CN115382297B - 熔体直纺双组分pet纺粘液体过滤材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于产业用纺织品或非织造材料领域，涉及一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料及其制备方法。将由精对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成高熔点聚对苯二甲酸乙二酯熔体，在苯二甲酸与乙二醇缩聚体系中引入间苯二甲酸而成低熔点聚对苯二甲酸乙二酯熔体，通过各自输送管道引入各自计量泵、在三角形截面双组分喷丝孔的纺丝组件处汇合形成连续PET细流；将连续的PET细流通过冷却吹风、管式气流牵伸、倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热粘合加固而形成一种熔体直纺三角形截面双组分PET纺粘液体过滤材料。该过滤材料强度高，迎水面积小，液体过滤时滤阻小、过滤效率高，节约生产能耗，是液体过滤材料的理想材料。

Description

熔体直纺双组分PET纺粘液体过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明属于产业用纺织品或非织造材料领域，涉及一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料及其制备方法。
背景技术
液体过滤是利用过滤介质的特殊结构，使液体中的杂质在液体流过介质中的孔隙时被截留在介质的表面或内部而除去的过程。目前，液体过滤已经深入到我们的生活中，应用领域广泛，如食品与饮料行业、生物工程与医药行业、涂料油漆与油墨行业、轻工纺织行业、娱乐游泳设施等。
过滤材料是确定液体过滤元件性能的核心部分，合理的选用滤材成为设计优质过滤器首先要解决的问题。非织造液体过滤材料中的纤维是杂乱分布的，载体在流过过滤材料时分散效果加强，因此增加了悬浮粒子与单纤维碰撞和粘附的机会，可以提高过滤效率。纺粘非织造布强度较高，但纤网结构中孔径大小不等，这些孔径可以适度容纳污垢。纤网中纤维是以连续的长丝形态存在的，当对纤网进行热粘合加固后，不存在细小纤维掉落的问题，因此纺粘非织造布在过滤领域中具有很大优势。
PET纺粘非织造材料作为滤材的应用主要分两方面，一种是直接作为过滤介质进行过滤，如机床冷却液使用的带式过滤器等；另一种是在非织造滤材表面覆膜，以提高其过滤精度，如滤材复PTFE膜，非织造滤材既可作为骨架增加其滤材强度和挺度，又可作为粗过滤，截留粗颗粒。目前关于PET纺粘过滤材料的研究非常少。
近几年，随着双组分纺粘水刺技术的发展，有人开始研究橘瓣双组分纺粘水刺开纤制备超细纤维过滤材料，虽然过滤效果比较高，但是纤维超细后滤阻比较大，用在液体过滤方面效果不是很好，且双组分纺粘水刺的成本较高，因此其应用受到了一定的限制。
纺粘法非织造技术具有生产工艺简单、生产效率高等优点，但是目前的纺粘过滤材料一般都是从聚合物切片原料开始进行的，PET纺粘过滤材料在使用切片原料制备的过程中还需要进行切片干燥，如果干燥效果不好则会影响产品的力学性能，从而使产品在过滤过程承载流体的力学性能受到影响；且大部分是纤维都是圆形的，截面惯性矩比较小，在过滤的过程中对液体的阻力较大。因此，开发一种新型的纺粘液体过滤材料意义非凡。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料及其制备方法。所制备的熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料过滤效率高、滤阻低，力学性能优异。该制备方法生产工艺简单，生产效率高，成本低廉。
本发明提供的技术方案如下所示：
一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料，所述材料由PET连续长丝制备而成，所述PET连续长丝包括皮层和芯层直纺而成的双组分纤维；皮层为低熔点PET熔体、芯层为高熔点PET熔体，所述高熔点PET熔体为精对苯二甲酸与乙二醇进行酯化生成对苯二甲酸乙二酯，再经缩聚得到高熔点聚对苯二甲酸乙二酯熔体，所述低熔点PET为精对苯二甲酸与乙二醇聚合体系中引入间苯二甲酸缩聚得到聚对苯二甲酸乙二酯熔体；所述高熔点为250~260℃，低熔点为110~165℃。
进一步的，所述材料由100%PET连续长丝组成，所述PET连续长丝为高低熔点PET熔体直纺而成的双组分纤维，芯层高熔点PET熔体为精对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（MEG）进行酯化生成对苯二甲酸乙二酯，再经缩聚得到高熔点聚对苯二甲酸乙二酯（PET）熔体，所述的皮层低熔点PET为精对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（MEG）聚合体系中引入间苯二甲酸（IPA）缩聚得到低熔点聚对苯二甲酸乙二酯（PET）熔体，并由两种高低熔点的PET熔体复合纺丝制备而成。
进一步的，所述高低熔点PET熔体直纺而成的双组分纤维截面为三角形皮芯结构，其聚集结构为均匀的三维网状结构。
本发明还提供一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料制备方法，将高熔点PET熔体引入芯层、低熔点PET熔体引入皮层，通过双组分异形截面纺丝组件纺丝、冷却成形、气流牵伸、分丝铺网、热粘合加固而形成所述过滤材料。
进一步的，将精对苯二甲酸与乙二醇进行酯化反应生成对苯二甲酸乙二酯，再经缩聚得到高熔点PET熔体，在聚合体系中引入间苯二甲酸聚合得到低熔点PET熔体，两种熔体通过各自输送管道引入各自的计量泵、在三角形截面双组分喷丝孔的纺丝组件中挤出形成PET连续熔体细流，将连续的PET细流通过冷却成形、气流牵伸及倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热轧加固形成熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料。
高熔点的PET聚合反应步骤及工艺见熔体直纺粗旦PET纺粘非织造材料的制备方法，低熔点的PET聚合是通过在高熔点聚合体系中引入一定比例的IPA得到的。
进一步的，所述低熔点PET酯化反应步骤为：将PTA、IPA、MEG及缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，IPA的含量为PTA的10~50%，再通过螺杆泵打入酯化釜，在160~220℃、0.3~0.5MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在250~260℃、2.0~2.5kPa下预缩聚，260~280℃、0.3~0.5kPa下终缩聚得到低熔点PET熔体，供熔体直纺用。
进一步的，纺丝的步骤为：将高低熔点PET熔体通过各自管道输送至各自熔体计量泵，计量泵转速为10~80r/min，再送入皮芯型三角形截面的双组分纺丝组件中，在三角形截面的皮芯喷丝孔汇合，皮层为低熔点PET熔体、芯层为高熔点PET熔体，在275~290℃下皮芯三角形喷丝孔中挤出熔体细流。
进一步的，冷却成形的条件为15~20℃、5~6kPa、72~96m/min的侧吹风作用下冷却成形。
进一步的，气流牵伸的步骤为：将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.5~0.8MPa、风速为8000~10000m/min、风温为30~40℃。
进一步的，分丝铺网的步骤为：牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为800~1000次/min、振幅为3~4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网。
进一步的，所述热粘合加固步骤为：将铺置的纤网送入热风区域进行热风穿透粘合，热风温度为120~180℃；然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊的线压力为90~160N/mm，上、下辊温度为120~180℃。
进一步的，PTA与MEG的质量比为2.5:1。
PTA、IPA与MEG的质量比为1.25~2.25:0.25~1.25:1。
皮芯比例为2~4:6~8。
单位面积质量的为70~140g/m2；厚度为0.32~0.54mm；纵向拉伸强度为260~412N/5cm、伸长率为32~35%，横向拉伸强度为195~318N/5cm、伸长率为30~36%；透气率为1007~1380mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达90~110吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.5~99.9%。
本发明还提供一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料在机床冷却液过滤、奶牛场牛奶初过滤、游泳池水过滤、制备土工排水板滤膜等液体过滤的应用。
本发明设计一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料制备方法，将由PTA与MEG缩聚而成高熔点PET熔体，在PTA与MEG缩聚体系中引入IPA而成低熔点PET熔体，将高熔点PET熔体引入芯层、低熔点PET熔体引入皮层，通过双组分异形截面纺丝组件纺丝、冷却吹风、管式气流牵伸、倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热粘合加固而形成一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料。
所述的熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料中PET连续长丝的截面为皮芯型三角形，其聚集结构为均匀的三维网状结构。纺丝熔体利用直接聚合而成的熔体，而不是采用目前常用的切片法将切片熔融后制成，而纺丝过程中采用三角形截面双组分喷丝孔的纺丝组件，纤网加固采用热风与热轧相结合，但不仅限于热风技术，还可采用其他固网方式。目前，熔体直纺制备三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料的文献未见有报道。
本发明解决所述熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料制备方法技术问题的技术方案是，设计一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料制备方法，该制备方法包括以下工艺步骤：
（1）将PTA与MEG进行酯化生成BHET，再经缩聚得到高熔点PET熔体，在上述聚合体系中引入一定比例的IPA聚合得到低熔点的PET熔体，供熔体直纺用；
（2）将聚合而成的高、低熔点PET熔体通过各自的输送管道送入熔体过滤器、计量泵，再进入三角形皮芯双组分纺丝组件中，高熔点PET为芯层、低熔点PET为皮层形成连续的双组分PET细流，其中喷丝孔的形状为皮芯三角形；
（3）将连续的双组分PET细流经过冷却吹风、管式气流牵伸、倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热风穿透粘合、热轧粘合而形成一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料。
有益效果
目前国内的纺粘厂一般都不具有原料聚合能力，都是从切片原料开始的，因为PET切片原料是通过聚合物熔体在水中铸带切粒而成的，因此切片会含有一定的水分，水分不去除在高温下熔融容易发生高温水解或形成气泡丝影响纺丝进行，所以必须要干燥。根据干燥设备的不同，一般需要2-16个小时不等。切片干燥后还要通过螺杆挤出机给切片加热熔融，将切片固体再转化为熔体，这就需要配备螺杆挤出机并提供加热能耗。而本发明同时具有PET熔体聚合和纺粘生产能力，可以将聚合的熔体直接通过到计量泵供纺丝用，水分不会进入密闭的熔体传输通道，所以不需要切片干燥设备和螺杆挤出机，省去了铸带切粒、切片干燥和熔融过程，生产成本降低、生产效率提高了。去掉切片干燥机和螺杆挤出机设备成本之外，用熔体直纺比切片法每吨成本能节约300-600元、生产效率能提高20%左右。
本发明将由精对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（MEG）缩聚而成高熔点聚对苯二甲酸乙二酯（PET）熔体，在PTA与MEG缩聚体系中引入间苯二甲酸（IPA）而成低熔点聚对苯二甲酸乙二酯熔体，将高熔点PET熔体引入芯层、低熔点PET熔体引入皮层，通过双组分异形截面纺丝组件纺丝、冷却吹风、管式气流牵伸、倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热粘合加固而形成一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料。该熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料强度高，迎水面积小，液体过滤时滤阻小、过滤效率高，利用熔体直纺且在热粘合的时候利用表层聚合物的低熔点进行粘合，节约生产能耗，是液体过滤材料的理想材料。
与目前所存在的PET纺粘非织造材料相比，本发明所制备的是熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料，其中原料采用直接聚合的高低熔点PET熔体，制备的PET纤维截面为皮芯三角形截面，通过热风粘合提高了纤网内层纤维的粘合力，通过热轧粘合提高了产品的力学性能和硬挺度，三角形截面的纤维截面惯性矩比较大，在过滤的过程中对液体的阻力较小，能够保证流速的前提下提高材料的过滤效率，因此可以应用于冷冻机、发动机进气过滤器、机油过滤器和燃油过滤器等油水过滤及预过滤袋、游泳池和水疗过滤器等水过滤材料，是液体过滤材料的理想选择。
附图说明
图1是熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料的制备工艺流程示意图。
图2是熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料的电镜图。
附图标记说明：1、第一混料罐；2、第一酯化釜；3、第一熔体罐；4、第一熔体过滤器；5、第一计量泵；1’、第二混料罐；2’、第二酯化釜；3’、第二熔体罐；4’、第二熔体过滤器；5’、第二计量泵；6、三角形皮芯双组分纺丝组件；7、皮芯双组分纺丝流体；8、侧吹风冷却；9、管式牵伸装置；10、摆片式分丝装置；11、成网帘；12、网下吸风装置；13、热风粘合区域；14、热轧粘合区域；15、卷绕区域。
实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明设计一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料制备方法，将由PTA与MEG缩聚而成高熔点PET熔体，在PTA与MEG缩聚体系中引入IPA而成低熔点PET熔体，将高熔点PET熔体引入芯层、低熔点PET熔体引入皮层，通过双组分异形截面纺丝组件纺丝、冷却吹风、管式气流牵伸、倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热粘合加固而形成一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料。
本发明所述的PET纺粘液体过滤材料采用一步法熔体直纺纺丝技术、利用异形截面双组分纺丝技术，将高、低熔点PET熔体通过各自的输送管道、熔体过滤器、计量泵进入异形双组分纺丝组件纺丝，再通过管式气流牵伸、倾斜摆片式分丝铺网技术形成纤网，然后再热风穿透粘合、热轧固网制成液体过滤材料，这种技术是首次开发。利用一步法熔体直纺纺丝技术，省去了铸带切粒制备切片、切片干燥、螺杆挤出机熔融等工序，使得纺丝熔体的准备时间大大减少了，设备成本降低、工艺流程缩短，大大提高了生产效率，也降低了生产成本；利用高、低熔点三角形截面双组分纤维纺丝成网，利用低熔点组分降低热粘合的能耗，通过热风穿透增加层间结合力，在通过热轧粘合提高整体的强力和硬挺度，三角形截面又能降低液体通过的阻力，使得过滤材料在较低的阻力下获得较高的过滤效率；利用管式气流牵伸，能够提高气流对纤维的握持力，使纤维在牵伸过程中更好地发生结晶和取向，提高纤维的强度；后接倾斜摆片式摆丝器进行分丝铺网，能够把从牵伸管出来的集中的纤维束通过摆片的碰撞更好地分丝，形成均匀的纤网；这种方法是制备PET纺粘液体过滤材料的理想方法。
本发明未述及之处适用于现有技术。
以下给出本发明的具体实施例，但发明申请的权利要求保护范围不受具体实施例的限制。
实施例
（1）将质量比为2.5:1的PTA与MEG及一定量的缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，再通过螺杆泵打入酯化釜，在260℃、0.3MPa的压力下进行酯化反应生成BHET，脱出副产物水，然后在280℃、2.6kPa下预缩聚，282℃、0.3kPa下终缩聚得到常规高熔点PET熔体，供熔体直纺用；在上述体系中引入一定比例的IPA，使PTA、IPA与MEG的质量比为2:0.5:1，在160℃、0.4MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在255℃、2.2kPa下预缩聚，265℃、0.3kPa下终缩聚得到熔点为146℃的低熔点PET熔体，供熔体直纺用；所述缩聚反应催化剂为新型钛类催化剂，质量为反应原料的0.01~0.05%。
（2）将缩聚得到的高、低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，控制高熔点PET计量泵转速为42r/min、低熔点的PET计量泵转速为18r/min，再送入三角形截面的双组分纺丝组件中，在282℃下从喷丝孔中挤出双组分熔体细流，在17℃、5kPa、72m/min的侧吹风作用下冷却成形；
（3）将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.8MPa、风速为10000m/min、风温为30℃，牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为1000次/min、振幅为3mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
（4）将铺置的纤网送入圆网热风区域进行热风粘合固网，热风温度为156℃，然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊线压力为100N/mm，上辊温度为138℃、下辊温度为135℃。
经测试计算，纤维的皮芯比例为3:7；根据“GB/T 24218.1-2009 纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定”测得定量为140g/m2；根据“GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定”测得厚度为0.54mm；根据“GB/T 24218.3-2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定”测得纵向拉伸强度为390N/5cm、伸长率为33%，横向拉伸强度为280N/5cm、伸长率为33%；根据“GB/T24218.15-2018纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定”测得透气率为1020mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达90吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.9%。
实施例
（1）将质量比为2.5:1的PTA与MEG及一定量的缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，再通过螺杆泵打入酯化釜，在260℃、0.3MPa的压力下进行酯化反应生成BHET，脱出副产物水，然后在278℃、2.5kPa下预缩聚，280℃、0.5kPa下终缩聚得到常规高熔点PET熔体，供熔体直纺用；在上述体系中引入一定比例的IPA，使PTA、IPA与MEG的质量比为1.25:1.25:1，在220℃、0.5MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在260℃、2.5kPa下预缩聚，275℃、0.5kPa下终缩聚得到熔点为112℃的低熔点PET熔体，供熔体直纺用；
（2）将缩聚得到的高、低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，控制高熔点PET计量泵转速为60r/min、低熔点的PET计量泵转速为40r/min，再送入三角形截面的双组分纺丝组件中，在278℃下从喷丝孔中挤出双组分熔体细流，在20℃、5kPa、96m/min的侧吹风作用下冷却成形；
（3）将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.6MPa、风速为9000m/min、风温为40℃，牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为900次/min、振幅为4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
（4）将铺置的纤网送入圆网热风区域进行热风粘合固网，热风温度为130℃，然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊线压力为90N/mm，上辊温度为128℃、下辊温度为125℃。
经测试计算，纤维的皮芯比例为4:6；根据“GB/T 24218.1-2009 纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定”测得定量为100g/m2；根据“GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定”测得厚度为0.39mm；根据“GB/T 24218.3-2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定”测得纵向拉伸强度为320N/5cm、伸长率为32%，横向拉伸强度为215N/5cm、伸长率为30%；根据“GB/T24218.15-2018纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定”测得透气率为1300mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达100吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.7%。
实施例
（1）将质量比为2.5:1的PTA与MEG及一定量的缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，再通过螺杆泵打入酯化釜，在260℃、0.3MPa的压力下进行酯化反应生成BHET，脱出副产物水，然后在280℃、2.7kPa下预缩聚，285℃、0.4kPa下终缩聚得到常规高熔点PET熔体，供熔体直纺用；在上述体系中引入一定比例的IPA，使PTA、IPA与MEG的质量比为1.5:1:1，在180℃、0.4MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在255℃、2.2kPa下预缩聚，270℃、0.4kPa下终缩聚得到熔点为124℃的低熔点PET熔体，供熔体直纺用；
（2）将缩聚得到的高、低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，控制高熔点PET计量泵转速为56r/min、低熔点的PET计量泵转速为14r/min，再送入三角形截面的双组分纺丝组件中，在282℃下从喷丝孔中挤出双组分熔体细流，在18℃、5kPa、80m/min的侧吹风作用下冷却成形；
（3）将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.5MPa、风速为9000m/min、风温为35℃，牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为880次/min、振幅为4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
（4）将铺置的纤网送入圆网热风区域进行热风粘合固网，热风温度为135℃，然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊线压力为110N/mm，上辊温度为135℃、下辊温度为132℃。
经测试计算，纤维的皮芯比例为2:8；根据“GB/T 24218.1-2009 纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定”测得定量为120g/m2；根据“GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定”测得厚度为0.45mm；根据“GB/T 24218.3-2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定”测得纵向拉伸强度为368N/5cm、伸长率为32%，横向拉伸强度为234N/5cm、伸长率为31%；根据“GB/T24218.15-2018纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定”测得透气率为1180mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达98吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.9%。
实施例
（1）将质量比为2.5:1的PTA与MEG及一定量的缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，再通过螺杆泵打入酯化釜，在260℃、0.3MPa的压力下进行酯化反应生成BHET，脱出副产物水，然后在282℃、2.7kPa下预缩聚，285℃、0.5kPa下终缩聚得到常规高熔点PET熔体，供熔体直纺用；在上述体系中引入一定比例的IPA，使PTA、IPA与MEG的质量比为1.75:0.75:1，在200℃、0.4MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在258℃、2.4kPa下预缩聚，260℃、0.5kPa下终缩聚得到熔点为134℃的低熔点PET熔体，供熔体直纺用；
（2）将缩聚得到的高、低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，控制高熔点PET计量泵转速为64r/min、低熔点的PET计量泵转速为16r/min，再送入三角形截面的双组分纺丝组件中，在286℃下从喷丝孔中挤出双组分熔体细流，在15℃、6kPa、75m/min的侧吹风作用下冷却成形；
（3）将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.7MPa、风速为10000m/min、风温为40℃，牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为950次/min、振幅为3mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
（4）将铺置的纤网送入圆网热风区域进行热风粘合固网，热风温度为140℃，然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊线压力为120N/mm，上辊温度为142℃、下辊温度为140℃。
经测试计算，纤维的皮芯比例为4:6；根据“GB/T 24218.1-2009 纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定”测得定量为140g/m2；根据“GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定”测得厚度为0.51mm；根据“GB/T 24218.3-2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定”测得纵向拉伸强度为412N/5cm、伸长率为35%，横向拉伸强度为318N/5cm、伸长率为36%；根据“GB/T24218.15-2018纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定”测得透气率为1007mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达90吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.9%。
实施例
（1）将质量比为2.5:1的PTA与MEG及一定量的缩聚反应催化剂加入料罐中进行搅拌混合，再通过螺杆泵打入酯化釜，在260℃、0.3MPa的压力下进行酯化反应生成BHET，脱出副产物水，然后在278℃、2.5kPa下预缩聚，285℃、0.4kPa下终缩聚得到常规高熔点PET熔体，供熔体直纺用；在上述体系中引入一定比例的IPA，使PTA、IPA与MEG的质量比为2.25:0.25:1，在170℃、0.5MPa的压力下进行酯化反应，脱出副产物水，然后在252℃、2.5kPa下预缩聚，280℃、0.5kPa下终缩聚得到熔点为162℃的低熔点PET熔体，供熔体直纺用；
（2）将缩聚得到的高、低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，控制高熔点PET计量泵转速为35r/min、低熔点的PET计量泵转速为15r/min，再送入三角形截面的双组分纺丝组件中，在288℃下从喷丝孔中挤出双组分熔体细流，在15℃、5kPa、90m/min的侧吹风作用下冷却成形；
（3）将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.5MPa、风速为9000m/min、风温为30℃，牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为1000次/min、振幅为4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
（4）将铺置的纤网送入圆网热风区域进行热风粘合固网，热风温度为175℃，然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊线压力为120N/mm，上辊温度为172℃、下辊温度为170℃。
经测试计算，纤维的皮芯比例为3:7；根据“GB/T 24218.1-2009 纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定”测得定量为70g/m2；根据“GB/T 24218.2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定”测得厚度为0.32mm；根据“GB/T 24218.3-2010 纺织品非织造布试验方法第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定”测得纵向拉伸强度为260N/5cm、伸长率为32%，横向拉伸强度为195N/5cm、伸长率为31%；根据“GB/T24218.15-2018纺织品非织造布试验方法第15部分：透气性的测定”测得透气率为1380mm/s。制备成滤芯单只的最高流量达110吨/小时，对1-70μm范围内的杂质的绝对过滤效率达到99.5%。
实施例
图1是熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料及其制备工艺流程示意图。本发明所述的熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料生产装置包括高熔点PET熔体生产装置、低熔点PET熔体生产装置、三角形皮芯双组分纺丝组件6、管式牵伸装置9、摆片式分丝装置10、成网帘11、热风粘合区域13、热轧粘合区域14；所述高熔点PET熔体生产装置包括第一混料罐1、第一酯化釜2、第一熔体罐3、第一熔体过滤器4和第一计量泵5；所述高熔点PET熔体生产装置包括第二混料罐1’、第二酯化釜2’、第二熔体罐3’、第二熔体过滤器4’和第二计量泵5’。
所述第一混料罐1、第一酯化釜2、第一熔体罐3、第一熔体过滤器4、第一计量泵5、三角形皮芯双组分纺丝组件6、管式牵伸装置9、摆片式分丝装置10、成网帘11、热风粘合区域13、热轧粘合区域14依次连接，所述第二混料罐1’、第二酯化釜2’、第二熔体罐3’、第二熔体过滤器4’、第二计量泵5’、三角形皮芯双组分纺丝组件6、管式牵伸装置9、摆片式分丝装置10、成网帘11、热风粘合区域13、热轧粘合区域14依次连接。
所述第一混料罐1和第二混料罐1’用于单体加入，将原料混合搅拌均匀；所述第一酯化釜2和第二酯化釜2’为聚合反应釜，完成熔体聚合；所述第一熔体罐3和第二熔体罐3’为聚合后的熔体储存供后续纺丝用；所述第一熔体过滤器4和第二熔体过滤器4’用于过滤熔体中的杂质并排除气泡；第一计量泵5和第二计量泵5’为熔体输出控制设备，用于精确计量输出聚合物熔体供纺丝用。
缩聚得到的高熔点PET熔体通过管道输送至第一熔体过滤器4、第一计量泵5，再送入三角形双组分纺丝组件6的芯层通道中，缩聚得到的低熔点PET熔体通过管道输送至熔体第二过滤器4’、第二计量泵5’，再送入三角形双组分纺丝组件6的皮层通道中，在275~290℃下从三角形截面的双组分喷丝孔中挤出熔体细流，并在15~20℃、5~6kPa、72~96m/min的侧吹风作用下冷却成形；所述三角形双组分纺丝组件6可过滤、分配熔体至每一个喷丝孔，保证熔体在一定的温度下均匀地从喷丝孔挤出。
侧吹风冷却7对挤出的熔体细流进行冷却成形，防止纤维相互粘连；所述管式牵伸装置9完成纤维的牵伸，使纤维取向度、结晶度增加，赋予纤维强力及其他性能；所述摆片式分丝装置10为倾斜安装，高速运转，完成纤维分丝，提高成网均匀性；牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置10上，在碰到振动频率为800~1000次/min、振幅为3~4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置12的辅助下在成网帘11上形成均匀的纤网。所述成网帘11上设置有网下吸风装置12，用于辅助成网，纤网哪儿薄往哪儿吸，保证成网均匀性；所述热风粘合区域13用于热风穿透纤网，是皮层纤维发生熔融粘合纤网，保证纤网内部纤维的粘合；所述热轧粘合区域14用于进一步粘合纤网，提高材料的强度和硬挺度，并完成表面烫光。
图2是熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET纺粘液体过滤材料的电镜图。图2电镜图表明纤网由长丝组成，通过热粘合固网而成，纤维没有卷曲性，从截面看为三角形皮芯双组分纤维。

Claims (3)

1.一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述材料由PET连续长丝制备而成，所述PET连续长丝包括皮层和芯层直纺而成的双组分纤维；皮层为低熔点PET熔体、芯层为高熔点PET熔体，所述高熔点PET熔体为精对苯二甲酸与乙二醇进行酯化生成对苯二甲酸乙二酯，再经缩聚得到高熔点聚对苯二甲酸乙二酯熔体，所述低熔点PET为精对苯二甲酸与乙二醇聚合体系中引入间苯二甲酸缩聚得到聚对苯二甲酸乙二酯熔体；所述高熔点为250~260℃，低熔点为110~165℃；皮芯比例为2~4:6~8；
所述PET连续长丝的截面为皮芯型三角形，其聚集结构为均匀的三维网状结构；
所述制备方法包括：高熔点PET熔体和低熔点PET熔体通过输送管道引入各自的计量泵、在三角形截面双组分喷丝孔的纺丝组件中挤出形成PET连续熔体细流，将连续的PET细流通过冷却成形、气流牵伸及倾斜摆片式摆丝器分丝铺网、热粘合加固形成熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料；
纺丝的步骤为：将高熔点和低熔点的PET熔体通过各自管道输送至熔体计量泵，计量泵转速为10~80r/min，再送入皮芯型三角形截面的双组分纺丝组件中，皮层为低熔点PET熔体、芯层为高熔点PET熔体，在275~290℃下皮芯三角形喷丝孔中挤出熔体细流；
冷却成形的条件为15~20℃、5~6kPa、72~96m/min的侧吹风作用下冷却成形；
气流牵伸的步骤为：将冷却后的丝条导入直径为10mm管式牵伸装置中，牵伸风压为0.5~0.8MPa、风速为8000~10000m/min、风温为30~40℃；
分丝铺网的步骤为：牵伸后的纤维导入倾斜摆片式分丝装置上，在碰到振动频率为800~1000次/min、振幅为3~4mm的摆片后四散分开，在网下吸风装置的辅助下在成网帘上形成均匀的纤网；
所述热粘合加固步骤为：将铺置的纤网送入热风区域进行热风穿透粘合，热风温度为120~180℃；然后送入光辊热轧区域进行热轧固网，轧辊的线压力为90~160N/mm，上、下辊温度为120~180℃。
2.一种熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料，其特征在于，由权利要求1所述方法制备而成。
3.根据权利要求2所述的熔体直纺三角形截面皮芯双组分PET液体过滤材料在机床冷却液过滤、奶牛场牛奶初过滤、游泳池水过滤、制备土工排水板滤膜制备中的应用。
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