专利名称：芳纶水刺非织造布过滤材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种水刺非织造布，特别是一种芳纶水刺非织造布过滤材料及其制造方法。
背景技术：
目前，国内的非织造布过滤材料大多使用涤纶和丙纶等纤维材料，如申请人申请的发明名称为“水刺非织造布过滤材料及其制造方法”，申请号为CN200410053952. 6的发明专利，公开了一种水刺涤纶过滤材料的制备方法，采用涤纶纤维为原料、经梳理成网、针刺加固和上胶烘干等工艺，制成水刺非织造布过滤材料。该水刺非织造布过滤材料具有尺寸稳定性好、不易变形，具有良好开孔率和透气性的优点。但此类过滤材料大都存在以下缺点1、耐高温性能差，无法在高温条件下长期使用，只能应用于低温环境下，并且使用寿命较短，很难达到用户在使用寿命等方面使用要求。2、机械强力较低，在要求高强度的场合不适宜使用此类非织造布，要提高产品的机械强力，只能通过高性能纤维来实现，特别是用于消防服、防护服等方面。3、由于使用的是涤纶和丙纶纤维，其阻燃性能不高，在防护材料以及过滤材料等领域有很大的局限性。高温过滤材料中最常用的为玻璃纤维，将其短纤针刺或水刺成无纺布和长丝织成织物，并加工成袋式除尘器使用，玻璃纤维可在260°C温度下长期使用，但玻璃纤维的耐折性差，在频繁的清灰过程中，强度损失大，使用寿命低。现在有采用芳纶纤维进行水刺制造非织造布的工艺，但是都是采用原先制造涤纶或丙纶非织造布的制造工艺，最后制造出来的芳纶非织造布的机械强力不够，易变形，透气性能不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效过滤的，耐高温，强度高，具有良好透气性的芳纶水刺非织造布及其制造方法。本发明的技术方案芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，将芳纶纤维进行预开松、精开松、混合、预喂料、梳理、铺网、牵伸工艺处理后进入水刺设备进行水刺加固，将水刺好的芳纶纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；在芳纶纤维进行精开松后，将芳纶纤维通过喷油机进行除静电处理，在对芳纶纤维进行水刺加固的时候，采用多道水刺加固，水刺水针直径如下，
3笫一道水刺第二道水刺笫二道水刺笫四道水刺笫五道水剌水刺水针直径0. 13mm0. Imm0.13mm0. Imm0. 13mm本发明过滤材料的制造采用芳纶纤维，芳纶纤维经过先期经过预开松和精开松处理后通过除喷油机进行除静电，消除纤维所带的静电以便进行后期的水刺工艺，在进行水刺的过程中，进行五道水刺过程，水刺压力采用大小间隔的方式进行，一般的水刺工艺采用的水刺压力都是逐渐增大的方式，由于芳纶纤维的刚性较大，如果采用的水刺压力过大反而使纤维的位移反弹过大，不利于纤维的缠结，所以有通过降低整体的压力来进行水刺的方法，即力争使用较小的压力达到比较理想的水刺缠结效果，但是采用较小的压力进行水刺，缠结出来的无纺布较为松散，机械强度通常并不令人满意，本发明采用一大一小的水刺压力进行水刺缠结加固，这样当一个较大的水刺压力加到纤维上使纤维缠结，再施加一个较小的水刺压力将一些位移反弹过大的纤维能够回到较为理想的位置，使纤维的缠结更加牢固。作为优选，将得到的芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜通过压辊压紧、 加热烘干来进行复合，复合完成后收卷成品。将非织造布与聚四氟乙烯膜复合可以增加过滤材料的硬挺度，同时增大其过滤效率。作为优选，芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜复合加热的温度为300 350°C。采用此温度直接将聚四氟乙烯膜与芳纶水刺非织造布过滤材料热复合，不需要通过上胶来进行复合。作为优选，在芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜复合时，将聚四氟乙烯膜进行拉伸再与芳纶水刺非织造布进行复合。因为聚四氟乙烯膜的孔径是需要调整使之能够与非织造布相配合，所以在复合的时候对聚四氟乙烯膜进行拉伸能够随时根据需要调整孔径，而原来只能根据要求去买相应孔径的聚四氟乙烯膜，而且买回来之后也不能随时调離
iF. ο作为优选，所述的聚四氟乙烯膜的孔径为0. 3 0. 8 μ m。作为优选，选取的芳纶纤维采用粗细不同的纤维混合，粗纤维的长度为45 60mm,细度为2 3dtex，细纤维的长度为20 35mm，细度为Idtex 1. 5dtex。采用不同长度、不同细度的芳纶纤维按一定比例均勻混合，最后制造出来的过滤材料缠结更为牢固，机械强力更大，表面较为平整。作为优选，在芳纶纤维进行铺网工艺处理时，铺网高度为15-20cm。即铺网的时候， 两张纤维网之间的垂直距离为15-20cm，在制造芳纶水刺非织造布的时候，铺网的高度比原先涤纶非织造布的铺网高度高一点，原先的高度为IOcm左右，因为芳纶纤维之间存在较多的静电，所以如果铺网的时候两张纤维网之间贴的太近，距离太小，则由于静电相吸使两张网之间的位置跑偏，影响后面的操作。作为优选，芳纶水刺非织造布过滤材料的两面分别与聚四氟乙烯膜复合。根据过滤材料的过滤效率以及硬挺度方面的要求可以将非织造布的两面与聚四
氟乙烯膜复合。
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芳纶水刺非织造布过滤材料，其特征在于，其通过以下步骤制造将芳纶纤维进行预开松、精开松、混合、预喂料、梳理、铺网、牵伸工艺处理后进入水刺设备进行水刺加固，将水刺好的芳纶纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；在芳纶纤维进行精开松后，将芳纶纤维通过喷油机进行除静电处理，在对芳纶纤维进行水刺加固的时候，采用多道水刺加固，水刺水针直径如下，
第·道水剌第二道水剌第三道水剌第四道水刺第五道水剌水刺水针直径0.13mm0. Imm0.13mm0. Imm0. 13mm本发明的过滤材料采用高性能的芳纶纤维作为原料，能够满足高温、高效等较高的过滤要求，与现有非织造布过滤材料相比，具有以下优点1、该水刺非织造布过滤材料由芳纶纤维制成，不仅提高了最后成品的强度，还具有良好的透气率；2、该水刺非织造布过滤材料机械拉伸强力和撕裂强力较大，能够在200°C高温条件下保持良好的尺寸稳定性和强度；3、该水刺非织造布过滤材料制造工艺加入了覆膜处理，对其进行薄膜复合之后，大大的提高了该材料的过滤效率，也增加了其硬挺度。
具体实施例方式实施例1 本实施例的制造方法如下(1)取长度为45mm、细度为2. 54dtex的芳纶1313纤维进行预开松、精开松，然后通过喷油机进行除静电处理，喷油机上喷出除静电油对芳纶纤维进行除静电，之后进行混合、预喂料、梳理、铺网和牵伸处理；(2)经过以上处理的芳纶1313纤维进入水刺设备进行水刺工艺加固使纤维相互缠结成布，水刺的时候采用五道水刺操作，第一道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为IOObar ；第二道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为50bar ；第三道水刺的水针直径为 0. 13mm，水刺压力为IOObar ；第四道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为50bar ；第五道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为IOObar ；(3)水刺完成后将纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；(4)将芳纶水刺非织造布过滤材料进入覆膜设备进行覆膜处理，所用的膜材料为聚四氟乙烯膜，热复合温度300 350°C，压力4公斤/平方厘米，运行速度3米/分钟；在将芳纶水刺非织造材料与聚四氟乙烯膜进行复合的时候，通过拉伸设备将聚四氟乙烯膜拉伸至孔径为0. 3μπι ；(5)从覆膜设备出来进入划线瓦楞设备，形成瓦楞形状的具有各种幅宽的最终产品，然后卷绕成卷，打包入库。最终产品定量为70g/m2，厚度为0. 45mm、过滤阻力为200pa、过滤效率99. 95%, 0实施例2 本实施例的制造方法如下(1)取长度为22mm、细度为Idtex的芳纶1313纤维和长度为51mm、细度为2. 2dtex的芳纶1313纤维，二种纤维重量比为2 8，进行预开松、精开松，然后通过喷油机进行除静电处理，喷油机上喷出除静电油对芳纶纤维进行除静电，之后进行混合、预喂料、梳理、铺网和牵伸处理；(2)经过以上处理的芳纶1313纤维进入水刺设备进行水刺工艺加固使纤维相互缠结成布，水刺的时候采用五道水刺操作，第一道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为IlObar ；第二道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为60bar ；第三道水刺的水针直径为 0. 13mm，水刺压力为l(^bar ；第四道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为55bar ；第五道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为IOObar ；(3)水刺完成后将纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；(4)将芳纶水刺非织造布过滤材料进入覆膜设备进行覆膜处理，所用的膜材料为聚四氟乙烯膜，热复合温度300 350°C，压力4公斤/平方厘米，运行速度3米/分钟；在将芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜进行复合的时候，通过拉伸设备将聚四氟乙烯膜拉伸至孔径为0.6μπι;(5)从覆膜设备出来进入划线瓦楞设备，形成瓦楞形状的具有各种幅宽的最终产品，然后卷绕成卷，打包入库。最终产品定量为90g/m2，厚度为0. 5mm、过滤阻力180pa、过滤效率99. 0%。实施例3 本实施例的制造方法如下(1)取长度为30mm、细度为1. 5dtex的芳纶1313纤维和长度为46mm、细度为 2. 2dtex的芳纶1313纤维，二种纤维重量比为4 6，进行预开松、精开松，然后通过喷油机进行除静电处理，喷油机上喷出除静电油对芳纶纤维进行除静电，之后进行混合、预喂料、 梳理、铺网和牵伸处理；(2)经过以上处理的芳纶1313纤维进入水刺设备进行水刺工艺加固使纤维相互缠结成布，水刺的时候采用五道水刺操作，第一道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为l(^bar ；第二道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为60bar ；第三道水刺的水针直径为 0. 13mm，水刺压力为IOObar ；第四道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为50bar ；第五道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为l(^bar ；(3)水刺完成后将纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；(4)将芳纶水刺非织造布过滤材料进入覆膜设备进行双面覆膜处理，所用的膜材料为聚四氟乙烯膜，热复合温度300 350°C，压力4公斤/平方厘米，运行速度3米/分钟；在将芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜进行复合的时候，通过拉伸设备将聚四氟乙烯膜拉伸至孔径为0. 4 μ m ；(5)从覆膜设备出来进入划线瓦楞设备，形成瓦楞形状的具有各种幅宽的最终产品，然后卷绕成卷，打包入库。最终产品定量为120g/m2，厚度为0. 55mm、过滤阻力180pa、过滤效率99. 95%。实施例4 本实施例的制造方法如下(1)取长度为58mm、细度为2. Sdtex的芳纶1313纤维进行预开松、精开松，然后通过喷油机进行除静电处理，喷油机上喷出除静电油对芳纶纤维进行除静电，之后进行混合、预喂料、梳理、铺网和牵伸处理；(2)经过以上处理的芳纶1313纤维进入水刺设备进行水刺工艺加固使纤维相互缠结成布，水刺的时候采用五道水刺操作，第一道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为l(^bar ；第二道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为60bar ；第三道水刺的水针直径为 0. 13mm，水刺压力为IOObar ；第四道水刺的水针直径为0. 1mm，水刺压力为50bar ；第五道水刺的水针直径为0. 13mm，水刺压力为l(^bar ；(3)水刺完成后将纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；(4)将芳纶水刺非织造布过滤材料进入覆膜设备进行双面覆膜处理，所用的膜材料为聚四氟乙烯膜，热复合温度300 350°C，压力4公斤/平方厘米，运行速度3米/分钟；在将芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜进行复合的时候，通过拉伸设备将聚四氟乙烯膜拉伸至孔径为0. 8 μ m ；(5)从覆膜设备出来进入划线瓦楞设备，形成瓦楞形状的具有各种幅宽的最终产品，然后卷绕成卷，打包入库。最终产品定量为140g/m2，厚度为0. 65mm、过滤阻力150pa、过滤效率95. 0%。最后做过滤材料的拉伸强力和撕裂强力的测试，数据如下
权利要求
1.芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，将芳纶纤维进行预开松、精开松、混合、预喂料、梳理、铺网、牵伸工艺处理后进入水刺设备进行水刺加固，将水刺好的芳纶纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；其特征在于，在芳纶纤维进行精开松后，将芳纶纤维通过喷油机进行除静电处理， 在对芳纶纤维进行水刺加固的时候，采用多道水刺加固，水刺水针直径如下，
2.根据权利要求1所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，将得到的芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜通过压辊压紧、加热烘干来进行复合，复合完成后收卷成品。
3.根据权利要求2所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜复合加热的温度为300 350°C。
4.根据权利要求2或3所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，在芳纶水刺非织造布过滤材料与聚四氟乙烯膜复合时，将聚四氟乙烯膜进行拉伸再与芳纶水刺非织造布进行复合。
5.根据权利要求4所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，所述的聚四氟乙烯膜的孔径为0. 3 0. 8 μ m。
6.根据权利要求5所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，选取的芳纶纤维采用粗细不同的纤维混合，粗纤维的长度为45 60mm，细度为2 3dtex，细纤维的长度为20 ；35讓，细度为Idtex 1. 5dtex。
7.根据权利要求5所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，在芳纶纤维进行铺网工艺处理时，铺网高度为15-20cm。
8.根据权利要求2所述的芳纶水刺非织造布过滤材料制造方法，其特征在于，芳纶水刺非织造布过滤材料的两面分别与聚四氟乙烯膜复合。
9.芳纶水刺非织造布过滤材料，其特征在于，其通过以下步骤制造将芳纶纤维进行预开松、精开松、混合、预喂料、梳理、铺网、牵伸工艺处理后进入水刺设备进行水刺加固，将水刺好的芳纶纤维进入烘燥设备进行烘干得到芳纶水刺非织造布过滤材料；在芳纶纤维进行精开松后，将芳纶纤维通过喷油机进行除静电处理，在对芳纶纤维进行水刺加固的时候， 采用多道水刺加固，水刺水针直径如下，
全文摘要
本发明公开了一种芳纶水刺非织造布过滤材料及其制造方法，水刺制造方法采用芳纶纤维为原料，在芳纶纤维进行精开松后，将芳纶纤维通过喷油机进行除静电处理，在对芳纶纤维进行水刺加固的时候，采用多道水刺加固，水刺压力大小间隔，得到的过滤材料机械拉伸强力和撕裂强力较大，能够在200℃高温条件下保持良好的尺寸稳定性和强度，同时能够满足高温、高效等较高的过滤要求，具有良好的透气率。
文档编号B32B27/12GK102418238SQ20111026348
公开日2012年4月18日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者刘北壬, 张芸, 施淑波, 王悦红 申请人:杭州路先非织造股份有限公司