CN113832763A - 一种玻纤复合滤材的生产设备及生产系统和生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于过滤材料的生产设备，具体涉及一种玻纤复合滤材的生产设备及生产系统和生产工艺，该玻纤复合滤材的生产设备包括：流浆箱，设置有浆料进口和浆料出口；成型网，与所述浆料出口连通；驱动机构，用于驱动所述成型网循环通过所述浆料出口；第一放卷辊，用于向所述流浆箱与成型网之间输送保护层；第一脱水装置，通过所述成型网与所述浆料出口连通；通过该生产设备使得无需添加热熔胶即可形成双层玻纤复合滤材，而且该双层玻纤复合滤材具有较高的抗张强度，使得在保证具有较高抗张强度的基础上，明显降低了滤材的过滤阻力和滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，从而有利于延长使用寿命，降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于过滤材料的生产设备，具体涉及一种玻纤复合滤材的生产设备及生产系统和生产工艺。
背景技术
随着社会的发展，人民生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，世界各国对除尘技术和设备的开发与应用越来越重视。目前除尘装置多采用袋式除尘器和静电除尘器，袋式除尘器的关键为过滤材料，玻璃纤维滤材因耐温性高、耐腐蚀、表面光滑、粉尘剥离性和尺寸稳定性好而广泛应用于多个领域的空气与液体过滤中。玻璃纤维滤材的生产工艺与特种纸类似，主要采用湿法抄造而成，其纤维直径最低可以到达0.2μm左右，对流体中的污染物颗粒具有良好的拦截、吸附作用。例如，专利文献CN103276619A公开了一种斜网成型器结构，可以生产单层玻璃纤维滤材，中国专利文献CN108457116A公开了一种敞开式单网双流浆斜网成型器，可以生产多层玻璃纤维滤材。
然而，因玻璃纤维自身的韧性很低，导致制得的单层玻璃纤维滤材或多层玻璃纤维滤材的抗张强度低下，无法在液体过滤中单独使用。
现有技术中一般采用下述两种方式保护玻璃纤维滤材。
一是采用胶黏剂涂覆在玻璃纤维滤材的表面。然而由于玻璃纤维滤材抗张强度低下，导致其在浸渍涂覆粘胶剂时容易产生开裂、褶皱现象，导致滤材产生损伤，成品率降低。
二是将单层玻璃纤维滤材与保护层经过热熔胶复合工艺制得玻纤复合滤材。保护层通常为有机过滤材料，如无纺布，可以起到粗过滤和保护玻璃纤维滤材的作用。经过热熔胶复合之后得到的双层或者多层玻纤复合滤材的抗张强度可以明显提高，但是一方面因热熔胶复合工艺也需要事先采用胶黏剂涂覆在单层玻璃纤维滤材的表面，在涂覆过程中单层玻璃纤维滤材难以避免地出现开裂、褶皱和损伤的问题。另一方面，因在热熔胶复合工艺过程中玻璃纤维与保护层之间需要加入大量的热熔胶才能保证制得的玻纤复合滤材具有较高的抗张强度，大量热熔胶的使用导致安装有该种玻纤复合滤材的过滤装置在对流体进行过滤时对流体产生的阻力(过滤阻力)急剧增加，导致向该种过滤装置输送待处理流体的负荷更大，能耗更高，过滤装置的使用寿命也大大缩短，往往未达到理想的容尘量(纳污容量)就需要更换。
因此，如何在保证复合玻纤滤材具有较高抗张强度的基础上，降低复合滤材的过滤阻力是本领域技术人员亟需解决的问题之一。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于解决现有技术制得的玻纤复合滤材无法在保证具有较高抗张强度的基础上，降低滤材的过滤阻力的缺陷，从而提供一种玻纤复合滤材的生产设备及生产系统和生产工艺。
本发明解决的另一技术问题在于采用胶黏剂涂覆在玻璃纤维滤材的表面时玻璃纤维滤材容易产生开裂、褶皱，导致滤材产生损伤，成品率降低。
本发明提供了一种玻纤复合滤材的生产设备，包括：
流浆箱，设置有浆料进口和浆料出口；
成型网，与所述浆料出口连通；
驱动机构，用于驱动所述成型网循环通过所述浆料出口；
第一放卷辊，用于向所述流浆箱与成型网之间输送保护层；
第一脱水装置，通过所述成型网与所述浆料出口连通。
进一步地，所述驱动机构至少包括间隔设置的第一驱动辊和第二驱动辊，所述成型网绕设于所述第一驱动辊和所述第二驱动辊上；所述第一驱动辊位于所述成型网运动方向的上游，所述第二驱动辊位于所述成型网运动方向的下游。
进一步地，所述第一放卷辊靠近所述第一驱动辊设置，并适于与所述第一驱动辊、第二驱动辊分别同步转动。
进一步地，还包括设于由所述流浆箱朝向所述成型网延伸而出的至少两个挡板，且至少一个所述挡板靠近所述第一驱动辊设置，至少一个所述挡板靠近所述第二驱动辊设置。
进一步地，与所述第一放卷辊、所述第一驱动辊朝向所述流浆箱的一侧分别相切的切线为第一切线，与所述第一驱动辊、第二驱动辊朝向所述流浆箱的一侧分别相切的切线为第二切线，所述第一切线和所述第二切线之间的夹角≥90°，优选为120-180°。
进一步地，所述流浆箱位于浆料进口处连接有浆料输送管道；所述流浆箱内设置有匀浆辊；所述流浆箱为单层流浆箱、两层流浆箱或者多层流浆箱；所述第一脱水装置为真空脱水箱或重力脱水箱；
所述第一脱水装置设置有至少一个；多个第一脱水装置采用独立气动阀门控制。
进一步地，所述成型网为聚酯成型网，所述挡板为聚丙烯挡板，所述保护层为无纺布层；
进一步地，所述流浆箱内设置有成型区，所述成型区与第一脱水装置均相对于水平面倾斜设置，倾斜角为0-45°。
进一步地，所述驱动机构还包括第三驱动辊，所述成型网依次绕过所述第一驱动辊、第二驱动辊和第三驱动辊，并围成容置空间；所述第一脱水装置设于所述容置空间内、并靠近所述流浆箱设置。
本发明还提供了一种玻纤复合滤材的生产系统，其特征在于，包括上述任一所述的玻纤复合滤材的生产设备，还包括施胶装置。
进一步地，所述施胶装置选自浸渍装置、喷淋装置和溢流装置的至少一种。
进一步地，所述浸渍装置包括供玻纤滤材浸渍的浸渍槽和设置在浸渍槽内的夹持装置。
进一步地，所述夹持装置包括上夹持网和下夹持网，所述上夹持网和下夹持网分别环绕于至少两个浸渍驱动辊上；
所述上夹持网和下夹持网之间留有供玻纤滤材通过的间隙。
进一步地，所述施胶装置在远离所述流浆箱的一端设置有第二放卷辊和复合辊；所述施胶装置与所述流浆箱之间还设置有第二脱水装置；所述施胶装置在远离所述流浆箱的一端还设置有至少一个第三脱水装置。
本发明还提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)制备纤维浆料；
(2)在成型网上引入保护层，将所述纤维浆料输送至保护层上，脱水成型，得到双层玻纤复合滤材；
(3)将水性施胶剂涂布在所述双层玻纤复合滤材上；
(4)干燥，即得。
进一步地，步骤(2)中采用第一放卷辊在成型网上引入保护层；
进一步地，所述保护层为无纺布，所述无纺布的透气度在1000-6000mm/s；烘干的温度为100-200℃，时间为3-20min；步骤(3)中采用浆外施胶的方式进行涂布；所述浆外施胶的工艺选自浸渍工艺、喷淋工艺和溢胶工艺中的至少一种；在步骤(4)之前，还包括在双层玻纤复合滤材上再次引入保护层的步骤，制得三层玻纤复合滤材。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的玻纤复合滤材的生产设备，包括流浆箱、成型网、驱动机构、第一放卷辊和第一脱水装置，所述流浆箱上设置有浆料进口和浆料出口，成型网与所述浆料出口相连通，驱动机构用于驱动所述成型网循环通过所述浆料出口，第一放卷辊用于向所述流浆箱与成型网之间输送保护层，第一脱水装置通过所述成型网与所述浆料出口连通，通过第一放卷辊在流浆箱与成型网之间引入保护层，随着驱动机构带动成型网和保护层通过流浆箱的浆料出口，同时流浆箱内的纤维浆料向下流动，纤维浆料通过流浆箱的浆料出口留在保护层上，纤维浆料向下流动的同时在第一脱水装置的作用下脱水成型，从而形成玻纤滤材与保护层的一体结构，与玻纤复合滤材的生产系统的其他装置即施胶装置相结合，施胶装置为玻纤滤材与保护层的一体结构表面施加少量水溶性施胶剂，将该生产设备应用到玻纤复合滤材的生产系统中，使得无需通过涂覆大量热熔胶，即可制备得到具有较高抗张强度的双层玻纤复合滤材，而且在保证具有较高抗张强度的基础上，还明显降低了滤材的过滤阻力和滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，从而有利于延长使用寿命，降低能耗。
此外，因传统的热熔胶复合工艺需要预先在玻纤滤材的表面施胶，当选用浸渍工艺在玻纤滤材的表面施胶时玻纤滤材容易出现开裂、褶皱而导致过滤效果低下的问题，本发明中，由于在施胶之前先在玻纤滤材的表面加载了保护层，在保证抗张强度的同时，保护层对玻纤滤材起到很好的保护作用，有效改善了直接采用浸渍工艺在玻纤滤材表面施胶时玻纤滤材容易损坏的情况，大大减少开裂、褶皱的情况的产生，提高成品率。
2.本发明提供的玻纤复合滤材的生产设备，通过第一放卷辊在流浆箱与成型网之间引入保护层，随着第一驱动辊和第二驱动辊带动成型网和保护层通过流浆箱的浆料出口，同时流浆箱内的纤维浆料向下流动，纤维浆料通过流浆箱的浆料出口留在保护层上，与此同时，纤维浆料在第一脱水装置的作用下脱水成型，从而形成玻纤滤材与保护层的一体结构，利用保护层比传统成型网空隙要小的特点可以有效降低纤维浆料的流失，提高玻璃纤维的留着率，从而减少纤维浆料的损失，降低生产成本，提高生产效率。
3.本发明提供的玻纤复合滤材的生产设备，通过所述第一放卷辊靠近所述第一驱动辊设置，并适于与所述第一驱动辊、第二驱动辊分别同步转动，使得玻璃纤维形成的更加均匀，进一步提升制得的玻纤复合滤材的质量，降低双层玻纤复合滤材在使用过程中产生的阻力，明显降低了滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，而且制备过程简单，自动化程度高，可实现连续化生产，大大提高生产效率。
4.本发明提供的玻纤复合滤材的生产系统，包括玻纤复合滤材的生产设备和施胶装置，施胶装置还包括浸渍装置、喷淋装置或溢流装置中的至少一种，构成完整的一整套系统，使得添加少量水性施胶剂一步成型即可形成具有较高抗张强度的双层玻纤复合滤材，而且在保证具有较高抗张强度的基础上，还明显降低了滤材的过滤阻力和滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，从而有利于延长使用寿命，降低能耗。
5.本发明提供的玻纤复合滤材的生产系统，通过采用浸渍装置与玻纤复合滤材的生产设备相结合，协同作用，使得水性施胶剂对玻璃纤维表面形成保护层的效果更佳，减少使用工况对玻璃纤维的侵蚀，同时可以提高保护层与玻纤滤材的结合力，提高复合滤材的整体抗张强度。
6.本发明提供的玻纤复合滤材的生产系统，所述浸渍装置在远离所述流浆箱的一端设置有第二放卷辊和复合辊，分别用于放卷和贴合上保护层卷材，使得添加少量水性施胶剂一步成型即可形成依次包括上保护层、玻纤基材层和下保护层的三层玻纤复合滤材，整个过程无需涂覆大量热熔胶，该三层玻纤滤材具有较高的抗张强度，使得在保证具有较高抗张强度的基础上，明显降低了滤材的过滤阻力和滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，从而有利于延长使用寿命，降低能耗，大大提高生产效率，而且使用浆外水性施胶体系，无刺激性气体释放，环保，无污染。
7.本发明提供的玻纤复合滤材的生产系统，采用浸渍装置时，通过上夹持网和下夹持网的设置，进一步改善玻纤滤材在浸渍过程中褶皱的产生，提高过滤效率。
8.本发明提供的玻纤复合滤材的生产系统，通过先制备纤维浆料，然后在成型网上引入保护层，将所述纤维浆料输送至保护层上，脱水成型，得到双层玻纤复合滤材，接着将水性施胶剂涂布在所述双层玻纤复合滤材的表面，干燥后得到具有较高抗张强度的双层玻纤复合滤材，在保证具有较高抗张强度的基础上，还明显降低了滤材的过滤阻力和滤材压降，提高玻纤滤材的透气度，从而有利于延长使用寿命，降低能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例1中玻纤复合滤材的生产设备的结构示意图；
图2为本发明的实施例2中玻纤复合滤材的生产系统的结构示意图；
附图标记说明：
1、浆料输送管道；2、匀浆辊；3、流浆箱；4、成型区；5、下保护层；6、下保护层卷材；7、第一放卷辊；8、第一驱动辊；9、第一真空脱水箱；10、第二真空脱水箱；11、第三真空脱水箱；12、第二驱动辊；13、成型网；14、第三驱动辊；15、双层玻纤复合滤材；16、第四真空脱水箱；17、第四驱动辊；18、上夹持网；19、第五驱动辊；20、第六驱动辊；21、第七驱动辊；22、第八驱动辊；23、下夹持网；24、第九驱动辊；25、舒展辊；26、浸渍机；27、上保护层卷材；28、上保护层；29、复合辊；30、第五真空脱水箱；31、三层玻纤复合滤材；32、第二放卷辊；33、挡板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。其中下述实施例中树脂乳液的固含量是指树脂乳液中的固体物质占树脂乳液总量的质量百分数，具体为树脂乳液在105±2℃下烘干3h后剩余部分占树脂乳液烘干前总质量的质量百分数；
施胶量为滤材中有机物质的质量占玻纤基材总量的质量百分数，对于实施例3-4，具体为将烘干后的双层玻纤复合滤材去掉无纺布层，得到玻纤基材层，玻纤基材层在500℃下加热15min后的剩余部分占玻纤基材加热前质量的百分数；对于实施例5-6，具体为将烘干后的三玻纤复合滤材去掉上保护层和下保护层，得到玻纤基材，玻纤基材在500℃下加热15min后的剩余部分占玻纤基材加热前质量的百分数。
对于对比例1和2，具体为将烘干后的单层玻纤滤材在500℃下加热15min后的剩余部分占单层玻纤滤材加热前质量的百分数。
实施例1
如图1所示的玻纤复合滤材的生产设备，包括流浆箱3、成型网13、第一放卷辊7、第一脱水装置以及驱动机构，其中，流浆箱3用于提供制备玻纤滤材所需要的纤维浆液。
流浆箱3的一侧设置有浆料进口，流浆箱的底部开设有浆料出口，所述流浆箱3位于浆料进口处连接有浆料输送管道1，浆料输送管道1上还连通有浆泵，纤维浆料通过浆泵经浆料输送管道1流入流浆箱3。
第一脱水装置与成型网13的下表面紧密贴合，成型网13与浆料出口相连通，第一脱水装置通过成型网13与所述浆料出口相连通，用于将纤维浆料中的水抽走，脱水后的纤维留在成型网13上，形成纤维滤材。
第一脱水装置可以采用真空脱水箱或重力脱水箱，可以设置多个，多个第一脱水装置采用独立气动阀门控制；本实施例在成型网13下面设置有3个真空脱水箱，分别为第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11，3个真空脱水箱均与抽真空装置相连接。
驱动机构用于驱动成型网13循环通过浆料出口，连续不断形成纤维滤材，驱动机构包括间隔设置的两个及两个以上的驱动辊，成型网13环绕设置于多个驱动辊上，驱动辊的个数优选为2-5个，当驱动辊为两个时，分别为第一驱动辊8和第二驱动辊12，第一驱动辊8位于成型网13运动方向的上游，第二驱动辊12位于成型网13运动方向的下游，用于将成型网13和下保护层5从浆料出口的一侧带到另一侧，从而使在第一脱水装置的作用下纤维浆料中的纤维留在下保护层5上。本实施例中驱动辊的个数为3个，还包括第三驱动辊14，所述成型网依次绕过所述第一驱动辊、第二驱动辊和第三驱动辊，并围成容置空间；所述第一脱水装置设于所述容置空间内、并靠近所述流浆箱设置，第三驱动辊14与第一驱动辊8和第二驱动辊12的连线形成三角形结构。
驱动辊中含有至少一个与电机输出端相连的主驱动辊，其余为从驱动辊，驱动电机启动时带动主驱动辊转动，在成型网13的带动下，主驱动辊转动带动从驱动辊转动，例如本实施例中，第一驱动辊8和第二驱动辊12可以采用从驱动辊，第三驱动辊14为主驱动辊。
第一放卷辊7上卷绕有下保护层卷材6，用于向流浆箱3和成型网13之间输送下保护层5，位于靠近第一驱动辊8设置。使用前需要拉伸下保护层卷材6的一端将其置于绕设于第一驱动辊8和第二驱动辊12上面的成型网13上，并于第二驱动辊12的右侧伸出，当第一驱动辊8、第二驱动辊12转动时，带动下保护层卷材6向右侧输送。
其中，第一放卷辊7可以直接连接另一个驱动电机，在驱动电机的驱动作用下主动转动，也可以在下保护层5的作用下被动转动，不管是主动转动还是被动转动，第一放卷辊7、第一驱动辊8和第二驱动辊12分别同步转动；本实施例采用主动转动的方式。
使用时，启动驱动电机和抽真空装置，在驱动电机的作用下，第三驱动辊14主动转动，带动成型网13转动，成型网13转动带动第一驱动辊8和第二驱动辊12，启动第一放卷辊7，拉伸下保护层卷材6的一端，将下保护层卷材6的一端置于第一驱动辊8和第二驱动辊12上面的成型网13上表面，并于第二驱动辊12的右侧伸出，实现在流浆箱3与成型网13之间引入下保护层5，下保护层5随着成型网13的移动而前进。随着第一驱动辊8和第二驱动辊12带动成型网13和下保护层5通过流浆箱3的浆料出口，同时流浆箱3内的纤维浆料向前向下流动，纤维浆料通过流浆箱3的浆料出口留在下保护层5上，与此同时，纤维浆料依次在第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11的作用下脱水成型，从而形成玻纤滤材与保护层的一体结构，即得到双层玻纤复合滤材15。
为了调节纤维浆液的流动性，提高形成玻纤滤材的均匀性，流浆箱3或者位于浆料出口处的流浆箱3与第一脱水装置均倾斜设置，倾斜角为0-40°，本实施例中，优选地，倾斜角为30°。
为了减少纤维浆液从流浆箱3与成型网13之间流出，提高流浆箱3与成型网13之间的密封性，降低纤维浆液的流失，还包括设于由所述流浆箱3朝向所述成型网13延伸而出的至少两个挡板33，且至少一个所述挡板33靠近所述第一驱动辊8设置，至少一个所述挡板33靠近所述第二驱动辊12设置。由第一脱水装置对应的供纤维浆料流动的区域为成型区4，位于成型网13上方，在成型区4内纤维浆料由流动态逐渐固化。本实施例中采用聚丙烯挡板，具有一定的弹性，能够进一步提高流浆箱3与成型网13之间的密封性。
为了便于驱动第一放卷辊，所述第一放卷辊、所述第一驱动辊朝向所述流浆箱的一侧分别相切的切线为第一切线，与所述第一驱动辊、第二驱动辊朝向所述流浆箱的一侧分别相切的切线为第二切线，所述第一切线和所述第二切线之间的夹角≥90°，优选为120-180°，本实施例为120°。
此外，所述流浆箱3内设置有匀浆辊2；所述流浆箱3为单层流浆箱、两层流浆箱或者多层流浆箱，两层流浆箱或者多层流浆箱可以制备两层或两层以上的玻纤滤材，所述成型网13采用聚酯成型网，下保护层5可以采用无纺布层。无纺布的透气度在1000mm/s到6000mm/s之间，本实施例中采用的无纺布透气度为6000mm/s。
实施例2
如图2所示的玻纤复合滤材的生产系统，除包括实施例1的玻纤复合滤材的生产设备之外，还包括浸渍装置。
本实施例的浸渍装置为浸渍机26，包括供玻纤滤材浸渍的浸渍槽和设置在浸渍槽内的夹持装置，夹持装置包括上夹持网18和下夹持网23，分别环绕于至少两个浸渍驱动辊上，本实施例浸渍驱动辊均设置有3个，上夹持网18和下夹持网23呈倒三角结构排列，分别为第四驱动辊17、第五驱动辊19、第六驱动辊20、第七驱动辊21、第八驱动辊22和第九驱动辊24，上夹持网18和下夹持网23之间留有供玻纤滤材通过的间隙，上夹持网18和下夹持网23可以紧密夹持住由玻纤复合滤材的生产设备生产的双层玻纤复合滤材15，防止浸渍过程中滤材产生褶皱。其中，上夹持网18和下夹持网23均可采用聚酯夹持网。其中第四驱动辊17、第五驱动辊19和第七驱动辊21中有一个主动辊，其余为被动辊；第六驱动辊20、第八驱动辊22和第九驱动辊24中有一种为主动辊其余为被动辊；主动辊与电机输出端相连，驱动电机启动时带动主动辊转动，在上夹持网18或者下夹持网23的带动下，主动辊转动带动被动辊转动。
此外，浸渍机内还设置有舒展辊25，用于限定经过上夹持网18和下夹持网23夹持后的双层玻纤复合滤材15的输送方向，进行防止出现褶皱，双层玻纤复合滤材15经过舒展辊25向前输送。
为了进一步降低双层玻纤复合滤材15的含水量，在所述浸渍装置与所述流浆箱3之间还设置有第二脱水装置，第二脱水装置可以采用真空脱水箱或者重力脱水箱，本实施例中第二脱水装置为第四真空脱水箱16，为了再次复合保护层，可以在浸渍装置远离所述流浆箱3的一侧设置有第二放卷辊32和复合辊29，分别用于放卷和贴合上保护层卷材27，将上保护层28复合到双层双层玻纤复合滤材15上，形成三层玻纤复合滤材31；为了除去多余浸渍液，保证滤材的空隙结构不被堵塞，同时提高滤材不同层结构之间的粘接效果，在浸渍装置在远离所述流浆箱3的一侧还设置有至少一个第三脱水装置，第三脱水装置可以采用真空脱水箱或者重力脱水箱，本实施例中第二脱水装置为第五真空脱水箱30。
作为本实施例的另一种具体实施方式，本实施例中的浸渍装置还可以采用喷淋装置或者溢胶装置替代，喷淋装置可以采用喷淋管或者喷淋头，用于朝向双层玻纤复合滤材15喷淋树脂乳液。
实施例3
本实施例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统制得，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；驱动第一放卷辊7转动，将无纺布(透气度为1000mm/s，50g/m2)牵引至成型网13上，无纺布平整展开在成型网13上，并随着成型网13的转动而前进；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13方向流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上面的无纺布上，形成具有下保护层5的双层玻纤复合滤材15；
(3)采用浸渍机26，驱动第四驱动辊17、第五驱动辊19、第六驱动辊20、第七驱动辊21、第八驱动辊22和第九驱动辊24转动，将双层玻纤复合滤材浸渍于固含量为2％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)中20s，施胶量为5g/m2；
(4)将步骤(3)得到的双层玻纤复合滤材置于180℃下烘干10min，收卷，即得120g/m2的双层玻纤复合滤材；该双层玻纤复合滤材包括无纺布层和由玻璃微纤维形成的玻纤基材层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
实施例4
本实施例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统制得，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；驱动第一放卷辊7转动，将无纺布(透气度为1000mm/s，50g/m2)牵引至成型网13上，无纺布平整展开在成型网13上，并随着成型网13的转动而前进；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13方向流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上面的无纺布上，形成具有下保护层5的双层玻纤复合滤材15；
(3)使用喷淋管，将双层玻纤复合滤材表面均匀喷淋上固含量为5％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)，施胶量为5g/m2；
(4)将步骤(3)得到的双层玻纤复合滤材置于100℃下烘干20min，收卷，即得120g/m2的双层玻纤复合滤材；该双层玻纤复合滤材包括无纺布层和由玻璃微纤维形成的玻纤基材层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
实施例5
本实施例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统制得，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；驱动第一放卷辊7转动，将无纺布(透气度为1000mm/s，50g/m2)牵引至成型网13上，无纺布平整展开在成型网13上，并随着成型网13的转动而前进；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13方向流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上面的无纺布上，形成具有下保护层5的双层玻纤复合滤材15，然后经过第四真空脱水箱16将多余水抽走；
(3)采用浸渍机26，驱动第四驱动辊17、第五驱动辊19、第六驱动辊20、第七驱动辊21、第八驱动辊22和第九驱动辊24转动，将双层玻纤复合滤材浸渍于固含量为2％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)中20s，施胶量为5g/m2；启动第二放卷辊32，将其上卷绕的无纺布(透气度为6000mm/s，20g/m2)通过复合辊29牵引至双层玻纤复合滤材的上表面形成上下均有保护层的三层玻纤复合滤材31，并使用第五真空脱水箱30将滤材中多余的胶液抽吸走；
(4)将步骤(3)得到的三层玻纤复合滤材31置于180℃下烘干10min，收卷，即得140g/m2的三层玻纤复合滤材31；该三层玻纤复合滤材包括下保护层、由玻璃微纤维形成的玻纤基材层以及上保护层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
实施例6
本实施例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统制得，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；驱动第一放卷辊7转动，将无纺布(透气度为1000mm/s，50g/m2)牵引至成型网13上，无纺布平整展开在成型网13上，并随着成型网13的转动而前进；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13方向流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上面的无纺布上，形成具有下保护层5的双层玻纤复合滤材15，然后经过第四真空脱水箱16将多余水抽走；
(3)使用喷淋管，将双层玻纤复合滤材表面均匀喷淋上固含量为5％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)，施胶量为5g/m2；启动第二放卷辊32，将其上卷绕的无纺布(透气度为6000mm/s，20g/m2)通过复合辊29牵引至双层玻纤复合滤材的上表面形成上下均有保护层的三层玻纤复合滤材31，并使用第五真空脱水箱30将滤材中多余的胶液抽吸走；
(4)将步骤(3)得到的三层玻纤复合滤材31置于180℃下烘干10min，收卷，即得140g/m2的三层玻纤复合滤材31；该三层玻纤复合滤材包括下保护层、由玻璃微纤维形成的玻纤基材层以及上保护层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
对比例1
本对比例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用与实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统基本相同的生产系统制得，与实施例2的区别仅在于，不包括第一放卷辊，还包括热烫辊和冷却辊，其余均相同，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13方向流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上，形成具有单层滤材；
(3)使用喷淋管，将单层玻纤滤材表面均匀喷淋上固含量为5％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)，施胶量为5g/m2，单层滤材置于100℃下烘干20min；
(4)无纺布表面涂覆5g/m2的热熔胶(购自佛山市溢得胶粘剂有限公司，型号：EVA640)，得到第一无纺布，将单层滤材下表面铺设第一无纺布(1000mm/s，50g/m2)，送入热烫辊进行在200℃下进行高温贴合5s时间，然后送入冷却辊进行冷却，即得125g/m2的双层玻纤复合滤材；该双层玻纤复合滤材包括无纺布层和由玻璃微纤维形成的玻纤基材层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
对比例2
本对比例提供了一种玻纤复合滤材的生产工艺，采用与实施例2提供的玻纤复合滤材的生产系统基本相同的生产系统制得，与实施例2的区别仅在于，不包括第一放卷辊，还包括热烫辊和冷却辊，其余均相同，包括如下步骤：
(1)将叩解度为39°的玻璃微纤维在水中分散，使用硫酸将浆料pH值调节至3，得到玻璃微纤维的质量百分数为0.5％的纤维浆料；
(2)启动驱动电机和抽真空装置，使得第一驱动辊8、第二驱动辊12和第三驱动辊14转动，同时带动聚酯成型网13转动；启动浆泵，使纤维浆料流入流浆箱3中，纤维浆料经浆料出口向成型网13流动，纤维浆料的水分被第一真空脱水箱9、第二真空脱水箱10和第三真空脱水箱11逐步抽走，纤维浆料中的纤维留在成型网13上，形成具有单层滤材，然后经过第四真空脱水箱16将多余水抽走；
(3)使用喷淋管，将单层玻纤滤材表面均匀喷淋上固含量为5％的丙烯酸酯乳液(东联北方科技(北京)有限公司提供，牌号DLC-40)，施胶量为5g/m2，并使用第五真空脱水箱30将滤材中多余的胶液抽吸走，单层滤材置于180℃下烘干10min；
(4)无纺布表面均涂覆5g/m2的热熔胶(购自佛山市溢得胶粘剂有限公司，型号：EVA 640)，将单层滤材上下表面分别铺设第一无纺布(1000mm/s，50g/m2)和第二无纺布(透气度为6000mm/s，20g/m2)，送入热烫辊进行在200℃下进行高温贴合5s时间，然后送入冷却辊进行冷却，即得150g/m2的三层玻纤复合滤材31；该三层玻纤复合滤材包括下保护层、由玻璃微纤维形成的玻纤基材层以及上保护层，其中玻纤基材层的厚度为0.4微米。
实验例1
对实施例3-6和对比例1-2制得的玻纤复合滤材按照如下标准进行测试。
空气过滤效率和阻力按照GB 2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》的规定，采用TSI 8130型自动滤料检测仪进行测定；
透气度按照GB/T 24218.15-2018《纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定》的规定，采用透气度测定仪进行测定；
抗张强度按照GB/T 12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》的规定，采用万能试验机进行测定；
油过滤效率和油过滤试验结束时滤材压降按照ISO 16889-2008《液压传动过滤器过滤器元件过滤性能的评估用多次通过法》的规定，采用多通试验台测定。
测试结果如下表所示：
由上表可以看出，相比于对比例1，本发明实施例3和4在维持较高抗张强度和过滤效率的同时，能够显著降低过滤阻力，大幅度提高气体透过率，降低压降。相比于对比例2，本发明实施例5和6在维持较高抗张强度和过滤效率的同时，能够显著降低过滤阻力，大幅度提高气体透过率，降低压降。此外，相比于实施例6，本发明实施例5通过对工艺条件的进一步优化，能够进一步提高滤材的抗张强度。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，包括：
流浆箱，设置有浆料进口和浆料出口；
成型网，与所述浆料出口连通；
驱动机构，用于驱动所述成型网循环通过所述浆料出口；
第一放卷辊，用于向所述流浆箱与成型网之间输送保护层；
第一脱水装置，通过所述成型网与所述浆料出口连通。
2.根据权利要求1所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，所述驱动机构至少包括间隔设置的第一驱动辊和第二驱动辊，所述成型网绕设于所述第一驱动辊和所述第二驱动辊上；所述第一驱动辊位于所述成型网运动方向的上游，所述第二驱动辊位于所述成型网运动方向的下游。
3.根据权利要求2所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，所述第一放卷辊靠近所述第一驱动辊设置，并适于与所述第一驱动辊、第二驱动辊分别同步转动。
4.根据权利要求2或3所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，还包括设于由所述流浆箱朝向所述成型网延伸而出的至少两个挡板，且至少一个所述挡板靠近所述第一驱动辊设置，至少一个所述挡板靠近所述第二驱动辊设置；
所述挡板为聚丙烯挡板。
5.根据权利要求1-4中任一所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，所述流浆箱位于浆料进口处连接有浆料输送管道；所述流浆箱内设置有匀浆辊；所述流浆箱为单层流浆箱、两层流浆箱或者多层流浆箱；所述第一脱水装置为真空脱水箱或重力脱水箱；
所述第一脱水装置设置有至少一个；多个第一脱水装置采用独立气动阀门控制；
所述成型网为聚酯成型网，所述保护层为无纺布层。
6.根据权利要求2-4中任一所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，所述驱动机构还包括第三驱动辊，所述成型网依次绕过所述第一驱动辊、第二驱动辊和第三驱动辊，并围成容置空间；所述第一脱水装置设于所述容置空间内、并靠近所述流浆箱设置。
7.根据权利要求1-6中任一所述的玻纤复合滤材的生产设备，其特征在于，所述流浆箱内设置有成型区，所述成型区与第一脱水装置均相对于水平面倾斜设置，倾斜角为0-45°。
8.一种玻纤复合滤材的生产系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一所述的玻纤复合滤材的生产设备，还包括施胶装置。
9.根据权利要求8所述的生产系统，其特征在于，所述施胶装置选自浸渍装置、喷淋装置和溢流装置的至少一种；
所述浸渍装置包括供玻纤滤材浸渍的浸渍槽和设置在浸渍槽内的夹持装置；所述夹持装置包括上夹持网和下夹持网，所述上夹持网和下夹持网分别环绕于至少两个浸渍驱动辊上；
所述上夹持网和下夹持网之间留有供玻纤滤材通过的间隙。
10.根据权利要求8或9所述的生产系统，其特征在于，所述施胶装置在远离所述流浆箱的一端设置有第二放卷辊和复合辊；所述施胶装置与所述流浆箱之间还设置有第二脱水装置；所述施胶装置在远离所述流浆箱的一端还设置有至少一个第三脱水装置。
11.一种玻纤复合滤材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备纤维浆料；
(2)在成型网上引入保护层，将所述纤维浆料输送至保护层上，脱水成型，得到双层玻纤复合滤材；
(3)将水性施胶剂涂布在所述双层玻纤复合滤材上；
(4)干燥，即得。
12.根据权利要求11所述的生产工艺，其特征在于，所述保护层为无纺布，所述无纺布的透气度在1000-6000mm/s；烘干的温度为100-200℃，时间为3-20min；步骤(3)中采用浆外施胶的方式进行涂布；所述浆外施胶的工艺选自浸渍工艺、喷淋工艺和溢胶工艺中的至少一种；在步骤(4)之前，还包括在双层玻纤复合滤材上再次引入保护层的步骤，制得三层玻纤复合滤材。
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