种过滤漆雾的环保滤料，其特征在于：所述平铺式纤维层(1)和直立型纤维网层(2)为采用涤纶纤维制备而成。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述过滤漆雾环保滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：准备材料，将4-5份低熔点纤维和5-6份3D细纤维作为制作基础过滤层的原材料A，3-5份低熔点纤维、3-6份30D纤维和1-4份的3D纤维作为浮凸过滤层的原材料B；
S2：材料成型，将两份原材料A分别投入到第一开松机及第三开松机内，同时将一份原材料B添加至第二开松机内进行均匀混合以及除杂；
S3：存储材料，通过风力机风力将两份原材料A以及一份原材料B分别输送至第一、第三和第二混棉箱混合待用；
S4：梳理加工，将两份原材料A和一份原材料B分别从第一、第三和第二混棉箱中输送到对应的第一、第三和第二梳理机中进行梳理加工；
S5：S4加工后，原料A经第一台梳理机加工得到纤维网C，原料B经过第二台梳理机加工得到纤维网D，原料A经第三台梳理机加工得到纤维网E；
S6：将纤维网C通过平铺式铺网机均匀的铺在铺网机的底帘上，形成1-3cm厚的平铺式纤维层(1)，然后将纤维网D通过直立铺网机铺叠出高度为5-7cm厚的直立型纤维网层(2)，通过底帘首先将由纤维网C制成的平铺式纤维层(1)放置在最底层，然后将纤维网D制成的直立型纤维网层(2)放置在平铺式纤维层(1)的上方，然后通过平铺式铺网机将纤维网E均匀的铺出1-3cm厚的平铺式纤维层(1)放置在直立型纤维网层(2)上，最终形成底部是平铺结构，中间是直立结构，上层是平铺结构的混合纤维层结构；
S7：将S6中得到的多层纤维网输送到烘箱里进行高温热熔加工，让其熔缩定型成纤维棉；
S8：将所得纤维棉材料送入收卷机裁边收卷制成半成品；
S9：将S8中所得的半成品经浮凸切割机器从直立型纤维网层(2)中间加工剖开，形成表面凹凸相间结构(3)，并最终得到两块成品空气过滤材料。
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