一種超濾袋的生產工藝的製作方法
2023-10-23 17:04:57 4
專利名稱：一種超濾袋的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及濾布製備技術領域，具體為一種超濾袋的生產工藝。
背景技術：
隨著工業、交通運輸業以及化石燃料的大量使用，粉塵、硫氧化物、碳氧化物等物質排入大氣層，使空氣品質嚴重惡化。在治理大氣汙染方面，主要採用溼法除塵、電除塵和袋式除塵三種方法。溼法除塵利用水與塵粒相接觸而分離捕集粉塵，對極微細粉塵也有較好的捕集效果，對某些有毒氣體有吸收或溶解作用。但該法耗水量大，易造成二次汙染，目前使用範圍越來越小；電除塵利用直流高壓電源和一對電極造成一個不均勻的電場，分離捕集通過氣流中的粉塵，適用於氣體含酸濃度較大的場合。但這種方法一次性投資較大，粉塵比電阻、溫度和溼度都對除塵效率有直接影響，且很難將粉塵排放濃度控制在lOOmg/m3以下，不符合國家對發展和環保的要求，今後將會受到限制；袋式除塵法是通過針刺將纖維製得非織造布，而後在開纖劑和鹼減量助劑的作用下，對該非織造布進行開纖處理，再經水洗後縫紉成超濾袋，其原理為利用多孔介質過濾材料來分離捕集空氣中的粉塵，具有粉塵捕集率高，性能穩定，使用方式靈活，投資少，便於直接回收乾料等優點，因此應用也最為普遍。但該方法對濾料要求極高，其性能的好壞將直接影響到袋式除塵器的過濾效果及使用壽命，因此研發過濾效果好的濾料是非常重要的。目前常用的過濾材料主要有聚四氟乙烯(PTFE)纖維、芳香族聚酞胺Nomex纖維、芳礬綸、聚酞亞胺(P84)纖維、玻璃纖維和聚苯硫醚纖維(PPS)等。上述的過濾材料中，聚酞亞胺(P84)纖維橫截面為三葉型，具有較大的比表面積，過濾效率很高，但P84纖維屬於縮聚型纖維，不耐水解，在高溫高溼及酸鹼環境下易發生水解，製得的過濾材料強度不高，過濾性能不佳；PTFE纖維、芳香族聚酞胺Nomex纖維、聚苯硫醚纖維(PPS)和芳礬綸，化學穩定性好，但價格昂貴，無法推廣到實際應用中；玻璃纖維可在260°C下連續使用，耐酸性良好，但反應溫度高、生產工序繁瑣，生產能耗較大。有基於此，本發明對上述問題進行研究和解決，並提出切實有效的解決方案。
發明內容
本發明的第一目的是提供一種過濾效果佳、性能穩定的超濾袋的生產工藝。為實現本目的，採用的技術方案如下
一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於，包括以下步驟
針刺工序以海島型纖維為原料，其中海組分為水溶性聚酯，含量10 30%，島組分為聚酯，含量70 90%，在氣流成網機上針刺鋪網成針刺非織造布；
開纖工序鹼減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60，開纖劑為陽離子HS-002K，濃度為5 10g/L，促進劑為HS-ZSR，含量為針刺非織造布質量的3 5wt% ;滲透劑為JFC，含量為針刺非織造布質量的3 5 wt%,開纖溫度為80 125°C，開纖 時間為45 60min,較優的開纖溫度為90 11CTC,開纖時間為45 60min。在開纖過程中，海島型纖維的海組分水溶性聚酯從島組分聚酯上剝離下來，留下耐酸鹼性強、性能穩定的聚酯形成集束的、具有均勻多孔的結構海島型超細纖維，針刺加工成的針刺非織造布性能穩定，過濾效果優良。 對鹼減量濃度和浴比進行實驗和調配後，當鹼減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60時，形成的海島結構均勻、充分。陽離子HS-002K作為開纖劑，濃度為5 10g/L時利於控制化學腐蝕程度，使纖維與纖維間有效、充分的分離，面料手感柔軟，利於開纖和後整理的順利進行；隨著處理時間的延長，超細纖維的兩組分逐漸剝離，繼續增加處理時間會造成纖維和織物機械性能的下降，以45 60min時成品性能較佳；溫度對開纖效果影響較為顯著，隨著溫度增加，減量率也明顯增加，當開纖溫度高於纖維的玻璃化溫度，此時鹼液進入到纖維表層，水解產物更易溶解脫落，減量率增加迅速，不利於生產的穩定，因此較優的開纖溫度為90 110°C。促進劑HS-ZSR協同開纖劑，在開纖過程中減量均勻，減量率高，泡沫少，吸附低，易清洗，200°C以內不分解，定型不易泛黃等，含量以3 5wt%為宜。滲透劑為JFC降低了纖維表面張力，幫助鹼液進入纖維內部，促進水解過程的快速、均勻進行，在確保水解效果的同時，避免了對滌綸纖維表面的過度侵蝕，含量以3 5wt%為宜。進一步地，為獲得具有強度高、使用壽命長的超濾袋，還包括
針刺工序氣流成網機鋪網密度>500g/m2，針刺密度> 10000刺/cm2，較優的鋪網密度600 800g/m2，針刺密度10000 14000刺/cm2，這樣既確保了非織造布的高強度，有利於延長超濾袋的使用壽命，又兼顧到成本和美觀的效果，實現過濾效果與成本之間的平衡；
針刺工序具體流程如下往復抓棉機(FA006A)—橋式吸鐵(TF27)—輸棉風機(FT202) —二路氣配(FA133)—凝棉器(A045B)—自動稱量機(ZBG012)—餵棉稱量機(ZBGOll)—混棉帘子開松機(ZBG021)—多倉混棉機(FA022-6)—輸棉風機(FT202)—中間餵棉機(FA031-W)—鋸齒輥筒開棉機(FA108E-W)—輸棉風機(FT202)—氣流棉箱餵棉機(W1061)—梳理機(A186型)一SW-63型氣流成網機一169DF型雙滾筒預針刺機—DI-LOOM OD- II SC雙針板針刺機。採用雙針板針刺機針刺密度顯著影響面料強力、表觀厚度、抗撕裂性能。縫紉工序在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上對針刺非織造布進行縫紉加工，縫紉線為300D滌綸工業絲，再次確保了除塵袋的高強性。進一步地,為獲得生產清潔、高效、節能的超濾袋,還包括
清洗工序採用超聲波清洗，而非普通的溢流水洗，這樣既保證了鹼液不會帶入到下遊加工階段，又縮短了開纖預處理階段與超濾袋加工之間的時間，便於生產的控制。清洗時間以15 30min為宜。本發明所涉及的助劑如陽離子HS-002K、促進劑HS-ZSR、滲透劑JFC，以及各型號設備均可通過自由市場獲得。
具體實施例方式 以下為製備的具體實施例。
具體實施方式
對本發明作進一步的闡述，通過以下實施例將有助於理解本發明。實施例I :
以海島型纖維為原料製備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質量比為90%。通過氣流成網機鋪網，鋪網密度600g/m2，針刺密度 10000 刺 /cm2。然後進行開纖預處理，本階段中，鹼減量濃度為15g/L;浴比為針刺非織造布水(質量比)=1 :60 ;開纖劑為陽離子HS-002K，濃度10g/L，開纖溫度為110°C ;促進劑為HS-ZSR，含量為5wt% ;滲透劑為JFC，含量為5wt% ;經60min開纖預處理後，將產物進行超聲波清洗，清洗時間30min。最後在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上進行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業絲。採用粒子計數器法分別測定使用本發明的過濾袋前後含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來評估過濾效果，結果表明，使用後的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來含塵氣流種粒子數量的O. 001%，而採用普通的過濾布後空氣中> 2μπι的粒子佔原來含塵氣流種粒子數量的O. 01%。實施例2:
以海島型纖維為原料首先製備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質量比為90%。通過氣流成網機鋪網，鋪網密度600g/m2，針刺密度10000刺/cm2。然後進行開纖預處理，本階段中，鹼減量濃度為10g/L ;浴比為針刺非織造布7jC(質量比)=1 :50g/L;開纖劑為陽離子HS-002K，濃度7g/L，開纖溫度為100°C ;促進劑為HS-ZSR，含量為4wt% ;滲透劑為JFC，含量為4wt% ;經50min開纖預處理後，將產物進行超聲波清洗，清洗時間20min。最後在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上進行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業絲。採用粒子計數器法分別測定使用本發明的過濾袋前後含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來評估過濾效果，結果表明，使用後的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來含塵氣流種粒子數量 2μπι的粒子佔原來含塵氣流種粒子數量的O. 012%。實施例3
以海島型纖維為原料首先製備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質量比為90%。通過氣流成網機鋪網，鋪網密度600g/m2，針刺密度10000刺/cm2。然後進行開纖預處理，本階段中，鹼減量濃度為12g/L ;浴比為針刺非織造布水(質量比)=1 :40g/L;開纖劑為陽離子HS-002K，濃度5g/L，開纖溫度為90°C ;促進劑為HS-ZSR，含量為3wt% ;滲透劑為JFC，含量為3wt% ;經45min開纖預處理後，將產物進行超聲波清洗，清洗時間15min。最後在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上進行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業絲。
採用粒子計數器法分別測定使用本發明的過濾袋前後含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來評估過濾效果，結果表明，使用後的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來含塵氣流種粒子數量的O. 0009%，而採用普通的過濾布後空氣中> 2μπι的粒子佔原來含塵氣流種粒子數量的O. 012%。
權利要求
1.一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於，包括以下步驟 針刺工序以海島型纖維為原料，其中海組分為水溶性聚酯，含量10 30%，島組分為聚酯，含量70 90%，在氣流成網機上針刺鋪網成針刺非織造布； 開纖工序鹼減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60，開纖劑為陽離子HS-002K，濃度為5 10g/L，促進劑為HS-ZSR，含量為針刺非織造布質量的3 5wt% ;滲透劑為JFC，含量為針刺非織造布質量的3 5 wt%,開纖溫度為80 125°C，開纖時間為45 60min。
2.根據權利要求I所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於開纖溫度為90 110。。。
3.根據權利要求I所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於所述針刺工序氣流成 網機鋪網密度彡500g/m2，針刺密度彡10000刺/cm2。
4.根據權利要求3所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於所述針刺工序氣流成網機鋪網密度600 800g/m2，針刺密度10000 14000刺/cm2。
5.根據權利要求I或3所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於所述針刺工序具體流程如下往復抓棉機FA006A —橋式吸鐵TF27 —輸棉風機FT202 —二路氣配FA133 —凝棉器A045B —自動稱量機ZBG012 —餵棉稱量機ZBGOll —混棉帘子開松機ZBG021 —多倉混棉機FA022-6 —輸棉風機FT202 —中間餵棉機FA031-W —鋸齒輥筒開棉機FA108E-W —輸棉風機FT202 —氣流棉箱餵棉機W1061 —梳理機A186型一Sff-63型氣流成網機一169DF型雙滾筒預針刺機一DI-LOOM OD- II SC雙針板針刺機。
6.根據權利要求I所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於還包括縫紉工序在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上對針刺非織造布進行縫紉加工，縫紉線為300D滌綸工業絲。
7.根據權利要求I或6所述的一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於還包括清洗工序採用超聲波清洗，清洗時間為15 30min。
全文摘要
本發明涉及過濾材料製備領域，具體為一種超濾袋的生產工藝，其特徵在於，製備超濾袋的原料為海島型纖維，其海組分為水溶性聚酯，島組分為聚酯，經氣流成網機鋪網成高強針刺非織造布。在開纖工藝中，開纖劑為新型陽離子HS-002K，促進劑為HS-ZSR，滲透劑為JFC；經開纖處理後，將產物進行超聲波清洗，最後在SC7500高速平床3針松繃縫縫紉機上進行袋式除塵器的加工。其工藝簡單，性能穩定，可應用於空氣精細過濾等領域。
文檔編號B01D39/08GK102631812SQ20121011662
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月20日 優先權日2012年4月20日
發明者張才前 申請人:張才前, 紹興文理學院元培學院