專利名稱：一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高性能非織造過濾材料制造的技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種高性能過濾 材料用針刺、水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，本發(fā)明提供了一種用針刺、水刺復(fù)合技術(shù)生產(chǎn) 高性能過濾材料的方法，該材料采用高性能纖維(包括化學(xué)纖維和無機(jī)纖維)為原料，通過 單道針刺與多道復(fù)刺結(jié)合，生產(chǎn)出高性能過濾材料，該材料可廣泛應(yīng)用于各種煙塵凈化、液 體過濾。
背景技術(shù)：
隨著世界范圍內(nèi)環(huán)保意識(shí)和要求的不斷增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，科研人員 不懈地研究和利用一切可能的材料和方法，開發(fā)新的、更有效的過濾材料以提高濾料各項(xiàng) 性能指標(biāo)，延長使用壽命。傳統(tǒng)的過濾材料一般采用針刺固結(jié)方法制作成氈，再經(jīng)一些后整 理過程最終制成成品，應(yīng)用于過濾領(lǐng)域，針刺固結(jié)成氈的方法對(duì)成氈纖維損傷大，且產(chǎn)品孔 隙大、表面效果差，從而導(dǎo)致產(chǎn)品過濾性能不理想。水刺固結(jié)法是另外一種制作過濾材料用氈的方法，其具有能夠保證濾料質(zhì)地柔 軟、強(qiáng)力高、孔隙小且孔隙率大等優(yōu)點(diǎn)，在煙氣凈化領(lǐng)域特別是對(duì)PM5、PM2. 5等可吸入顆粒 物的控制具有廣闊的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和市場前景，具體而言，其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)①水刺工藝不 存在對(duì)纖維網(wǎng)的擠壓；②水刺工藝不使用樹脂或粘合劑，從而保持了纖網(wǎng)固有的柔軟性； ③水刺工藝?yán)w網(wǎng)可用任意品種的纖維相混合；④水刺工藝以水針代替刺針，對(duì)纖網(wǎng)的上下 兩面依次進(jìn)行纏結(jié)處理，對(duì)纖維無任何損傷，所得纖網(wǎng)強(qiáng)度高；⑤水刺工藝生產(chǎn)效率高，生 產(chǎn)能耗低；⑥所得的產(chǎn)品表面光滑、孔隙率高、孔徑小。然而，水刺固結(jié)法也存在著其不足之 處，如設(shè)備初期投資大，需要有單獨(dú)的水處理系統(tǒng)，對(duì)操作工人要求高等。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)目前非織造布的生產(chǎn)方法進(jìn)行研究改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方 法，其制成的非織造布具有孔隙小且孔隙率高、強(qiáng)力高、表面光滑、柔軟等特點(diǎn)，使用時(shí)具有 易清灰、運(yùn)行阻力低而穩(wěn)定、高過濾效率、高過濾精度等特性。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是—種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1)將兩種 相同或不同的纖維分別開松混合、梳理、鋪網(wǎng)，形成纖維網(wǎng)，并疊合在一起；(2)對(duì)疊合后的 兩層纖維網(wǎng)進(jìn)行預(yù)針刺，形成素氈，其中針刺密度為200 300針/cm2 ； (3)將前述素氈送 入高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，該高速微細(xì)水流的起始水壓為20巴，其后的水壓高于或等于20 巴且低于或等于400巴；(4)在100 250°C下進(jìn)行烘干。上述步驟(1)中，所述纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維、滌綸纖維、丙綸纖維、均聚丙 烯腈纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、聚苯硫醚、聚酰亞胺纖維和聚四氟乙烯纖維中的一種或 至少兩種的混合。
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上述步驟(1)中，所述纖維的細(xì)度為0. ID 8D，長度為30 100mm。上述纖維的常用長度為51mm、65mm或76mm。上述步驟(1)中，還在兩層纖維網(wǎng)之間疊合一基布層。上述步驟(3)中，進(jìn)行水刺的高速微細(xì)水流為3 9道。上述步驟(4)中，烘干前，先對(duì)水刺后的素氈進(jìn)行脫水。上述步驟(4)中，烘干后，還進(jìn)行熱定型、燒毛壓光和化學(xué)處理中的一種或多種工序。采用上述方案后，本發(fā)明通過對(duì)原料纖維首先進(jìn)行預(yù)針刺，將兩層纖維(或連同 基布)疊合初步固結(jié)，形成具有一定克重和強(qiáng)力的素氈，再經(jīng)高速微細(xì)水流噴刺作用，使纖 維進(jìn)一步纏結(jié)加固，再對(duì)前述半成品進(jìn)行烘干，得到用于制作過濾材料的非織造布，由于采 用針刺與水刺結(jié)合的方式進(jìn)行加工，使得纖維質(zhì)地柔軟、強(qiáng)力高，從而制成的過濾材料孔隙 小且孔隙率大，易于清灰，過濾效率高，過濾精度高；且成品的單位面積重量較傳統(tǒng)針刺過 濾材料減少10% 30%，可大幅降低原料成本。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖；圖2是本發(fā)明所制成的非織造布的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明所制成的非織造布的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所制成的非織造布的再一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明所制成的非織造布的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及具體技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。參考圖1所示，本發(fā)明一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，包括 以下步驟(1)將兩種相同或不同的纖維分別開松混合、梳理、鋪網(wǎng)，形成纖維網(wǎng)，并疊合在一 起，一層作為迎塵面1，另一層作為凈氣層2(當(dāng)使用兩種不同的纖維時(shí)，通常是將比例較少 的纖維作為迎塵面1)；另外，還可根據(jù)需要增加一層基布3，其經(jīng)基布退卷工序后，疊合在 兩層纖維之間；所用的開松系統(tǒng)和梳理系統(tǒng)為兩套，可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要同時(shí)開啟，或僅開 啟一套，其中開松混合、梳理、鋪網(wǎng)等工藝對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是公知技術(shù)，在 此不再贅述；需要說明的是，此處所選用的纖維可為無機(jī)纖維或有機(jī)合成纖維，包括玻璃 纖維(GL)、玄武巖纖維(BF)、滌綸(PET)纖維、丙綸(PP)纖維、均聚丙烯腈(HA)纖維、芳 綸(Armid)纖維、芳砜綸(PSA)纖維、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(P84)纖維、聚四氟乙烯 (PTFE)纖維等，考慮到應(yīng)用場合的具體條件，既可以選用前述單純的一種，也可以是至少兩 種的混合，所需纖維規(guī)格細(xì)度為0. ID 8D，長度20mm 80mm ；(2)對(duì)疊合后的兩層纖維網(wǎng)(包括基布3)進(jìn)行預(yù)針刺，形成具有一定克重和強(qiáng)力 的素氈，其中針刺密度為200 300針/cm2 ；(3)將前述素氈送入3 9道高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，該高速微細(xì)水流的水壓變化 過程為初始水壓設(shè)為20巴，然后呈斜線或波浪線上升，直至達(dá)到最高水壓400巴，然后呈斜線或波浪線降低(但其后的水壓始終會(huì)高于或等于20巴)，從而對(duì)素氈的正反兩面進(jìn)行 全面的穿刺，使纖維進(jìn)一步纏結(jié)加固，且最后一道水刺能起到修面作用；此處每個(gè)水刺頭的 進(jìn)水管都與一個(gè)可調(diào)的高壓閥門相連，使每個(gè)水刺頭的水壓都能按照工藝要求靈活地進(jìn)行 單獨(dú)調(diào)節(jié)；(4)將水刺后的素氈經(jīng)負(fù)壓吸槽或脫水棍等脫水裝置，抽吸去大部分水，降低含水 率，再在100 250°C下進(jìn)行烘干；(5)根據(jù)使用需要，對(duì)前述素氈進(jìn)行熱定型、燒毛壓光和化學(xué)處理中的一種或多種 處理，由品管檢驗(yàn)合格后，包裝入庫。實(shí)施例1將細(xì)度為1. 6D、長度為51mm的PPS纖維采用兩套梳理成網(wǎng)的工藝設(shè)備同時(shí)形成 上、下兩層纖維網(wǎng)，與PPS基布3送入單道預(yù)針刺機(jī)，針刺密度為240針/cm2 ；形成具有一定 強(qiáng)力和密度的素氈，再將素氈送入3個(gè)最高壓為400巴(Bar)的高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，使 纖維纏結(jié)加固，在100°C的溫度下烘干，根據(jù)使用需要再將針刺氈分別進(jìn)行熱定型、燒毛壓 光、化學(xué)處理等一種或多種后整理，經(jīng)檢驗(yàn)后最終形成成品。實(shí)施例2將細(xì)度為1. 6D、長度為65mm的PPS纖維和2. 0旦的PPS纖維采用兩套梳理成網(wǎng)的 工藝設(shè)備同時(shí)形成上、下兩層纖維網(wǎng)，與PPS基布3送入單道預(yù)針刺機(jī)，針刺密度為200針 /cm2 ；形成具有一定強(qiáng)力和密度的素氈，再將素氈送入6個(gè)最高壓為400巴(Bar)的高速微 細(xì)水流進(jìn)行噴刺，使纖維纏結(jié)加固，在250°C的溫度下烘干，根據(jù)使用需要再將針刺氈分別 進(jìn)行熱定型、燒毛壓光、化學(xué)處理等一種或多種后整理，經(jīng)檢驗(yàn)后最終形成成品。實(shí)施例3將細(xì)度為1. 6D、長度為76mm的PPS纖維和2. 0旦的PPS纖維采用兩套梳理成網(wǎng)的 工藝設(shè)備同時(shí)形成上、下兩層纖維網(wǎng)送入單道預(yù)針刺機(jī)，針刺密度為300針/cm2 ；形成具有 一定強(qiáng)力和密度的素氈，再將素氈送入9個(gè)最高壓為400巴的高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，使纖 維纏結(jié)加固，在200°C的溫度下烘干，根據(jù)使用需要再將針刺氈分別進(jìn)行熱定型、燒毛壓光、 化學(xué)處理等一種或多種后整理，經(jīng)檢驗(yàn)后最終形成成品。再請(qǐng)參考圖2至圖5所示，是本發(fā)明所制成的不同成品的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示結(jié) 構(gòu)中，迎塵面1為細(xì)纖維(細(xì)度為1. 6旦)層，中間夾層為基布3，凈氣層2為細(xì)纖維(細(xì)度 為1. 6旦)層；圖3所示結(jié)構(gòu)中，迎塵面1為細(xì)纖維(細(xì)度為1. 6旦)層，中間夾層為基布 3，凈氣層2為粗纖維(細(xì)度為2 7旦)層；圖4所示結(jié)構(gòu)中，迎塵面1為超細(xì)纖維(細(xì)度 為1旦或更細(xì))與細(xì)纖維層(細(xì)度為1.6 2旦)的混合層，中間夾層為基布3，凈氣層2 為粗纖維(細(xì)度為2 7旦)層；圖5所示是另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)，其中的迎塵面1和凈氣層2 可以為前述圖2至圖4所示結(jié)構(gòu)的任一種或組合，且無中間基布層。綜上所述，本發(fā)明一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，重點(diǎn)在于 綜合使用針刺與水刺兩種生產(chǎn)工藝，使得制成的非織造布質(zhì)地柔軟、強(qiáng)力高，且孔隙小、孔 隙率大，非常適于制作過濾材料，提高過濾效率和過濾精度。以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)將兩種相同或不同的纖維分別開松混合、梳理、鋪網(wǎng)，形成纖維網(wǎng)，并疊合在一起；(2)對(duì)疊合后的兩層纖維網(wǎng)進(jìn)行預(yù)針刺，形成素氈，其中針刺密度為200～300針/cm2；(3)將前述素氈送入高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，該高速微細(xì)水流的起始水壓為20巴，其后的水壓高于或等于20巴且低于或等于400巴；(4)在100～250℃下進(jìn)行烘干。
2.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述步驟(1)中，所述纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維、滌綸纖維、丙綸纖維、均聚丙烯腈 纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、聚苯硫醚、聚酰亞胺纖維和聚四氟乙烯纖維中的一種或至少 兩種的混合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于；所述步驟(1)中，所述纖維的細(xì)度為0. ID 8D，長度為30 100mm。
4.如權(quán)利要求3所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述纖維的長度為51mm、65mm或76mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述步驟(1)中，還在兩層纖維網(wǎng)之間疊合一基布層。
6.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述步驟(3)中，進(jìn)行水刺的高速微細(xì)水流為3 9道。
7.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述步驟(4)中，烘干前，先對(duì)水刺后的素氈進(jìn)行脫水。
8.如權(quán)利要求1所述的一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，其特征在 于所述步驟(4)中，烘干后，還進(jìn)行熱定型、燒毛壓光和化學(xué)處理中的一種或多種工序。
全文摘要
本發(fā)明公開一種過濾材料用針刺水刺復(fù)合非織造布的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(1)將兩種相同或不同的纖維分別開松混合、梳理、鋪網(wǎng)，形成纖維網(wǎng)，并疊合在一起；(2)對(duì)疊合后的兩層纖維網(wǎng)進(jìn)行預(yù)針刺，形成素氈，其中針刺密度為200～300針/cm2；(3)將前述素氈送入高速微細(xì)水流進(jìn)行噴刺，該高速微細(xì)水流的起始水壓為20巴，其后的水壓高于或等于20巴且低于或等于400巴；(4)在100～250℃下進(jìn)行烘干。利用此生產(chǎn)方法制成的非織造布具有孔隙小且孔隙率高、強(qiáng)力高、表面光滑、柔軟等特點(diǎn)，使用時(shí)具有易清灰、運(yùn)行阻力低而穩(wěn)定、高過濾效率、高過濾精度等特性。
文檔編號(hào)B32B5/26GK101906701SQ200910111989
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者丘國強(qiáng), 羅祥波, 羅章生, 蔡偉龍 申請(qǐng)人:廈門三維絲環(huán)保股份有限公司