提高聚酯成形網親水性的方法及聚酯成形網的制作方法

專利名稱：提高聚酯成形網親水性的方法及聚酯成形網的制作方法
技術領域：
本發明涉及造紙成形網表面改性方法領域，具體涉及一種提高造紙聚酯成形網網絲表面親水性的方法，以及一種聚酯成形網。
背景技術：
造紙過程中，紙漿中約95%的脫水量是通過造紙成形網脫出的；造紙成形網運行過程中與胸輥、成形板、低真空吸水箱、高真空吸水箱、伏輥等脫水元件接觸摩損。因此，造紙用成形網是造紙企業不可或缺的貴重脫水器材。好的造紙成形網必須滿足成紙質量要求、較長的使用壽命和良好的運行穩定性。成形網組織結構設計上均綜合考慮成形網的纖維支撐指數、透氣度、濾水性、縱橫向穩定性、挺度和使用壽命等因素，使其達到最優化。目前，造紙成形網逐步發展到聚酯三層網系列產品為主導，基本能滿足現代化的高速、寬幅造紙機的使用。隨著國內造紙網毯企業不斷引進國外先進技術和加大對新技術研究開發的投入，我國的造紙成形網技術逐步趕上國際先進水平，正逐步取代進口造紙聚酯成形網。與傳統成形網相比，三層聚酯成形網大大提高了其使用壽命和紙張質量，但其壽命大多仍維持在20到60天。成形網壽命的限制，增加了紙機停機的次數，增加了生產成本， 降低了生產效率。因此，提高造紙成形網，特別是高速紙機用三層聚酯成形網性能具有非常重要的經濟和社會效益。聚酯成形網磨損到一定程度后，在張力下斷裂。研究表明，聚酯成形網的磨損有兩個方面成形網運行過程中與輥子接觸摩擦造成的磨損，紙漿中添加不同填料影響也不同；高壓水沖洗網子的沖擊對網子的磨損。通過提高成形網的抗污性能，改善其可清洗性，對于減輕高壓水對網子的沖洗破壞具有重要作用。聚酯單絲表面具有憎水性， 因此，樹脂等憎水性物質容易與聚酯網結合沉淀，難以清洗。因此，可以通過對聚酯成形網單絲表面進行改性處理,增加其親水性,提高其可清洗性。

發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種提高聚酯成形網表面親水性的方法，還提供了一種聚酯成形網。所述提高聚酯成形網表面親水性的方法能夠提高聚酯成形網表面的親水性，所述聚酯成形網的表面具有更好的親水性，降低了其對樹脂等憎水性物質的吸附，改善了傳統聚酯成形網的可清洗性，提了高聚酯成形網使用壽命和造紙生產效率。為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為一種提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法，其特征在于包括以下步驟首先，一段熱定型即將聚酯成形網加熱至 160 200°C ;同時將濃度為10 20% (重量)、溫度為120 180°C的親水性聚合物化學品溶液霧化成氣化狀態后，再噴霧涂布于聚酯成形網單絲表面，同時將通過聚酯成形網的多余的氣化狀態的親水性聚合物化學藥品溶液蒸氣抽吸排除；所述親水性聚合物化學品分子量為約50-300萬；第二，將經過上一步驟處理后的聚酯成形網進行剪裁、插接；最后，二段熱處理即將經過第二步處理后的聚酯成形網加熱至120 160°C。
本發明的原理是由于聚酯單絲具有憎水性，因此，容易吸附紙漿中樹脂等憎水性物質，導致聚酯成形網難清洗。所以本發明通過將親水性陽離子化學藥品噴霧涂布到聚酯成形網網絲表面以改善其表面親水性，一方面可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性，延長其使用壽命，另一方面容易吸附固著在聚酯成形網表面。同時，聚酯成形網具有一定的伸展性，熱定型的作用是在一定溫度下拉伸聚酯成形網使之在常溫下具有穩定的尺寸。作為本發明進一步改進的技術方案，在一段熱定型過程中，采用熱風循環加熱機對聚酯成形網進行熱定型；采用設置在熱風循環加熱機內并位于聚酯成形網下方的噴霧涂布機將親水性聚合物化學藥品溶液霧化后，再噴霧由下往上均勻涂布于聚酯成形網單絲表面；采用設置在熱風循環加熱機內并位于聚酯成形網上方的抽吸裝置將通過聚酯成形網的多余的氣化狀態的蒸氣抽吸排除。通過熱風循環加熱機來熱風循環加熱空氣，進而對聚酯成形網進行加熱，可以使熱空氣充分均勻接觸成聚酯成形網單絲，因此，熱定型效果好。抽吸裝置和噴霧涂布機分別設置在聚酯成形網的上方和下方，一方面能夠使汽化后的親水性聚合物化學藥品溶液蒸汽由下往上通過聚酯成形網后，迅速被抽吸裝置抽吸排除，一方面避免了蒸汽凝結后落在聚酯成形網上形成斑點；另一方面也能夠保證噴霧涂布機噴出的噴霧成汽化狀態，而不會成液滴狀，否則一旦成液滴狀，聚酯成形網單絲上就會出現斑點痕跡，出現自污染情況；另外，也使得所述噴霧由下往上均勻通過聚酯成形網。作為本發明進一步改進的技術方案，在一段熱定型過程中，將聚酯成形網加熱至 16(TC、17(TC、18(rC、185t、19(rC 或者 200 0C O作為本發明進一步改進的技術方案，在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品溶液的溫度為 120°c、140°c、150°c、16(rc、17(rc 或者 180°C。作為本發明進一步改進的技術方案，在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品的分子量為約50萬、100萬、150萬、200萬、250萬或者300萬。作為本發明進一步改進的技術方案，在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品溶液的濃度為10% (重量)、15% (重量)或者20% (重量)。作為本發明進一步改進的技術方案，所述親水性化學藥品溶液為基團聚合物溶液、親水性的單體溶液及其均聚物。作為本發明進一步改進的技術方案，所述基團聚合物溶液為陽離子聚丙烯酰胺溶液(CPAM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基鹵化銨溶液、二甲基二烯丙基氯化銨溶液、陰離子聚丙烯酰胺(APAM)溶液或者兩性聚丙烯酰胺溶液。此類聚合物化學藥品由于帶有電荷，一方面可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性；另一方面它們是線性分子，容易吸附固著在聚酯成形網表面。作為本發明進一步改進的技術方案，所述聚酯成形網為聚酯三層成型網，編織結構為16綜、20綜或者24綜。本發明還提供了一種采用上述所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法所得到的聚酯成形網。本聚酯成形網的表面，或者說本聚酯成形網的網絲表面形成均勻的親水性的聚合物化學藥品包覆層，可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性， 延長其使用壽命。同時，聚酯成形網具有一定的伸展性，熱定型的作用是在一定溫度下拉伸聚酯成形網使之在常溫下具有穩定的尺寸。
本發明一種提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法以及聚酯成形網是在現有聚酯成形網的編織技術基礎上，通過在其熱定型過程中，加熱噴霧涂布聚酯成形網，使其表面均勻吸附親水性化學藥品，再進一步熱定型而成，以改善聚酯成形網的表面親水性，提高聚酯成形網的可清洗性。這種技術屬于聚酯成形網網絲表面改性方法。所述的噴霧裝置安裝在第一段熱定型區聚酯成形網下面，噴霧由下往上均勻通過聚酯成形網。所述的噴霧須確保全部氣化，不能有液滴留存，否則，聚酯成形網單絲上會出現斑點痕跡，出現自污染情況。 所述噴霧通過聚酯成形網后，及時抽吸排除，避免凝結后落在聚酯成形網上，形成斑點。總之，與現有技術相比，本發明具有如下優點I.采用的改性藥品為帶極性基團的親水性聚合物化學藥品，尤其是陽離子聚丙烯酰胺和兩性聚丙烯酰胺，因為它們是線性高分子化合物，容易吸附固著在聚酯成形網網絲表面，其陰、陽離子電荷可以提高聚酯成形網表面親水性。2.本發明是在原聚酯成形網，尤其三層聚酯成形網的編織技術基礎上，添加加熱噴霧涂布裝置，使親水性聚合物化學藥品溶液噴霧均勻涂布在聚酯成形網的網絲上，多余的親水性聚合物化學藥品溶液噴霧蒸汽被迅速抽吸排除，因此工藝過程簡單，成本低，效率聞。


圖I是一段熱定型中所使用的循環加熱機、噴涂布機以及抽吸裝置沿機器方向的剖視示意圖。圖2是二段熱定型中所使用的循環加熱機沿機器方向的剖視示意圖。圖3是聚酯成形網未改性前表面電荷分布示意圖。圖4是聚酯成形網改性后表面電荷分布示意圖。圖5是聚酯成形網經兩性聚丙烯酰胺改性后表面電荷分布示意圖。下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行進一步說明。
具體實施例方式實施例I參見圖I、圖2、圖3和圖4，本提高聚酯成形網表面親水性的方法采用的現有的聚酯成形網，比如經線聚酯原絲經過整經后，通過織機與緯線聚酯單絲，同時底緯配一定比例尼龍單絲，編織成三層網，即現有的聚酯三層成型網4，其編織結構為16綜、20綜或者24 綜，本實施例中采用16綜；首先，一段熱定型即將上述編制好的聚酯三層成型4網沿著機器方向緩慢通過熱風循環加熱機1，加熱至190°C ;同時采用設置在熱風循環加熱機I內并位于聚酯成形網4下方的噴霧涂布機2將濃度為10% (重量)、溫度為140°C、分子量為約 100萬的陽離子聚丙烯酰胺溶液霧化后，再噴霧由下往上均勻涂布于聚酯三層成形網4單絲表面；采用設置在熱風循環加熱機I內并位于聚酯三層成形網4上方的抽吸裝置3將通過聚酯三層成形網4的多余的氣化狀態的陽離子聚丙烯酰胺溶液蒸氣5抽吸排除；第二，將經過上一步驟處理后的聚酯成形網4進行剪裁、插接；因為不同不同廠家、不同紙機需要的成形網的長度、寬度不同，也就是說產品需求不同，通過剪裁得到所需尺寸的成形網，剪裁后的聚酯成形網通過插接，將聚酯成形網的兩端縫合到一起，形成一個封閉的環形的聚酯成形網；最后，二段熱處理即將經過第二步處理后的聚酯三層成形網4通過二段熱定型區并加熱至140°C。經過二段熱定型區熱定型后的聚酯三層成型網4即可進行包裝入庫，其涂布改性前后的微觀結構參見圖2和圖3。親水性化學藥品采用陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，一方面CPAM可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性；另一方面陽離子聚丙烯酰胺是線性分子，容易吸附固著在聚酯成形網表面。聚酯成形網具有一定的伸展性，熱定型的作用是在一定溫度下拉伸聚酯成形網使之在常溫下具有穩定的尺寸；熱定型采用的是挪威AG(全稱Alfsen og Gunderson)公司的熱風循環加熱機，型號是ATC (Air through compact)。熱風循環加熱空氣可以充分均勻接觸成形網單絲，熱定型效果好，因此，選用該熱風循環加熱機；采用其他親水性聚合物化學藥品也可以，如陰離子基團聚合物(陰離子聚丙烯酰胺，APAM)、親水性的陽離子單體(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，DMC)或其均聚物以及兩性聚合物(兩性聚丙烯酰胺，AmPAM)。其中CPAM和AmPAM改性效果較好。噴霧涂布機采用美卓紙業技術有限公司(Mesto Paper)生產的OptiSpray噴霧涂布機。所述的噴霧涂布機安裝在第一段熱定型區聚酯成形網下面，噴霧由下往上均勻通過聚酯成形網。所述的噴霧能夠確保成氣化狀態，不會成液滴態，否則，聚酯成形網單絲上會出現斑點痕跡，出現自污染情況。所述噴霧通過聚酯成形網后，及時抽吸排除，避免凝結后落在聚酯成形網上，形成斑點。抽吸裝置設置在熱循環加熱機內，并且位于聚酯三層成型網和噴霧涂布機的上部，作為優先方案，抽吸裝置位于聚酯三層成型網和噴霧涂布機的正上部；如圖I所述，抽吸裝置為一個覆蓋住噴霧涂布機上方的罩子，陽離子聚丙烯酰胺溶液霧化后，先通過上方的聚酯三層成型網，通過聚酯三層成型網后的陽離子聚丙烯酰胺溶液蒸汽正好被罩子覆蓋住，罩子通過管道與排風扇連接，從而將多余的蒸汽及時抽吸排除，并且冷凝。二段熱定型采用的是挪威Pro_Group的熱風箱(型號ATE (air through reflect))0 二段熱定型是在剪裁插接后進行的，并且在聚酯三層成形網形成成品之前，經過二段熱定型，即可包裝成品。本提高聚酯成形網表面親水性的方法專門針對聚酯單絲表面憎水性導致聚酯成形網難清洗的問題，提出采用改善聚酯成形網網絲表面親水性的方法來改善聚酯成形網的可清洗性。本方法只需在原三層聚酯成形網編織技術過程中，添加加熱噴霧涂布裝置即可， 工藝過程簡單。實施例2本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至180°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為10%、溫度為160°C、分子量約50萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例3本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至200°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為15%、溫度為160°C、分子量約150萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例4本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至190°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為15%、溫度為150°C、分子量約100萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例5本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至160°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為20%、溫度為150°C、分子量約100萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例6本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至170°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為20%、溫度為150°C、分子量約100萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 150°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例7本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至185°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為15%、溫度為160°C、分子量約300萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例8本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中， 在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至190°C ;同時陽離子聚丙烯酰胺溶液濃度為20%、溫度為140°C、分子量約200萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至 140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例9本實施例與實施例I基本相同，相同之處不再詳述。不同之處為本實施例中，在一段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至190°C ;基團聚合物溶液為兩性聚丙烯酰胺溶液，同時兩性聚丙烯酰胺溶液濃度為20% (重量)、溫度為140°C、分子量約200萬；在二段熱定型過程中，將聚酯三層成形網加熱至140°C。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖5。實施例10本聚酯成型網的制作方法與實施例I相同。其涂布改性前后的微觀結構參見圖2 和圖3。如圖3所示，本聚酯成形網的網絲表面均勻涂布親水性陽離子聚丙烯酰胺。親水性化學藥品可以采用陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，一方面CPAM可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性；另一方面陽離子聚丙烯酰胺是線性分子，容易吸附固著在聚酯成形網表面。其涂布改性前后表面電荷的微觀結構參見圖3和圖4。實施例11
本聚酯成型網的制作方法與實施例9相同。其涂布改性前后的聚酯成形網表面電荷參見圖3和圖5。如圖3所示，本聚酯成形網的網絲表面均勻涂布親水性兩性聚丙烯酰胺。親水性化學藥品采用帶有陽離子和陰離子電荷的兩性聚丙烯酰胺(AmPAM)，一方面 AmPAM可以提高聚酯表面親水性，提高成形網可清洗性和濾水性，并具有一定的抵抗陰離子垃圾吸附的作用；另一方面兩性聚丙烯酰胺是線性分子，容易吸附固著在聚酯成形網表面。
權利要求
1.一種提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法，其特征在于首先，一段熱定型即將聚酯成形網加熱至160 200°C;同時將濃度為10 20% (重量)、溫度為120 180°C的親水性聚合物化學品溶液霧化成氣化狀態后，再噴霧涂布于聚酯成形網單絲表面，同時將通過聚酯成形網的多余的氣化狀態的親水性聚合物化學藥品溶液蒸氣抽吸排除；所述親水性聚合物化學品分子量為約50-300萬。第二，將經過上一步驟處理后的聚酯成形網進行剪裁、插接；最后，二段熱處理即將經過第二步處理后的聚酯成形網加熱至120 160°C。
2.根據權利要求I所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法，其特征在于在一段熱定型過程中，采用熱風循環加熱機對聚酯成形網進行熱定型；采用設置在熱風循環加熱機內并位于聚酯成形網下方的噴霧涂布機將親水性聚合物化學藥品溶液霧化后，再噴霧由下往上均勻涂布于聚酯成形網單絲表面；采用設置在熱風循環加熱機內并位于聚酯成形網上方的抽吸裝置將通過聚酯成形網的多余的氣化狀態的蒸氣抽吸排除。
3.根據權利要求2所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法其特征在于在一段熱定型過程中，將聚酯成形網加熱至160°C、170°C、180°C、185°C、19(rC或者200°C。
4.根據權利要求3所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法其特征在于在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品溶液的溫度為120°C、140°C、150°C、160°C、170°C或者 180。。。
5.根據權利要求4所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法其特征在于在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品的分子量為約50萬、100萬、150萬、200萬、250萬或者 300 萬。
6.根據權利要求5所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法其特征在于在一段熱定型過程中，親水性聚合物化學品溶液的濃度為10% (重量)、15% (重量)或者20%(重量)。
7.根據權利要求6所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法，其特征在于所述親水性化學藥品溶液為基團聚合物溶液、親水性的單體溶液及其均聚物溶液。
8.根據權利要求7所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法，其特征在于所述基團聚合物溶液為陽離子聚丙烯酰胺溶液(CPAM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基鹵化銨溶液、 二甲基二烯丙基氯化銨溶液、陰離子聚丙烯酰胺(APAM)溶液或者兩性聚丙烯酰胺溶液。
9.根據權利要求8所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法其特征在于所述聚酯成形網為聚酯三層成型網，編織結構為16綜、20綜或者24綜。
10.一種采用權利要求I至9中任一項所述的提高聚酯成形網網絲表面親水性的方法所得到的聚酯成形網。
全文摘要
本發明公開一種提高聚酯成形網表面親水性的方法，首先，將聚酯成形網加熱至160～200℃；同時將濃度為10～20％(重量)、溫度為120～180℃、分子量為約50-300萬的親水性化學品溶液霧化成氣化狀態后，再噴霧涂布于聚酯成形網單絲表面，同時將多余的蒸氣抽吸排除；第二，將聚酯成形網進行剪裁、插接；最后，將聚酯成形網加熱至120～160℃。本發明還公開了一種采用上述方法而得到的聚酯成形網。本發明提高了聚酯成形網表面的親水性，降低了與紙漿中樹脂等憎水性物質的吸附，提高了聚酯成形網的可清洗性和濾水性能；進而降低了聚酯成形網沖洗水壓，減輕高壓水對成形網的破壞，延長聚酯成形網的使用壽命。
文檔編號D06C7/02GK102587188SQ201210067489
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者葉平, 周積學, 張輝, 朱文遠, 陸平 申請人:江蘇金呢工程織物股份有限公司