一種高透氣量非織造布覆膜濾料及其制備所用的覆膜裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高透氣量非織造布覆膜濾料及其制備所用的覆膜裝置。高透氣量非織造布覆膜濾料，包括非織造布基材和PTFE微孔膜，非織造布基材上設(shè)有凸點，PTFE微孔膜復(fù)合在凸點上。本實用新型的有效地解決了現(xiàn)有覆膜濾料透氣率低、膜損害嚴重、使用壽命短的問題；本實用新型高透氣量非織造布覆膜濾料透氣率高、處理風(fēng)量大、使用壽命長，具有較高的抗折性能；本實用新型制備方法簡單、且大幅度降低了對膜的損壞；本實用新型覆膜裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、容易控制。
【專利說明】一種高透氣量非織造布覆膜濾料及其制備所用的覆膜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高透氣量非織造布覆膜濾料及其制備所用的覆膜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在大氣除塵行業(yè)，覆膜濾料以其表面過濾的特性具有過濾效率高、運行阻力低、清灰容易和清灰次數(shù)少、處理風(fēng)量大、使用壽命長而得到廣泛地使用。而覆膜濾料的覆膜工藝有兩種：一是粘結(jié)劑法，二是高溫?zé)釅悍?。前者因粘結(jié)劑的耐溫性差和粘結(jié)劑老化問題逐漸被淘汰，而后者則是被廣泛采用的工藝。高溫?zé)釅悍ㄋ褂玫臒釅焊材C核心設(shè)備由一個高溫?zé)彷伜鸵粋€耐高溫膠輥或冷鋼棍組成。由于機織布覆膜濾料基材都是平面的，在覆膜的過程中，PTFE微孔膜與機織布基材上下對齊經(jīng)過高溫?zé)彷仧釅憾?。這樣就帶來了如下問題：無論是粘結(jié)劑覆膜還是高溫?zé)釅焊材?，PTFE微孔膜幾乎與機織布基材的平面完全粘合，PTFE微孔膜整個膜面受到高溫和壓力的損傷，造成膜的強力、透氣量的降低；如果基材是化纖機織布，還有可能因熔化化纖或碾壓粘結(jié)劑點而堵塞PTFE微孔，造成透氣率降低；同樣，基材也被熱壓得很密實，從而影響了覆膜濾料的處理風(fēng)量和使用壽命。尤其是在環(huán)境溫度較低和折疊過重的時候，覆膜濾料膜面或折痕會出現(xiàn)膜裂的現(xiàn)象，這嚴重影響了過濾效率和濾袋的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高透氣量非織造布覆膜濾料及其制備所用的覆膜裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0005]一種高透氣量`非織造布覆膜濾料，包括非織造布基材和PTFE微孔膜，非織造布基材上設(shè)有凸點，PTFE微孔膜復(fù)合在凸點上。
[0006]上述濾料大幅度提高了過濾效率、加大了處理風(fēng)量，延長了使用壽命；同時大幅度減少了 PTFE微孔膜在制備過程中的損傷。
[0007]PTFE微孔膜厚為I~5 μ m，孔徑為O. 8~2 μ m。這樣可進一步延長覆膜的使用壽命，同時保證過濾效率。
[0008]上述PTFE微孔膜經(jīng)混料、打坯、推擠、壓延、縱向拉伸、橫向拉伸、熱定型等工序制造而成。
[0009]上述非織造布基材的平面張力大于PTFE微孔膜的平面張力，優(yōu)選，非織造布基材的平面張力為I~7kg，PTFE微孔膜的平面張力為O~1kg。這樣可使基材凸點間的PTFE微孔膜保持一定的松弛度，用以克服低溫膜裂現(xiàn)象。
[0010]非織造布基材包括凸點的厚為2. 8-3. 6mm,凸點的高度為O. 4-0. 8mm。這樣可保證濾料的透氣率，延長濾料的使用壽命。
[0011]非織造布基材的面密度為500~1300g/m2。這樣可進一步保證濾料的透氣性和使用壽命。
[0012]上述高透氣量非織造布覆膜濾料的制備方法，將非織造布基材表面起凸，并將起凸的面與PTFE微孔膜間隙高溫?zé)釅簭?fù)合，即得。
[0013]非織造布基材采用錐形三角壓模針和叉形針交叉排布的方式起凸，叉形針與錐形三角壓模針的布針的比例：（1:1)~（1:6)，錐形三角壓模針長于叉形針5~20mm;錐形三角壓模針的三角高度為O. 38~O. 68mm，叉形針的叉口深為O. 21~O. 43mm ;起凸時，針刺密度為5~50針/cm2,針刺深度為6~30mm。
[0014]上述非織造布基材多是經(jīng)過開松、送料、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺、主針刺等幾道工序制造，為了制造凸點，在最后一道主針刺后，加裝一臺起凸針刺機；上述錐形三角壓模針工作部分是三角錐體結(jié)構(gòu)；叉形針合適的深度叉形針可以刺出毛圈狀結(jié)構(gòu)，即凸點。
[0015]上述針刺深度越深，錐形三角壓模針與叉形針的長度差值越大，凸點越高，但是深度和差值過大會造成涂點斷裂為毛錐，反而破壞覆膜濾料的性能；針刺密度越大，植針密度差值越小，凸點越多，但是過大的針刺密度和過小的植針密度差值同樣會造成涂點斷裂為毛錐，破壞覆膜濾料的性能。
[0016]錐形三角壓模針長于叉形針優(yōu)選為6~18mm，更優(yōu)選為8_15mm ;起凸時，針刺密度優(yōu)選為8~40針/cm2，更優(yōu)選為10-25針/cm2，針刺深度優(yōu)選為8~25mm，更優(yōu)選為11-20_。這種方案生產(chǎn)出的針刺氈透氣好、力學(xué)強度高，針刺氈的密度為500~1300g/m2 ；
[0017]非織造布基材的原料纖維為：玻璃纖維、玄武巖纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、PET纖維、P84纖維、PTFE纖維、凱夫拉纖維、芳綸纖維或PA纖維中一種或兩種以上任意配比的混合物；所述原料纖維的單絲直徑為I~20 μ m，優(yōu)選為2~16 μ m，更優(yōu)選為3~11 μ m ;
[0018]非織造布基材在覆膜前需要經(jīng)過化學(xué)表面處理，賦予基材良好的防水、耐溫、耐折、耐酸堿腐蝕、抗靜電和良好的覆膜性能。在化學(xué)處理過程中，需要保持凸點向上，盡量不破壞凸點的形狀 ，同時要調(diào)節(jié)爐溫使上表面與下表面的溫差在10~100°C的范圍之內(nèi)，讓化學(xué)處理液向凸點的頂部遷移，為覆膜奠定好的基礎(chǔ)。
[0019]上述化學(xué)表面處理所用的化學(xué)處理液優(yōu)選由如下組分組成：乙烯基三乙氧基硅烷O. 2-1%、聚四氟乙烯乳液12-18%、聚丙烯酸酯乳液10-14%、吐溫2_6%、含氟防水劑1_4%、工業(yè)酒精6-10%和余量的水，所述百分比為質(zhì)量百分比。
[0020]上述間隙高溫?zé)釅簭?fù)合方法為：采用上下兩高溫?zé)彷亴?，熱輥的溫度?60~450°C，速度為O. 5~25米/分，兩高溫?zé)彷伒拈g隙低于起凸后非織造布基材的總厚度，高于起凸前非織造布基材的厚度；非織造布基材在熱輥上的包角為150~180°。
[0021]一種制備上述高透氣量非織造布覆膜濾料的覆膜裝置，包括非織造布基材供應(yīng)裝置、PTFE微孔膜供應(yīng)裝置、雙熱輥恒張力覆膜機、覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機；非織造布基材供應(yīng)裝置和PTFE微孔膜供應(yīng)裝置均分別與雙熱輥恒張力覆膜機相接，雙熱輥恒張力覆膜機又依次與覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機順序相接。
[0022]非織造布基材供應(yīng)裝置包括順序相接的非織造布基材恒張力放卷機、非織造布基材接布機、非織造布基材恒張力儲布機、非織造布基材恒張力控制器和非織造布基材展平機構(gòu)，非織造布基材展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接；PTFE微孔膜供應(yīng)裝置包括順序相接的PTFE微孔膜恒張力放卷機、PTFE微孔膜恒張力控制器和PTFE微孔膜展平機構(gòu)，PTFE微孔膜展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接。
[0023]采用上述裝置的制備方法：將經(jīng)拉幅定型化學(xué)處理好的非織造布基材主動放卷，5氣率低、膜損害嚴重、使用壽命短的問題；:理風(fēng)量大、使用壽命長，具有較高的抗折性的損壞；本發(fā)明覆膜裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方
勺示意圖；
多針交叉布針示意圖；
I ？丁微孔膜，4為下高溫?zé)彷仯?為上高溫18為錐形壓模三角針，9為叉形針，10為長力放卷機，12為覆膜濾料張力控制器，13？覆膜濾料，15為非織造布基材恒張力儲布點的厚為3. 3±0. 2mm,凸點的高度為O. 7mm ;非織造布基材的面密度為1000g/m2。
[0035]上述濾料制備如下：
[0036]非織造布基材選用P84纖維和無堿玻璃纖維原材料混合制造，P84纖維含量15%。工序為：開包、粗開松I、粗開松2、精開松I、精開松2、輸棉、雙道夫單錫林梳理、機械鋪網(wǎng)、PTFE基布、預(yù)針刺、主針刺I、主針刺2、主針刺3、起凸針刺機、收卷。也就是在現(xiàn)有的制氈機組中收卷機前面增加了起凸針刺設(shè)備；面密度1000g/m2，氈厚3. 3±0. 2mm，凸點自然高度O. 7mm ;三角針長度76mm，工作段長度20mm，錐形，三角壓模針，針三角高0. 55mm ;叉形針選用長度為65mm，叉口尺寸0. 25X0. 25mm ;交叉布針模式，左右前后隔I針布置，置針密度3000枚/米，起凸針刺深度(對三角針而言）16mm,兩針長度差值9mm，針刺密度10針/cm2。
[0037]將上述所得基材用化學(xué)處理液處理，化學(xué)處理液配方為：乙烯基三乙氧基硅烷(南京品寧偶聯(lián)劑有限公司）0. 5%、聚四氟乙烯乳液(紡織用濃縮分散液，固含量60% ;中昊晨光化工研究院有限公司)15%、聚丙烯酸酯乳液(人造皮革用乳液，固含量50%;北京東方亞科力化工科技有限公司）12%、吐溫-80 (東營市豐祥油脂有限責(zé)任公司)5%、含氟防水劑WG-8800(江蘇嘉業(yè)氟材料科技有限公司）2%、工業(yè)酒精96% (蘇州蘇源化學(xué)品有限公司）8%，其余為水，攪拌均勻成懸浮液待用?；瘜W(xué)處理過程中，需要保持凸點向上，盡量不破壞凸點的形狀，烘干溫度：布底面230°C，布上表面250°C，讓化學(xué)處理液向凸點的頂部遷移，為覆膜奠定好的基礎(chǔ)，成膜(乳液在基材的表面形成結(jié)合牢固柔軟的膜）溫度280°C ；
[0038]PTFE微孔膜厚5 μ m，孔徑I μ m,孔隙率80%，采用大金公司PTFE粉末106牌號，IsoparG溶劑油，油劑與粉的比例是30:100，該膜的壓延帶厚190 μ m,縱拉倍率14倍，橫拉倍率24倍，覆膜時PTFE微孔膜的平面張力0. 4kg，凸點無紡布基材展平面張力4. 5kg ；
[0039]制備高透氣量非織造布覆膜濾料的覆膜裝置，包括非織造布基材供應(yīng)裝置、PTFE微孔膜供應(yīng)裝置、雙熱輥恒張力`覆膜機、覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機；非織造布基材供應(yīng)裝置和PTFE微孔膜供應(yīng)裝置均分別與雙熱輥恒張力覆膜機相接，雙熱輥恒張力覆膜機又依次與覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機順序相接。
[0040]非織造布基材供應(yīng)裝置包括順序相接的非織造布基材恒張力放卷機、非織造布基材接布機、非織造布基材恒張力儲布機、非織造布基材恒張力控制器和非織造布基材展平機構(gòu)，非織造布基材展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接；PTFE微孔膜供應(yīng)裝置包括順序相接的PTFE微孔膜恒張力放卷機、PTFE微孔膜恒張力控制器和PTFE微孔膜展平機構(gòu)，PTFE微孔膜展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接。
[0041]利用上述裝置將起凸并經(jīng)過化學(xué)處理液處理的非織造布基材與PTFE微孔膜間隙高溫?zé)釅簭?fù)合；采用拉幅定型浸潰處理工藝，全線恒張力控制。兩熱壓輥的間隙3. 2 μ m，壓力0. 4MPa，熱輥溫度340°C，線速度5米/分，得高透氣量非織造布覆膜濾料。
[0042]比較例I
[0043]與實施例I基本相同，所不同的是：非織造布基材無起凸工藝。
[0044]實施例2
[0045]高透氣量非織造布覆膜濾料，包括非織造布基材和PTFE微孔膜，非織造布基材上設(shè)有凸點，PTFE微孔膜復(fù)合在凸點上；PTFE微孔膜厚為5μπι，孔徑為Iym;非織造布基材的平面張力為4kg，PTFE微孔膜的平面張力為0. 4kg ;非織造布基材包括凸點的厚為
3.1 + 0. 2mm,凸點的高度為0. 5mm ;非織造布基材的面密度為900g/m2?？扑掠?。化學(xué)處理過程中，需要保持凸點向！301，布上表面2601，讓化學(xué)處理液向凸[在基材的表面形成結(jié)合牢固柔軟的膜)溫
1 80%，采用日本大金公司粉末106牌I勺比例是30: 100，該膜的壓延帶厚190 9%:例1，間隙覆膜，兩熱壓輥間隙為3.2請展平張力4匕，兩熱壓棍的壓力0.41？3，熱(造布覆膜濾料。
電織造布基材無起凸工藝；2、非織造布基材
I氣情況，采用三針工業(yè)縫紉機、四氟/玻纖折疊和無折疊膜裂情況，見表1:
【權(quán)利要求】
1.一種高透氣量非織造布覆膜濾料，其特征在于:包括非織造布基材和？I'而微孔膜，非織造布基材上設(shè)有凸點，微孔膜復(fù)合在凸點上。
2.如權(quán)利要求1所述的高透氣量非織造布覆膜濾料，其特征在于微孔膜厚為1 ?5 9 III，孔徑為 0.8 ?2 9 III。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高透氣量非織造布覆膜濾料，其特征在于:非織造布基材的平面張力為1?7匕，微孔膜的平面張力為0?1匕。
4.如權(quán)利要求1或2所述的高透氣量非織造布覆膜濾料，其特征在于:非織造布基材包括凸點的厚為2.8-3.6臟，凸點的高度為0.4-0.8臟。
5.如權(quán)利要求1或2所述的高透氣量非織造布覆膜濾料，其特征在于:非織造布基材的面密度為500?13008/1112。
6.一種制備權(quán)利要求1-5任意一項所述高透氣量非織造布覆膜濾料的覆膜裝置，其特征在于:包括非織造布基材供應(yīng)裝置、'而微孔膜供應(yīng)裝置、雙熱輥恒張力覆膜機、覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機；非織造布基材供應(yīng)裝置和微孔膜供應(yīng)裝置均分別與雙熱輥恒張力覆膜機相接，雙熱輥恒張力覆膜機又依次與覆膜濾料張力控制器和覆膜濾料恒張力收卷機順序相接。
7.如權(quán)利要求6所述的覆膜裝置，其特征在于:非織造布基材供應(yīng)裝置包括順序相接的非織造布基材恒張力放卷機、非織造布基材接布機、非織造布基材恒張力儲布機、非織造布基材恒張力控制器和非織造布基材展平機構(gòu)，非織造布基材展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接微孔膜供應(yīng)裝置包括順序相接的微孔膜恒張力放卷機、？微孔膜恒張力控制器和？界2微孔膜展平機構(gòu)，微孔膜展平機構(gòu)與雙熱輥恒張力覆膜機相接。
【文檔編號】D04H1/4382GK203620397SQ201320694568
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】白耀宗, 范凌云, 趙東波, 黃箭玲, 費傳軍, 董浩宇, 周群, 郭曉蓓, 吳濤, 朱平, 黎鵬, 楊振東, 宋尚軍 申請人:中材科技股份有限公司