CN111035994B - 一种低阻过滤材料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低阻过滤材料制备方法，制备过程中包括预梳理、定型处理、主梳理和水刺加固步骤；其中在定型处理中，采用定型剂浸渍，浸渍温度为45‑50℃，浸渍时间为30‑45min；按重量份数计，定型剂的组成包括：羟甲基纤维素3‑6份、氯化钠18‑25份、乙酰化羊毛脂7‑10份、羟基硅油1‑2份和水100份。采用本发明的制备方法制得的过滤材料，过滤效率达到95.2‑98.5%，过滤阻力降低为12‑16Pa，同时材料的拉伸断裂强度39.0‑42.5MPa，该过滤材料的过滤阻力小，过滤效果高，拉伸强度高，具有优异的性能。

Description

一种低阻过滤材料制备方法

技术领域

本发明属于过滤材料技术领域，具体涉及一种低阻过滤材料制备方法。

背景技术

随着工业化生产的快速发展，城市环境日益受到来自各方面的污染，居住在城市中的居民身体因此受到空气污染和水污染的侵害，近几年，空气污染十分严重，空气雾霾笼罩了一个又一个城市，肉眼看不到的微细粉尘颗粒(0.001-1.000微米)，基本上都漂浮在低空中，导致人们产生眼疾病、肺病、呼吸道、肝病等各种疾病。

现在市场上出现各种过滤材料及过滤网，过滤网普遍存在吸附能力差，使用时间短，过滤效果不好，有可能带来二次污染的问题，而过滤材料的需求在近年来快速增长。

CN101804274B公开一种水刺非织造布复合过滤材料及其制造方法，通过非织造布中加入热融纤维，通过硬挺化处理，结合非织造布和聚四氟乙烯膜压紧复合，提高过滤材料的过滤效率达到99.995％，但是此时材料的过滤阻力高达280pa，为了保证液体循环效率，液体循环装置的功率大大增加，另外此时材料使用寿命低，使用成本较高。在该材料过滤效率在85％时，过滤阻力仍达到40pa。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种低阻过滤材料制备方法，以实现降低滤阻、提高过滤效率的发明目的。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低阻过滤材料制备方法，包括纤维开松、预梳理、定型处理、主梳理、铺网、冷压光、水刺加固步骤；

所述纤维开松，PET纤维和PP纤维的混合质量比为2-5：7；

所述PET纤维纤度为1.5-2.5D，长度为23-30mm；

所述PP纤维，为聚丙烯粗纤维，相对密度0.78-0.85，纤维纤度为90-110D，长度15-25mm；

所述预梳理，锡林转速为270-284r/min；刺辊速度为790-800r/min；刺辊-给料板距离0.09-0.11mm；

所述定型处理，包括采用定型剂浸渍，浸渍温度为45-50℃，浸渍时间为30-45min；

所述定型剂，按重量份数计，定型剂的组成包括：羟甲基纤维素3-6份、氯化钠18-25份、乙酰化羊毛脂7-10份、羟基硅油1-2份和水100份；

所述定型处理，还包括烘干，烘干后的纤维束水分含量为2-5%；

所述主梳理，刺辊速度为620-630r/min；道夫转速18.3-20.5 r/min；

所述铺网，铺好后纤维网层克重为120-130g/m2；

所述冷压光，在室温下压光压力为3-5MPa，辊速为1.5-2.0m/min；

所述水刺加固，六个水刺头的水刺压力为2-3MPa，3-4MPa，4-5MPa，7-8MPa，5-6MPa，3-4MPa；水刺距离为43-44mm；水刺针直径0.1-0.12mm；干燥温度为90-95℃。

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、本发明制备的过滤材料定量为34-38g/m2，过滤效率达到95.2-98.5%，过滤阻力降低为12-16Pa，过滤效果更高。

2、采用本发明工艺制备的过滤材料，纤维间平均孔径为5-14μm，透气性达到350-380mm/s。

3、本发明制备的过滤材料，拉伸断裂强度39.0-42.5MPa；断裂伸长率84.6-87.2%；剥离强度达到23-27cN/cm，材料的力学性能优异；

具体实施方式：

下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。

实施例1一种低阻过滤材料制备方法

所述低阻过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

1、纤维开松：

将大块纤维按配比重量混合均匀地铺在喂料帘上，送入开松机，经两次开松松解；

所述纤维包括PET纤维和PP纤维，PET纤维和PP纤维的混合质量比为2：7；

所述PET纤维纤度为1.5-2D，长度为23-25mm；

所述PP纤维，为聚丙烯粗纤维，相对密度0.78，纤维纤度为90-100D，长度15-18mm；

2、预梳理

将纤维送入梳理机进行预梳理，经锡林道夫高速作用，纤维充分梳理；

所述预梳理，锡林转速为270r/min；刺辊速度为790r/min；刺辊-给料板距离0.09mm；

3、定型处理

将纤维束进入定型剂溶液储存槽中浸渍，浸渍温度为45℃，浸渍时间持续45min，后经脱水、烘干，至纤维束水分含量2.5％；

所述定型剂，其原材料组成包括羟甲基纤维素、氯化钠、乙酰化羊毛脂、羟基硅油和水，按重量份数计，定型剂配方为：羟甲基纤维素3份、氯化钠20份、乙酰化羊毛脂7份、羟基硅油2份和水100份；

4、主梳理：

将处理后的纤维束再次送入梳理机进行主梳理，

所述主梳理，刺辊速度为620r/min；道夫转速18.3 r/min；

5、铺网：

后利用成对罗拉表面的针布间的相互运动使纤维束互相交错，形成均匀的纤维网；后通过立式夹持帘往复摆动，以交叉方式铺叠成网；

所述铺网，铺好后纤维层克重为120g/m²；

6、冷压光

使用未升温的软压光机在室温下进行一次冷压光，经冷压光后得到表面光滑平整的纤网；

所述冷压光，压力为3.3MPa，辊速为1.5m/min

7、水刺加固：

将纤网通过输网帘输送至水刺区，进行水刺处理使得纤维结合更加牢固，经干燥形成水刺非织造产品；

所述水刺，六个水刺头的水刺压力为2MPa，3MPa，4MPa，7MPa，5MPa，3MPa；水刺距离为43-44mm；水刺针直径0.1mm；

所述干燥，干燥温度为90℃。

对采用实施例1的方法制备的过滤材料进行性能测试，结果显示：材料定量为34.5g/m2，过滤效率为96.7%，过滤阻力为14.2Pa，材料的透气性为378 mm/s，另外该过滤材料的力学强度优异，拉伸断裂强度为39.0MPa，断裂伸长率为87.2%，材料剥离强度达到23.5cN/cm。

实施例2一种低阻过滤材料制备方法

所述低阻过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

1、纤维开松：

将大块纤维按配比重量混合均匀地铺在喂料帘上，送入开松机，经两次开松松解；

所述纤维包括PET纤维和PP纤维，PET纤维和PP纤维的混合质量比为4：7；

所述PET纤维纤度为2.0-2.5D，长度为26-30mm；

所述PP纤维，为聚丙烯粗纤维，相对密度0.85，纤维纤度为105-110D，长度23-25mm；

2、预梳理

将纤维送入梳理机进行预梳理，经锡林道夫高速作用，纤维充分梳理；

所述预梳理，锡林转速为280r/min；刺辊速度为795r/min；刺辊-给料板距离0.11mm；

3、定型处理

将纤维束进入定型剂溶液储存槽中浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间持续45min，后经脱水、烘干，至纤维束水分含量3.8％；

所述定型剂，其原材料组成包括羟甲基纤维素、氯化钠、乙酰化羊毛脂、羟基硅油和水，按重量份数计，定型剂配方为：羟甲基纤维素5份、氯化钠25份、乙酰化羊毛脂10份、羟基硅油2份和水100份；

4、主梳理：

将处理后的纤维束再次送入梳理机进行主梳理，

所述主梳理，刺辊速度为630r/min；道夫转速20.5 r/min；

5、铺网：

后利用成对罗拉表面的针布间的相互运动使纤维束互相交错，形成均匀的纤维网；后通过立式夹持帘往复摆动，以交叉方式铺叠成网；

所述铺网，铺好后纤维层克重为130g/m²；

6、冷压光

使用未升温的软压光机在室温下进行一次冷压光，经冷压光后得到表面光滑平整的纤网；

所述冷压光，压力为4.5MPa，辊速为2.0m/min

7、水刺加固：

将纤网通过输网帘输送至水刺区，进行水刺处理使得纤维结合更加牢固，经干燥形成水刺非织造产品；

所述水刺，六个水刺头的水刺压力为2.5MPa，3.5MPa，4.5MPa，7MPa，5MPa，3MPa；水刺距离为43-44mm；水刺针直径0.1mm；

所述干燥，干燥温度为90℃。

对采用实施例2的方法制备的过滤材料进行性能测试，结果显示：材料定量为37.7g/m2，过滤效率为98.5%，过滤阻力为15.5Pa，材料的透气性为352 mm/s，另外该过滤材料的力学强度优异，拉伸断裂强度为40.3MPa，断裂伸长率为85.5%，材料剥离强度达到25.1cN/cm。

实施例3一种低阻过滤材料制备方法

所述低阻过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

1、纤维开松：

将大块纤维按配比重量混合均匀地铺在喂料帘上，送入开松机，经两次开松松解；

所述纤维包括PET纤维和PP纤维，PET纤维和PP纤维的混合质量比为5：7；

所述PET纤维纤度为1.5-2 D，长度为26-30mm；

所述PP纤维，为聚丙烯粗纤维，相对密度0.83，纤维纤度为105-110D，长度18-22mm；

2、预梳理

将纤维送入梳理机进行预梳理，经锡林道夫高速作用，纤维充分梳理；

所述预梳理，锡林转速为284r/min；刺辊速度为800r/min；刺辊-给料板距离0.11mm；

3、定型处理

将纤维束进入定型剂溶液储存槽中浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间持续45min，后经脱水、烘干，至纤维束水分含量4.7％；

所述定型剂，其原材料组成包括羟甲基纤维素、氯化钠、乙酰化羊毛脂、羟基硅油和水，按重量份数计，定型剂配方为：羟甲基纤维素6份、氯化钠18份、乙酰化羊毛脂10份、羟基硅油1份和水100份；

4、主梳理：

将处理后的纤维束再次送入梳理机进行主梳理，

所述主梳理，刺辊速度为630r/min；道夫转速20.0 r/min；

5、铺网：

后利用成对罗拉表面的针布间的相互运动使纤维束互相交错，形成均匀的纤维网；后通过立式夹持帘往复摆动，以交叉方式铺叠成网；

所述铺网，铺好后纤维层克重为130g/m²；

6、冷压光

使用未升温的软压光机在室温下进行一次冷压光，经冷压光后得到表面光滑平整的纤网；

所述冷压光，压力为5MPa，辊速为2.0m/min

7、水刺加固：

将纤网通过输网帘输送至水刺区，进行水刺处理使得纤维结合更加牢固，经干燥形成水刺非织造产品；

所述水刺，六个水刺头的水刺压力为3MPa， 4MPa， 5MPa，7MPa，6MPa， 3MPa；水刺距离为43-44mm；水刺针直径0.1mm；

所述干燥，干燥温度为95℃。

对采用上述实施例3的方法制备的过滤材料进行性能测试，结果显示：材料定量为36.4 g/m2，过滤效率为95.2%，过滤阻力为12.2Pa，材料的透气性为366 mm/s，另外该过滤材料的力学强度优异，拉伸断裂强度为42.5MPa，断裂伸长率为84.6%，材料剥离强度达到26.7cN/cm。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (1)

1.一种低阻过滤材料制备方法，其特征在于，包括纤维开松、预梳理、定型处理、主梳理、铺网、冷压光和水刺加固步骤；

所述纤维开松，将大块纤维按配比重量混合均匀地铺在喂料帘上，送入开松机，经两次开松松解；

所述纤维包括PET纤维和PP纤维，PET纤维和PP纤维的混合质量比为4：7；所述PET纤维纤度为2.0-2.5D，长度为26-30mm；所述PP纤维，为聚丙烯粗纤维，相对密度0.85，纤维纤度为105-110D，长度23-25mm；

所述预梳理，将纤维送入梳理机进行预梳理，经锡林道夫高速作用，纤维充分梳理；

所述预梳理，锡林转速为280r/min；刺辊速度为795r/min；刺辊-给料板距离0.11mm；

所述定型处理，将纤维束进入定型剂溶液储存槽中浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间持续45min，后经脱水、烘干，至纤维束水分含量3.8％；

所述定型剂，原材料按重量份数计，定型剂配方为：羟甲基纤维素5份、氯化钠25份、乙酰化羊毛脂10份、羟基硅油2份和水100份；

所述主梳理，刺将处理后的纤维束再次送入梳理机进行主梳理，

所述主梳理，刺辊速度为630r/min；道夫转速20.5 r/min；

所述铺网，利用成对罗拉表面的针布间的相互运动使纤维束互相交错，形成均匀的纤维网；后通过立式夹持帘往复摆动，以交叉方式铺叠成网；

所述铺网，铺好后纤维层克重为130g/m²；

所述冷压光，使用未升温的软压光机在室温下进行一次冷压光，经冷压光后得到表面光滑平整的纤网；

所述冷压光，压力为4.5MPa，辊速为2.0m/min；

所述水刺加固，将纤网通过输网帘输送至水刺区，进行水刺处理使得纤维结合更加牢固，经干燥形成水刺非织造产品；

所述水刺，六个水刺头的水刺压力为2.5MPa，3.5MPa，4.5MPa，7MPa，5MPa，3MPa；水刺距离为43-44mm；水刺针直径0.1mm；

所述干燥，干燥温度为90℃。