CN109316827A - 一种包含非编织层的滤布及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种包含非编织层的滤布，包括非编织层和基布层；构成非编织层由包括A组分和B组分的混合物构成；所述A组分和所述B组分皆为热塑性聚合物；基布层由间位芳族聚酰胺纤维构成。所述A组分为苯乙烯类热塑性聚合物，质量百分比为50％～10％；所述B组分为聚氨基甲酸酯，质量百分比为50％～90％。本发明的滤布能够避免滤布在使用一段时间之后容易产生毛刺的问题，更换周期长，成本低廉。

Description

一种包含非编织层的滤布及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种滤布，用于从流动的气体中分离出粉尘或杂质。
技术背景
近年来，随着工业的飞速发展，工业排污日益严重，已危害到自然环境和人们的身体健康。烟气除尘是治理污染的重要组成部分，而袋式除尘是治理烟气的有效方法。其中的关键技术在于过滤烟气所采用的滤布材料。
现有技术中常用无纺布作为滤布材料。用于烟气除尘的无纺布的纤维直径通常为20μm以下。通常而言，纤维直径越小并且纤维堆积层数越多，无纺布的过滤性能越好。但是，纤维的机械强度随着纤维直径减少而降低。因此每当所制备的无纺布经受一定强度的摩擦或气流冲击造成的弯折时，一些纤维有可能断裂并且产生毛刺。毛刺是无纺布表面断裂的纤维，在这些毛刺达到一定数量后将形成粗化的表面从而容易吸附大量粉尘而阻塞滤布，严重影响过滤效率。为了保证良好的过滤性能，此时就必须更换全新的滤布。
为了避免滤布在使用一段时间之后容易产生毛刺的问题，现有技术中出现了在滤材表面增加涂层来解决这个问题的技术方案。涂层例如可以是PTFE膜层或者纳米涂层。这种涂层虽然能够耐高温，针对所有类型的粉尘的过滤性能均非常良好，但是这种涂层非常昂贵并且不耐磨，涂层在使用一段时间后非常容易撕裂导致性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉，更换周期长的滤布。
本发明的滤布包括非编织层和基布层。构成非编织层的混合物由A组分和B组分构成。A组分和B组分皆为热塑性聚合物。
适合制备根据本发明的滤布的混合物具有至少100％，优选至少200％的拉伸模量。构成本发明的滤布的聚合物纤维由于可伸缩从而在摩擦或者气流导致其形变结束之后能够再次恢复到其原始形状，而滤布的孔隙率和透气性不发生改变。同时滤布也不容易撕裂从而能够提高其使用寿命，延长更换周期。
合适的热塑性聚合物为例如热塑性聚氨酯、烯属热塑性聚合物、热塑性共聚多酯聚合物、热塑性聚醚－聚酰胺或其混合物。其中热塑性聚氨酯例如为氨纶、聚氨基甲酸酯纤维，烯属热塑性聚合物例如为丁苯热塑性聚合物。
根据本发明的滤布可以进一步根据实际需要加工成所有常见的几何形状。因此可以通过其制成例如管、袋。
构成非编织层的混合物可以通过熔喷形成。由于熔喷纤维的平均纤维直径较小且短。因此需要在非编织层的背面增加一层基布补强以提供本发明的滤布所需的机械强度和刚性。合适的基布层为例如由无机纤维、塑料纤维、纤维素纤维、碳纤维、或其混合物形成的浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡。或者由玻璃纤维或合成纤维形成的织物、格栅结构(如编织)和所述浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡的组合。优选地，基布层可以为间位芳族聚酰胺纤维。
如上所述，根据本发明的滤布由于减少了毛刺，因此粉尘不易在滤布表面堆积。由其制备的过滤设备可通过简单的净化从而延长寿命。合适的净化方法例如为清洗、反冲洗、拍打、振动和压力冲击脉冲。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案做详细描述。
实施例一：
本发明的滤布包括非编织层和基布层。构成非编织层的混合物由A组分和B组分构成。A组分和B组分皆为热塑性聚合物。
在本实施例中，A组分为苯乙烯类热塑性聚合物，质量百分比为50％～10％。B组分为聚氨基甲酸酯，质量百分比为50％～90％。
苯乙烯类热塑性聚合物例如为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物。
A组分苯乙烯类热塑性聚合物构成的纤维本身虽然具有一定的可伸缩性，但是其强度相对较低，在使用一段时间后仍然可能产生毛刺。本实施例中B组分聚氨基甲酸酯的加入提高了其耐磨的特性，机械强度得到增强。如此，A组分和B组分的纤维都具有能够伸缩的特性，并且提高了强度，因此能够显著减少上述混合物形成的非编织层中毛刺的形成，使得在工作时粉尘不易堆积在滤材表面，延长了滤布的使用寿命。
其中，构成非编织层的混合物的生产方法包括以下步骤：
步骤(1)，预处理：先将所述A、B组分颗粒放入高速混合机中混合45～90分钟，然后送入干燥机中，在160～170℃下干燥2～4小时；
步骤(2)，把经预处理的A组分放入一台螺杆挤出机内，在280～300℃下熔融；将B组分直接放入到另一台螺杆挤出机内，在220～270℃下熔融；将两台螺杆挤出机挤出的熔体分别经过各自的熔体过滤器过滤和熔体泵后，输入到同一熔融喷头的喷孔处汇合喷出，在熔融喷头喷孔两侧280～300℃的热风喷吹作用下，即可制成本发明的非编织层。在接收装置上靠其自身余热还能固化所生成的非编织层。
非编织层优选具有10－200g/m2的单位面积质量，10－9000l/m2s的透气性，0.05－3.0mm的厚度，0.2－15μm的平均纤维直径。
由于熔喷纤维的平均纤维直径较小且短。因此需要在非编织层的背面增加一层基布补强以提供本发明的滤布所需的机械强度和刚性。合适的基布层为例如由无机纤维、塑料纤维、纤维素纤维、碳纤维、或其混合物形成的浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡、由玻璃纤维或合成纤维形成的织物、格栅结构和所述浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡的各种组合。优选地，基布层由间位芳族聚酰胺纤维组成。
基布层基本上不具有可延伸性，并且比非编织层开孔更大，透气性更好。但可选地，基布层可以具有一定过滤性能。所述基布层优选具有如下机械性质：单位面积质量：25－1500g/m2，厚度：0.1－50mm，透气性：10－9000l/m2s。
根据本发明的滤布的非编织层和基布层优选用粘合剂或通过焊接而彼此结合。用于这种用途的合适的粘合剂为例如聚氨酯粘合剂、聚酰胺粘合剂和聚酯粘合剂、聚丙烯酸酯粘合剂、聚乙酸乙烯酯粘合剂。在此特别优选通过空气湿度交联的聚氨酯粘合剂。粘合剂可以以粉末或熔化形式通过网纹辊或喷嘴施用。当粘合剂以粉末形式施用时，随后必须通过热处理使粘合剂熔化。然后根据本发明的滤布的相邻层在压力下彼此结合。当粘合剂通过网纹辊或喷嘴施用时，其在喷射之前就以熔化或溶液或分散体的液体形式存在。通过喷嘴施用可以以细液滴的形式或以丝线的形式进行。然后在该方法中，根据本发明的滤布的相邻层也通过压力而彼此结合。粘合剂的施用重量通常在1－25g/m之间，优选在4－15g/m之间。
焊接可以通过超声波设备或者通过热压延机进行。在上述工艺中，待焊接层的聚合物局部熔化并且彼此焊接。
实施例二：
构成非编织层的混合物由A组分和B组分构成。在本实施例中，为了改善滤布耐温性能加入了B组分。其中B组分可以是耐热性无机纤维或者耐热性有机纤维。耐热性无机纤维是玻璃纤维、氧化锆纤维、玄武岩纤维或碳纤维，耐热性有机纤维例如为聚亚苯硫醚纤维、对位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维。
优选地，在本实施例中，A组分为聚氨基甲酸酯，质量百分比为30％～70％。B组分为聚亚苯硫醚纤维，质量百分比为70％～30％。
本实施例的其它特征与实施例一中的相同。
实施例三：
非编织层优选为热塑性聚合物的混合物。构成非编织层的混合物由A组分和B组分构成。在本实施例中，A组分为聚氨基甲酸酯，质量百分比为10％～50％。B组分为聚酰胺，质量百分比为90％～50％。
在本实施例中，B组分的可伸缩性能低于A组分。因此由本实施例构成的A、B组分能够调节混合物形成的滤布的机械强度。另外，B组分的加入可以在减少毛刺的同时有利于整个滤材的轻量化。本实施例的其它特征与实施例一中的相同。
经测试，采用本发明实施例一、二、三制成的滤布在使用25个月后，运行稳定时的烟气粉尘排放量仍小于20mg/m3。具有良好的经济效益。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种包含非编织层的滤布，包括非编织层和基布层；构成非编织层由包括A组分和B组分的混合物构成；所述A组分和所述B组分皆为热塑性聚合物；基布层由间位芳族聚酰胺纤维构成。
2.根据权利要求1所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：所述A组分为苯乙烯类热塑性聚合物，质量百分比为50％～10％；所述B组分为聚氨基甲酸酯，质量百分比为50％～90％。
3.根据权利要求2所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：所述苯乙烯类热塑性聚合物为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：所述热塑性聚合物为热塑性聚氨酯、烯属热塑性聚合物、热塑性共聚多酯聚合物、热塑性聚醚－聚酰胺或其混合物。
5.根据权利要求1所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：合适的基布层为无机纤维、塑料纤维、纤维素纤维、碳纤维、或其混合物形成的浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡；或者由玻璃纤维或合成纤维形成的织物、格栅结构和所述浸渍的纸、纺粘无纺布、针刺毡的组合。
6.根据权利要求1所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：根据权利要求2所述的一种包含非编织层的滤布，其特征在于：所述滤布可以进一步根据实际需要加工成管或袋。
7.一种制造如权利要求1所述的包含非编织层的滤布的方法，包括以下步骤：
步骤(1)，预处理：先将所述A、B组分颗粒放入高速混合机中混合45～90分钟，然后送入干燥机中，在160～170℃下干燥2～4小时；
步骤(2)，把经预处理的A组分放入一台螺杆挤出机内，在280～300℃下熔融；将B组分直接放入到另一台螺杆挤出机内，在220～270℃下熔融；将两台螺杆挤出机挤出的熔体分别经过各自的熔体过滤器过滤和熔体泵后，输入到同一熔融喷头的喷孔处汇合喷出，在熔融喷头喷孔两侧280～300℃的热风喷吹作用下，即可制成本发明的非编织层，并在接收装置上靠其自身余热固化所生成的非编织层。
8.根据权利要求1所述的一种包含非编织层的滤布的制造方法，其特征在于，非编织层优选具有10－200g/m2的单位面积质量，10－9000l/m2s的透气性，0.05－3.0mm的厚度，0.2－15μm的平均纤维直径。
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