一种防静电导流网及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体膜分离技术领域，具体涉及一种防静电导流网及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]气体膜分离是一项高效、节能、环保的新兴技术，能有效地分离一些气体，通过调节膜面积和工艺参数可用来适应处理量变化的要求。在有机蒸气等易燃易爆气体分离回收过程中，由于气体不完全纯净，往往含有灰尘、铁末、液滴、蒸气等固体颗粒或液体颗粒，通过这些颗粒的碰撞、摩擦、分裂等过程可产生静电，另外，高速流动的气体流经导流网时也会产生静电。由于常规的导流网是绝缘体，这些静电会不断堆积，如果不能及时排出，轻则吸附灰尘等，阻塞通道，造成膜污染，重则达到一定电压值时会放电产生电火花，遇到可燃性气体会发生爆炸。因此，如何及时排出静电是膜应用于易燃易爆气体分离领域亟待解决的问题。
[0003]目前国内气体膜分离领域采用的膜组件绝大部分并没有采取防静电措施，因此膜分离技术应用的范围和对象都很有限，文献报道的解决卷式气体膜分离过程中的静电问题的方法也较少，如专利CN101239279B在常规导流网表面铺一层金属丝(网)，这种方法虽然可以解决静电问题，但或多或少存在一些问题。如金属网减少了膜组件的有效面积，也增加了操作工序，影响生产效率；金属丝(网)容易划伤膜面，影响分离效率；金属丝(网)容易接触不良；金属丝(网)抗腐蚀性差等。其它一些方法，如塑料电镀将金属颗粒覆在常规导流网表面，虽然能起到防静电目的，但是抗腐蚀性能差，导电性能在使用过程中衰减很快。还有将常规导流网在防静电液中浸涂这种方法，在长期使用过程中(如震动、湿热环境因素下)会产生剥离和脱落现象，同样也存在导电性能衰减问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述静电问题处理方法的不足，提供一种防静电导流网的制备方法和应用。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种防静电导流网的制备方法，具体包括以下步骤:
[0007]A、原材料配比:将防静电丝与化纤丝按比例混合成原料丝；
[0008]B、整经:将配比好的原料丝分不同的位置等间距的摆放在纱架上，使防静电丝均匀分布在整经盘头；
[0009]C、织造:将整经好的盘头按要求装入织机，并采用对称垫纱方式进行经编；
[0010]D、硬化成型:经编成的坯布经加热、拉伸、冷却使纤维硬化成型，得到防静电渗透侧导流网。
[0011]所述的防静电丝与化纤丝按一定比例混织，使得防静电网导电性能永久，且不随时间推移而变化。
[0012]所述防静电丝为炭纤维、不锈钢纤维或银纤维中的一种或几种，防静电丝的组分范围为10%?100%。所述的炭纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，所述碳纤维优选聚丙烯腈基碳纤维、酚醛基碳纤维中的任一种；所述不锈钢纤维是一种新型的工业材料，不仅具有高导电、高导热、高强度、耐高温、耐腐蚀等性能，还具有化纤、合成纤维的特性，本发明采用的不锈钢纤维的基材为304、304L、316或316L钢号的不锈钢，纤维直径为I?50 μ m ;所述银纤维是一种将一层纯银永久地结合在纤维表面上所得的产物。
[0013]所述化纤丝为涤纶、锦纶、丙纶或尼龙中的一种或几种，优选涤纶，所述涤纶丝能够增强所制备的导流网的耐腐蚀性。
[0014]所述的防静电丝与防静电丝间距不大于3mm。
[0015]所述的坯布经编采用针织和机织结合的方式，该方式可以使本发明所制备的导流网具有良好的耐摩擦性。
[0016]所述的坯布加热硬化成型的温度为150°C?300°C，加热硬化后可以使所制备的导流网具有良好的耐屈曲性。
[0017]所述的导流网表面电阻率为16?10 8Ω。
[0018]本发明的另一目的是提供上述防静电渗透侧导流网的应用，该导流网用于卷式气体分离膜渗透侧，既可用于气体流动通道，又可以将膜组件内摩擦产生的静电传导出来。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]本发明所制备的导流网不仅具有防静电作用，还具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力，能耐受使用过程中的物理力学作用。本发明所制备的导流网用于卷式气体分离膜渗透侧，既可用于气体流动通道，又可以将膜组件内摩擦产生的静电传导出来，该导流网还具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力，导电性能永久，且不随时间变化，在长期使用过程中安全、可靠。
[0021]本发明的制备过程简单，生产效率高，可以灵活改变配比，适用于大批量生产，且制备过程能耗低，清洁无污染，生产成本也较低。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0023]以下实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0024]实施例1
[0025]将聚丙烯腈基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号Τ300-24Κ)与锦纶丝(志源纺织厂，型号66-dty)按1:1配比成原料丝，将配比好的原料丝分不同的位置等间距地摆放在纱架上，使防静电丝均匀分布在整经盘头，防静电丝与防静电丝间距为1mm，整经速度为220m/min。将整经好的盘头按要求装入织机，并采用对称垫纱方式进行经编。经编成的坯布经180°C烘箱加热I小时，使纤维硬化成型，得到有一定抗拉伸强度的防静电导流网，其表面电阻率为1.5 XlO7 Ω。
[0026]实施例2
[0027]将聚丙烯腈基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号T300-24K)与涤纶丝(杭州仁良化纤有限公司，型号DTY-100D)按1:9配比成原料丝，将配比好的原料丝分不同的位置等间距地摆放在纱架上，使防静电丝均匀分布在整经盘头，防静电丝与防静电丝间距为3_，整经速度为220m/min。将整经好的盘头按要求装入织机，并采用对称垫纱方式进行经编。经编成的坯布经150°C烘箱加热1.5小时，使纤维硬化成型，得到有一定抗拉伸强度的防静电导流网，其表面电阻率为18 Ω。
[0028]实施例3
[0029]将酚醛基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号PF3K)与涤纶丝(杭州仁良化纤有限公司，型号DTY-100D)按9:1配比成原料丝，将配比好的原料丝分不同的位置等间距地摆放在纱架上，使防静电丝均匀分布在整经盘头，防静电丝与防静电丝间距为0.2_，整经速度为220m/min。将整经好的盘头按要求装入织机，并采用对称垫纱方式进行经编。经编成的坯布经300°C烘箱加热2小时，使纤维硬化成型，得到有一定抗拉伸强度的防静电导流网，其表面电阻率为1.8Χ106Ω。
[0030]实施例4
[0031]本实施例同实施例1，仅将聚丙烯腈基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号Τ300-24Κ)与锦纶丝(志源纺织厂，型号66-dty)的配比替换为全部采用聚丙烯腈基碳纤维丝，其表面电阻率为1.2 XlO7 Ω。
[0032]实施例5
[0033]本实施例同实施例1，仅将聚丙烯腈基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号T300-24K)与锦纶丝(志源纺织厂，型号66-dty)替换为不锈钢纤维丝(上海隆发不锈钢材料有限公司，产品编号9218-593)与涤纶丝(浙江汇隆新材料股份有限公司，型号150D)，其表面电阻率为5.9 X 16 Ω。
[0034]实施例6
[0035]本实施例同实施例1，仅将聚丙烯腈基碳纤维丝(天华溢威特种纤维有限公司，型号T300-24K)与锦纶丝(志源纺织厂，型号66-dty)替换为银纤维丝(济南丽丝特纤维有限公司，规格33dtex)与丙纶丝(常州新宏基化纤有限公司，型号30D/24F)，其表面电阻率为 3.6 XlO6 Ω 0
[0036]实施例7
[0037]本实施例同实施例6，仅将银纤维丝(济南丽丝特纤维有限公司，规格33dtex)与丙纶丝(常州新宏基化纤有限公司，型号30D/24F)替换为全部采用银纤维丝(济南丽丝特纤维有限公司，规格33dtex)，其表面电阻率为16 Ω。
【主权项】
1.一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤: A、原材料配比:将防静电丝与化纤丝按比例混合成原料丝； B、整经:将配比好的原料丝分不同的位置等间距摆放在纱架上，使防静电丝均匀分布在整经盘头； C、织造:将整经好的盘头按要求装入织机，并采用对称垫纱方式进行经编； D、硬化成型:经编成的坯布经加热、拉伸、冷却使纤维硬化成型，得到防静电渗透侧导流网。2.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，所述防静电丝为炭纤维、不锈钢纤维或银纤维中的一种或几种，所述炭纤维优选聚丙烯腈基碳纤维、酚醛基碳纤维中的任一种，所述不锈钢纤维的基材为304、304L、316或316L钢号的不锈钢，纤维直径为1~50 μπι。3.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，所述防静电丝的组分范围为10%~100%。4.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，化纤丝为涤纶、锦纶、丙纶或尼龙中的一种或几种，优选涤纶。5.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，导流网表面电阻率为106~108Ω。6.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，防静电丝与防静电丝之间间距不大于3 mm。7.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，坯布经编采用针织和机织结合的方式。8.根据权利要求1所述的一种防静电导流网的制备方法，其特征在于，坯布加热硬化成型的温度为150°C ~300°C。9.权利要求1所述方法制备得到的一种防静电导流网。10.权利要求9所述防静电导流网的应用，其特征在于，该导流网用于卷式气体分离膜渗透侧。
【专利摘要】本发明涉及一种防静电导流网及其制备方法和应用，该导流网制备方法如下：将防静电丝与化纤丝按一定比例混合后，等间距摆放均匀分布在整经盘头，然后采用对称垫纱方式进行经编编成坯布，坯布经加热、拉伸、冷却处理后硬化成型。所述导流网既可用于卷式气体分离膜组件中气体流动通道，又可以将卷式膜组件内摩擦产生的静电传导出来，导电性能永久，且不随时间变化。该导流网还具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力。本发明的制备过程简单，生产效率高，可以灵活改变配比，适用于大批量生产，且制备过程能耗低，清洁无污染，生产成本也较低。
【IPC分类】D06C7/00, D04B21/14, D04B21/16, B01D53/22
【公开号】CN105113117
【申请号】CN201510595679
【发明人】丁晓斌, 王刚, 孙雪飞, 王容
【申请人】南京九思高科技有限公司, 绵阳市聚合新材料有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月18日