專利名稱：水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，屬于紡織過濾材料技術領域。
背景技術：
隨著社會的進步，人們的生活水平有了顯著的提高。然而在高新科技帶來財富、帶來更加便捷舒適生活的同時，也給人類賴以生存的自然環境帶了諸多的問題。燃煤電廠、鋼鐵行業、水泥化工等排放的高溫含塵廢煙氣造成的環境污染，已經給人類的生存與健康帶來了越來越大的危害。中國“十一五”計劃提出了大幅度提高發電能力的設想，要在2020年將發電裝機容量提高到9. I億千瓦，其中火力發電6億千瓦，然而我國在這些行業中的工藝和設備相對落后，能源消耗大，環境污染嚴重，采取高效除塵設備勢在必行。在上述行業過濾除塵中，耐高溫非織造過濾材料的應用最為廣泛，也是發展最為迅速的一類。由于其結構為單纖維分散，空間層呈交錯排列的三維立體結構，空隙小，孔徑分布均勻，具有除塵效率高且阻力低的特性，使用范圍極為廣泛。用于工業氣體過濾以耐高溫非織造過濾材料為主。目前國內外高性能纖維耐高溫非織造過濾材料主要采用針刺工藝加工，復合形成針刺過濾材料。研究表明，針刺工藝中帶鉤的鋼針穿刺纖網進行纏結復合，會大量切斷纖維和增強基布長絲，導致基布不可避免的損傷，最終造成過濾材料機械強度下降，影響最終濾袋的使用壽命。同時，國內因受到工業發展水平的影響，一般使用引進國外制造的耐高溫過濾氈，其進口價格昂貴，受到當前經濟發展條件的制約，推廣使用受到限制。因此開發可以替代價格昂貴的進口濾材且性能良好的新型濾材的工作迫在眉睫。
發明內容
本發明提供一種機械性能、過濾性能、耐高溫性能、耐化學腐蝕性能強，且尺寸穩定的水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝。為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為
一種水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，采用聚苯硫醚纖維和玻纖基布為原料；先將聚苯硫醚纖維進行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進行分層梳理，再分別進入到交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上進行鋪網，接著將玻纖基布夾設在由交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上輸送出來的原料之間并進行疊合，再依次進入預濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。作為上述方案的進一步設置，
所述梳理機一，主錫林工作棍為110m/min,主錫林剝取棍為150m/min,主錫林轉速 1380 m/min,喂入克重為35克/ m2。所述梳理機二,主錫林工作棍為105m/min,主錫林剝取棍為145m/min,主錫林轉速1350 m/min,喂入克重為50克/ m2。所述交叉鋪網機一和交叉鋪網機二，其交叉鋪網層數均為6層。
所述水刺工序,其水刺機包括7個水刺頭,各水刺頭水刺壓力分別設定為45bar、 IIObar>130bar>180bar>190bar>165bar>135bar。所述烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。本發明水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，所用原料是玻纖基布和聚苯硫醚纖維(PPS)，在玻纖基布的兩面復合一定厚度的PPS纖網，經水刺工藝將該纖維層與基布加工復合。PPS纖維是一種性能優良的高性能纖維，在高溫下具有優良的強度、剛性及耐疲勞性，它的耐化學腐蝕性極強，可以抵抗各種化學品的腐蝕，因此就使得生產出的這種復合過濾材料可適用于各種復雜環境，可對性質復雜的高溫氣體進行過濾。同時，用水刺法加固該復合材料時，在水刺過程中，纖維借助高壓噴射水流的穿刺作用而相互糾纏。結果造成纖維的重新排列和相互糾纏，實現了對纖網的加固。纖維總是順著水流的方向以最簡單的路徑在水力的作用下被推來拉去的。纖維之間的空隙被移動且填入纖維束，使得纖網均勻且不被機械外力所損傷。沒有機械損傷可以有效地阻止塵粒通過蓬松的過濾介質，促使材料的阻擋性能提高。這種水刺工藝和可用于該種工藝的較細的纖維，使得在非織造布上只留下很細小的開孔。這使得過濾介質有較高的透氣率且與眾多傳統針刺或織物過濾介質相比具有相同甚至更好的過濾效率。水刺非織造布表面與橫截面均勻性更佳、孔更加緊密、孔徑分布控制的更好、較少的開孔面積且沒有通透的孔。本發明的創新點主要在于原料的選配和生產工藝的創新。I、創新性的選用PPS(聚苯硫醚)高性能纖維作為水刺工藝的原料，研究該纖維的理化性能、結構、成網和加固的工藝適應性，適應高效高速梳理生產，提高水刺對纖維的纏結效果，使水刺復合過濾材料的機械強度有明顯提高，保證最終產品具有良好的機械性能、 過濾性能、耐化學品性能以及尺寸穩定性等，符合袋式除塵過濾工藝的要求。2、創新性的用水刺工藝技術加工復合過濾材料
傳統的耐高溫過濾材料都采用針刺工藝加工，該新產品采用水刺工藝加工，高壓水針穿透纖網和基布后，在轉鼓表面形成反彈，在水針直接沖擊和反射水針的雙重作用下，形成纖網與基布緊密纏結復合結構。與針刺工藝相比較，水刺工藝的柔性纏結使得復合濾料中基布和纖維的強度保持率有了較大的提聞，從而提聞的最終廣品的強力。水刺工藝特有的這種性能和可用于該種工藝的較細的纖維，使得在非織造布上只留下很細小的開孔。這使得過濾介質有較高的透氣率且與傳統針刺過濾介質相比具有相同甚至更好的過濾效率。同時，水刺過濾介質可節省纖維10% 15%。根據袋式除塵過濾材料的性能要求，該產品在已有高效節能水刺工藝技術和水刺工藝用水循環處理技術基礎上，還采用了以下這些關鍵技術。I、采用能提高梳理成網與水刺纏結加固工藝適應性的PPS高性能纖維的油劑配方。PPS屬于化學纖維，其回潮率很低，在開松、梳理過程中，纖維之間，纖維與開松設備之間會產生靜電效應，影響開松梳理開松效果。水刺過程中若不能很好的預濕纖網，會影響產品中纖維的纏結效果。因此要選用合適的油劑配方對纖維進行預處理，使得纖維具有一定的親水性，提高纖維的開松梳理效果，達到良好的纏結效果。2、新型水刺纏結復合工藝技術傳統水刺工藝主要用于加固30g/m2 80g/m2醫療衛生、濕巾等低克重水刺非織造布。 根據本項目水刺復合過濾材料的產品特性，其高性能纖維過濾面層的克重已超過150g/m2， 因此其水刺纏結復合工藝技術明顯區別于傳統水刺。針對PPS等高性能纖維厚纖網纏結并與增強基布復合，產品采用高壓水刺纏結復合工藝技術。高效節能型高壓水刺頭，采用優化設計的水刺頭內腔結構，消除水刺頭系統腔式內產生的渦流，降低能量損耗，同時保證水刺頭系統橫向水流均勻分布；采用優化設計的噴水板噴水孔的孔型，提高水射流的集束性，保證水射流的沖擊能量，以較小的水流量達到較好的纖網纏結效果，達到節能的目標。水刺機脫水箱的可調式吸風口和轉鼓式反彈纏結裝置，保證轉鼓整個工作寬度上的反彈作用和均勻抽吸作用，使纖網能有效吸收水針能量， 在較低水壓條件下，有效纏結纖網并使纖網與增強基布纏結復合，達到高效節能的目的。3、水刺復合過濾材料材質均勻性控制技術
非織造最終產品纖網均勻性的差距比較大，主要體現在產量和布面質量上。產品采用先進的自調勻整技術，將梳理機、交叉鋪網和最終產品克重檢測聯系在一起，形成一個綜合自動控制的閉環系統，在生產過程中每時每刻檢測纖網均勻度，檢測數據反饋到計算機上， 由計算機控制改變鋪網機和梳理機的工藝參數，自動補償調整纖網均勻性，從而保證最終水刺復合過濾材料材質的均勻性。4、新型后整理工藝技術
水刺工藝加工出的纖網表面毛羽比較多，不利于達到最終耐高溫過濾產品的一些優良的性能，比如產品的清灰性能、抗結露和耐腐蝕性能等。因此要對產品表面進行后處理，后處理過程中對產品采取單面燒毛處理，最終產品表面光滑，達到抗結露、易清灰、耐腐蝕性好的效果。
具體實施例方式本發明水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，采用聚苯硫醚纖維和玻纖基布為原料；先將聚苯硫醚纖維進行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進行分層梳理，再分別進入到交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上進行鋪網，接著將玻纖基布夾設在由交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上輸送出來的原料之間并進行疊合,再依次進入預濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。其中，梳理機一，主錫林工作棍為110m/min,主錫林剝取棍為150m/min,主錫林轉速1380 m/min,喂入克重為35克/ m2。梳理機二，主錫林工作棍為105m/min,主錫林剝取棍為145m/min,主錫林轉速 1350 m/min,喂入克重為50克/ m2。交叉鋪網機一和交叉鋪網機二，其交叉鋪網層數均為6層。水刺工序，其水刺機包括7個水刺頭，各水刺頭水刺壓力分別設定為45bar、 IIObarλ130bar、180bar、190bar、165bar、135bar。烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。現對生產出來的三種產品分別進行單位面積質量、厚度、強力、伸長和透氣性等進行測試，測試結果如下列各表所示。
表I產品各項性能指標測試結果
權利要求
1.一種水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于采用聚苯硫醚纖維和玻纖基布為原料；先將聚苯硫醚纖維進行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、 大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進行分層梳理，再分別進入到交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上進行鋪網，接著將玻纖基布夾設在由交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上輸送出來的原料之間并進行疊合,再依次進入預濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。
2.如權利要求I所述水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于所述梳理機一，主錫林工作棍為110m/min,主錫林剝取棍為150m/min,主錫林轉速1380 m/min, 喂入克重為35克/m2。
3.如權利要求I所述水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于所述梳理機二，主錫林工作棍為105m/min,主錫林剝取棍為145m/min,主錫林轉速1350 m/min, 喂入克重為50克/ m2。
4.如權利要求I所述水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于所述交叉鋪網機一和交叉鋪網機二，其交叉鋪網層數均為6層。
5.如權利要求I所述水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于所述水刺工序，其水刺機包括7個水刺頭，各水刺頭水刺壓力分別設定為45bar、11 Obar、 130bar、180bar、190bar、165bar、135bar。
6.如權利要求I所述水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，其特征在于所述烘干工序，其烘干機溫度控制在125°C 140°C。
全文摘要
本發明涉及一種水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料的生產工藝，屬于紡織過濾材料技術領域，采用聚苯硫醚纖維和玻纖基布為原料；先將聚苯硫醚纖維進行檢驗、稱重喂料，再依次喂入長簾、臥式開松機、大倉混棉箱、精開松機，然后由梳理機一、梳理機二進行分層梳理，再分別進入到交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上進行鋪網，接著將玻纖基布夾設在由交叉鋪網機一、交叉鋪網機二上輸送出來的原料之間并進行疊合，再依次進入預濕工序、水刺工序、脫水工序、烘干工序、卷取工序。本發明水刺復合耐高溫耐腐蝕過濾材料，機械性能、過濾性能、耐高溫性能、耐化學腐蝕性能強，且尺寸穩定。
文檔編號D04H18/04GK102580400SQ201110441029
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者徐壽明, 洪桂煥, 韓旭 申請人:紹興縣和中合纖有限公司