專利名稱：一種超濾袋的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾布制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種超濾袋的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及化石燃料的大量使用，粉塵、硫氧化物、碳氧化物等物質(zhì)排入大氣層，使空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化。在治理大氣污染方面，主要采用濕法除塵、電除塵和袋式除塵三種方法。濕法除塵利用水與塵粒相接觸而分離捕集粉塵，對(duì)極微細(xì)粉塵也有較好的捕集效果，對(duì)某些有毒氣體有吸收或溶解作用。但該法耗水量大，易造成二次污染，目前使用范圍越來(lái)越?。浑姵龎m利用直流高壓電源和一對(duì)電極造成一個(gè)不均勻的電場(chǎng)，分離捕集通過(guò)氣流中的粉塵，適用于氣體含酸濃度較大的場(chǎng)合。但這種方法一次性投資較大，粉塵比電阻、溫度和濕度都對(duì)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(guó)家對(duì)發(fā)展和環(huán)保的要求，今后將會(huì)受到限制；袋式除塵法是通過(guò)針刺將纖維制得非織造布，而后在開(kāi)纖劑和堿減量助劑的作用下，對(duì)該非織造布進(jìn)行開(kāi)纖處理，再經(jīng)水洗后縫紉成超濾袋，其原理為利用多孔介質(zhì)過(guò)濾材料來(lái)分離捕集空氣中的粉塵，具有粉塵捕集率高，性能穩(wěn)定，使用方式靈活，投資少，便于直接回收干料等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用也最為普遍。但該方法對(duì)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(guò)濾效果及使用壽命，因此研發(fā)過(guò)濾效果好的濾料是非常重要的。目前常用的過(guò)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(guò)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(guò)濾效率很高，但P84纖維屬于縮聚型纖維，不耐水解，在高溫高濕及酸堿環(huán)境下易發(fā)生水解，制得的過(guò)濾材料強(qiáng)度不高，過(guò)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(xué)穩(wěn)定性好，但價(jià)格昂貴，無(wú)法推廣到實(shí)際應(yīng)用中；玻璃纖維可在260°C下連續(xù)使用，耐酸性良好，但反應(yīng)溫度高、生產(chǎn)工序繁瑣，生產(chǎn)能耗較大。有基于此，本發(fā)明對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究和解決，并提出切實(shí)有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種過(guò)濾效果佳、性能穩(wěn)定的超濾袋的生產(chǎn)工藝。為實(shí)現(xiàn)本目的，采用的技術(shù)方案如下
一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于，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(wǎng)機(jī)上針刺鋪網(wǎng)成針刺非織造布；
開(kāi)纖工序堿減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60，開(kāi)纖劑為陽(yáng)離子HS-002K，濃度為5 10g/L，促進(jìn)劑為HS-ZSR，含量為針刺非織造布質(zhì)量的3 5wt% ;滲透劑為JFC，含量為針刺非織造布質(zhì)量的3 5 wt%,開(kāi)纖溫度為80 125°C，開(kāi)纖 時(shí)間為45 60min,較優(yōu)的開(kāi)纖溫度為90 11CTC,開(kāi)纖時(shí)間為45 60min。在開(kāi)纖過(guò)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(lái)，留下耐酸堿性強(qiáng)、性能穩(wěn)定的聚酯形成集束的、具有均勻多孔的結(jié)構(gòu)海島型超細(xì)纖維，針刺加工成的針刺非織造布性能穩(wěn)定，過(guò)濾效果優(yōu)良。 對(duì)堿減量濃度和浴比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和調(diào)配后，當(dāng)堿減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60時(shí)，形成的海島結(jié)構(gòu)均勻、充分。陽(yáng)離子HS-002K作為開(kāi)纖劑，濃度為5 10g/L時(shí)利于控制化學(xué)腐蝕程度，使纖維與纖維間有效、充分的分離，面料手感柔軟，利于開(kāi)纖和后整理的順利進(jìn)行；隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，超細(xì)纖維的兩組分逐漸剝離，繼續(xù)增加處理時(shí)間會(huì)造成纖維和織物機(jī)械性能的下降，以45 60min時(shí)成品性能較佳；溫度對(duì)開(kāi)纖效果影響較為顯著，隨著溫度增加，減量率也明顯增加，當(dāng)開(kāi)纖溫度高于纖維的玻璃化溫度，此時(shí)堿液進(jìn)入到纖維表層，水解產(chǎn)物更易溶解脫落，減量率增加迅速，不利于生產(chǎn)的穩(wěn)定，因此較優(yōu)的開(kāi)纖溫度為90 110°C。促進(jìn)劑HS-ZSR協(xié)同開(kāi)纖劑，在開(kāi)纖過(guò)程中減量均勻，減量率高，泡沫少，吸附低，易清洗，200°C以內(nèi)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，幫助堿液進(jìn)入纖維內(nèi)部，促進(jìn)水解過(guò)程的快速、均勻進(jìn)行，在確保水解效果的同時(shí)，避免了對(duì)滌綸纖維表面的過(guò)度侵蝕，含量以3 5wt%為宜。進(jìn)一步地，為獲得具有強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)的超濾袋，還包括
針刺工序氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)密度>500g/m2，針刺密度> 10000刺/cm2，較優(yōu)的鋪網(wǎng)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(qiáng)度，有利于延長(zhǎng)超濾袋的使用壽命，又兼顧到成本和美觀的效果，實(shí)現(xiàn)過(guò)濾效果與成本之間的平衡；
針刺工序具體流程如下往復(fù)抓棉機(jī)(FA006A)—橋式吸鐵(TF27)—輸棉風(fēng)機(jī)(FT202) —二路氣配(FA133)—凝棉器(A045B)—自動(dòng)稱量機(jī)(ZBG012)—喂棉稱量機(jī)(ZBGOll)—混棉簾子開(kāi)松機(jī)(ZBG021)—多倉(cāng)混棉機(jī)(FA022-6)—輸棉風(fēng)機(jī)(FT202)—中間喂棉機(jī)(FA031-W)—鋸齒輥筒開(kāi)棉機(jī)(FA108E-W)—輸棉風(fēng)機(jī)(FT202)—?dú)饬髅尴湮姑迿C(jī)(W1061)—梳理機(jī)(A186型)一SW-63型氣流成網(wǎng)機(jī)一169DF型雙滾筒預(yù)針刺機(jī)—DI-LOOM OD- II SC雙針板針刺機(jī)。采用雙針板針刺機(jī)針刺密度顯著影響面料強(qiáng)力、表觀厚度、抗撕裂性能。縫紉工序在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上對(duì)針刺非織造布進(jìn)行縫紉加工，縫紉線為300D滌綸工業(yè)絲，再次確保了除塵袋的高強(qiáng)性。進(jìn)一步地,為獲得生產(chǎn)清潔、高效、節(jié)能的超濾袋,還包括
清洗工序采用超聲波清洗，而非普通的溢流水洗，這樣既保證了堿液不會(huì)帶入到下游加工階段，又縮短了開(kāi)纖預(yù)處理階段與超濾袋加工之間的時(shí)間，便于生產(chǎn)的控制。清洗時(shí)間以15 30min為宜。本發(fā)明所涉及的助劑如陽(yáng)離子HS-002K、促進(jìn)劑HS-ZSR、滲透劑JFC，以及各型號(hào)設(shè)備均可通過(guò)自由市場(chǎng)獲得。
具體實(shí)施例方式 以下為制備的具體實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，通過(guò)以下實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明。實(shí)施例I :
以海島型纖維為原料制備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質(zhì)量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質(zhì)量比為90%。通過(guò)氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)密度600g/m2，針刺密度 10000 刺 /cm2。然后進(jìn)行開(kāi)纖預(yù)處理，本階段中，堿減量濃度為15g/L;浴比為針刺非織造布水(質(zhì)量比)=1 :60 ;開(kāi)纖劑為陽(yáng)離子HS-002K，濃度10g/L，開(kāi)纖溫度為110°C ;促進(jìn)劑為HS-ZSR，含量為5wt% ;滲透劑為JFC，含量為5wt% ;經(jīng)60min開(kāi)纖預(yù)處理后，將產(chǎn)物進(jìn)行超聲波清洗，清洗時(shí)間30min。最后在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上進(jìn)行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業(yè)絲。采用粒子計(jì)數(shù)器法分別測(cè)定使用本發(fā)明的過(guò)濾袋前后含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來(lái)評(píng)估過(guò)濾效果，結(jié)果表明，使用后的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量的O. 001%，而采用普通的過(guò)濾布后空氣中> 2μπι的粒子占原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量的O. 01%。實(shí)施例2:
以海島型纖維為原料首先制備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質(zhì)量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質(zhì)量比為90%。通過(guò)氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)密度600g/m2，針刺密度10000刺/cm2。然后進(jìn)行開(kāi)纖預(yù)處理，本階段中，堿減量濃度為10g/L ;浴比為針刺非織造布7jC(質(zhì)量比)=1 :50g/L;開(kāi)纖劑為陽(yáng)離子HS-002K，濃度7g/L，開(kāi)纖溫度為100°C ;促進(jìn)劑為HS-ZSR，含量為4wt% ;滲透劑為JFC，含量為4wt% ;經(jīng)50min開(kāi)纖預(yù)處理后，將產(chǎn)物進(jìn)行超聲波清洗，清洗時(shí)間20min。最后在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上進(jìn)行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業(yè)絲。采用粒子計(jì)數(shù)器法分別測(cè)定使用本發(fā)明的過(guò)濾袋前后含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來(lái)評(píng)估過(guò)濾效果，結(jié)果表明，使用后的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量< O. 001%，而采用普通的過(guò)濾布后空氣中> 2μπι的粒子占原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量的O. 012%。實(shí)施例3
以海島型纖維為原料首先制備了針刺非織造布，該海島型纖維以水溶性聚酯(COPET)為海組分，質(zhì)量比為10%;聚酯(PET)為島組分，質(zhì)量比為90%。通過(guò)氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)密度600g/m2，針刺密度10000刺/cm2。然后進(jìn)行開(kāi)纖預(yù)處理，本階段中，堿減量濃度為12g/L ;浴比為針刺非織造布水(質(zhì)量比)=1 :40g/L;開(kāi)纖劑為陽(yáng)離子HS-002K，濃度5g/L，開(kāi)纖溫度為90°C ;促進(jìn)劑為HS-ZSR，含量為3wt% ;滲透劑為JFC，含量為3wt% ;經(jīng)45min開(kāi)纖預(yù)處理后，將產(chǎn)物進(jìn)行超聲波清洗，清洗時(shí)間15min。最后在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上進(jìn)行超濾袋的加工，縫紉線為300D滌綸工業(yè)絲。
采用粒子計(jì)數(shù)器法分別測(cè)定使用本發(fā)明的過(guò)濾袋前后含塵氣流的大氣塵的濃度和粒徑分布變化來(lái)評(píng)估過(guò)濾效果，結(jié)果表明，使用后的空氣中> 2 μ m的粒子只有原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量的O. 0009%，而采用普通的過(guò)濾布后空氣中> 2μπι的粒子占原來(lái)含塵氣流種粒子數(shù)量的O. 012%。
權(quán)利要求
1.一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于，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(wǎng)機(jī)上針刺鋪網(wǎng)成針刺非織造布； 開(kāi)纖工序堿減量濃度為10 15g/L，浴比為針刺非織造布水=1 40 I :60，開(kāi)纖劑為陽(yáng)離子HS-002K，濃度為5 10g/L，促進(jìn)劑為HS-ZSR，含量為針刺非織造布質(zhì)量的3 5wt% ;滲透劑為JFC，含量為針刺非織造布質(zhì)量的3 5 wt%,開(kāi)纖溫度為80 125°C，開(kāi)纖時(shí)間為45 60min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于開(kāi)纖溫度為90 110。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述針刺工序氣流成 網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)密度彡500g/m2，針刺密度彡10000刺/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述針刺工序氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)密度600 800g/m2，針刺密度10000 14000刺/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述針刺工序具體流程如下往復(fù)抓棉機(jī)FA006A —橋式吸鐵TF27 —輸棉風(fēng)機(jī)FT202 —二路氣配FA133 —凝棉器A045B —自動(dòng)稱量機(jī)ZBG012 —喂棉稱量機(jī)ZBGOll —混棉簾子開(kāi)松機(jī)ZBG021 —多倉(cāng)混棉機(jī)FA022-6 —輸棉風(fēng)機(jī)FT202 —中間喂棉機(jī)FA031-W —鋸齒輥筒開(kāi)棉機(jī)FA108E-W —輸棉風(fēng)機(jī)FT202 —?dú)饬髅尴湮姑迿C(jī)W1061 —梳理機(jī)A186型一Sff-63型氣流成網(wǎng)機(jī)一169DF型雙滾筒預(yù)針刺機(jī)一DI-LOOM OD- II SC雙針板針刺機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于還包括縫紉工序在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上對(duì)針刺非織造布進(jìn)行縫紉加工，縫紉線為300D滌綸工業(yè)絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于還包括清洗工序采用超聲波清洗，清洗時(shí)間為15 30min。
全文摘要
本發(fā)明涉及過(guò)濾材料制備領(lǐng)域，具體為一種超濾袋的生產(chǎn)工藝，其特征在于，制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(jīng)氣流成網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)成高強(qiáng)針刺非織造布。在開(kāi)纖工藝中，開(kāi)纖劑為新型陽(yáng)離子HS-002K，促進(jìn)劑為HS-ZSR，滲透劑為JFC；經(jīng)開(kāi)纖處理后，將產(chǎn)物進(jìn)行超聲波清洗，最后在SC7500高速平床3針?biāo)煽嚳p縫紉機(jī)上進(jìn)行袋式除塵器的加工。其工藝簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可應(yīng)用于空氣精細(xì)過(guò)濾等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B01D39/08GK102631812SQ20121011662
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者張才前 申請(qǐng)人:張才前, 紹興文理學(xué)院元培學(xué)院