专利名称：一种湿法制造的覆膜过滤布的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种湿法制造的覆膜过滤布。特别地，本发明涉及一种用于矿产资源产业提高资源回收利用率的过滤介质、工业流体液/固分离的过滤介质、物料提纯或回收用的过滤介质。
背景技术：
目前，产业用纺织纤维过滤介质被广泛应用于矿产资源产业的矿产物的脱水、洗煤、工业流体液/固分离、物料提纯或回收的过滤工序中。且工业过滤机上所用的过滤介质大都是由化学纤维或天然纤维制成的机织过滤布或无纺过滤布。这种机织过滤布或无纺过滤布的过滤功能是靠经纱和纬纱交错织造所形成的组织结构或纤维间互相交叉缠结的组织结构来完成的，其过滤的孔隙度控制是靠经纱和纬纱的纤度、经纱和纬纱的各自密度、及经纱和纬纱交织或相互缠结的密度和方式来实现的。而且，经纱和纬纱的交织或交错点或者纤维间的相互缠结在过滤布表面形成了全面均匀分布的交织点或缝隙，使得被过滤物颗粒极易在频繁的过滤作业过程中在这些交织点或缠结的缝隙中逐渐集结和积累，形成了深层过滤形式，使得过滤布孔隙变小、不易卸饼、滤布堵塞、过滤液输入系统泵压增高、过滤效率降低、过滤布更换周期变短、滤布使用寿命减少、过滤布不易清洗、过滤布即使清洗后重复使用的次数减少等弊端，致使过滤生产效率下降和生产成本上升。这种过滤介质污染一直是行业内极为棘手的技术难题。在过滤机理上，液/固分离的最为理想的形式是表层过滤，即只让被过滤物质集结或贴附于过滤布的表面，而不是让被过滤物质嵌入、集结或累积于过滤布的结构缝隙中。为了使机织过滤布或无纺过滤布达到表层过滤的效果，最为有效的办法之一是在机织过滤布或无纺过滤布的过滤工作面上涂覆上一层均匀而又富有微孔隙的膜层。这种膜层能将机织过滤凸凹粗糙的表面覆盖，从而减小固体颗粒进入过滤布内部的几率；这种膜不仅本身具有所需的过滤孔隙度来保证顺利过滤，而且可以将被过滤物截留于膜层表面并且滤饼成形良好，并提高被过滤物的卸饼率。为了达到这一目的，多年来该行业领域的技术人员进行了诸多努力和探索。例如在过滤布表面进行覆膜、在过滤布表面进行直接涂层等方法。其中，在过滤布表面进行覆膜的方法是指将膜材以热压或点状粘合剂的方式将过滤布与膜材结合在一起的制造方式。实践证明热压覆膜法容易产生膜材在使用过程中易于脱落的问题；点状粘合剂粘合膜材与过滤布存在点状粘合点广泛分布于过滤布上减少了有效过滤面积的弊端；直接涂层是指在织物表面涂敷一层适当的高聚物的薄膜，然后，经过热处理使涂层剂干燥固化成膜的方法。直接涂层的问题是当涂层较厚时，烘干成膜容易使膜表面产生较多的突体而影响产品质量、膜材上的孔隙分布不均匀和孔隙度难以调整和控制。至今为止，在纺织纤维机织过滤布或无纺过滤布的制造领域中仍然未能提出很好的解决方案。
发明内容[0006]针对上述问题，本实用新型公开了在纺织纤维机织过滤布或无纺过滤布制造领域中的一种湿法制造的覆膜过滤布。所述的湿法制造的覆膜过滤布的主要特点是将表面涂覆一种具有良好弹性和耐磨性的有机高分子材料的过滤布置于凝固浴中，在一定的温度作用下和经过一定的滞留时间后，这种高分子材料在过滤布表面生成表面平整的多孔性膜，而且其膜材的成孔率和孔隙率很高，膜材的孔隙度在处理过程中可以通过凝固浴的浓度、温度、滞留时间的长度、以及有机溶剂的浓度的调整和控制。这种方法与直接涂层最大的差别是在凝固浴中成膜。而直接涂层则是在烘干中成膜，当涂层较厚时，烘干成膜容易使膜表面产生较多的突体、龟裂、针孔火孔隙度不匀等弊端而影响过滤布的过滤性能。所述湿法制造的覆膜过滤布的技术方案是先将需要覆膜处理的过滤布的覆膜面进行轧光处理，目的是使需要覆膜的表面平整光滑，利于膜材的均匀成膜。然后，通过涂层装置在经过轧光处理的过滤布表面上涂覆一种具有高孔隙度、表面平滑、弹性良好、耐磨性良好的有机高分子材料的涂层剂。再将涂覆涂层剂的过滤布浸入凝固浴中，在具有一定温度的凝固浴中滞留一定的时间，以保证涂层剂在过滤布的表面成膜良好，控制和调整凝固浴的温度和滞留时间以期获得所需要的孔隙度和膜层厚度。而后进行水洗和烘干，完成湿法制造覆膜过滤布的工艺流程。本实用新型的有益效果是采用所述的湿法制造的覆膜过滤布将目前现行的、公知的纺织纤维机织过滤布或无纺过滤布的深层过滤变为表层过滤；膜材的孔隙率较高，可达到80%及以上，膜材的孔径在O. 5 9. O微米范围内可变；由于所覆膜材的孔隙直径很小，悬浮液中的固体颗粒难以进入膜材的孔隙中，因而具有极高的固体截留率；过滤表面光滑并具有良好的疏水性，卸饼顺畅，卸饼率达95%及以上；具有一定的抗酸碱能力。由此可见，在根据本实用新型的上述技术方案中，所述的湿法制造的覆膜过滤布将深层过滤变为表层过滤，使得所过滤的物料不会集结在所述滤布的纱线间的孔隙内、并且随着滤饼的卸饼过程而顺利脱离滤布，杜绝了所过滤的物料堵塞在过滤布的纤维内的、纤维中的、纤维间的和纱线间的孔隙内，从而极大地减少了被过滤物料堵塞滤布的可能性。所以，所述的湿法制造的覆膜过滤布是提高过滤效率、降低过滤系统能耗、减少滤布堵塞、大幅度增加滤布使用寿命、大幅度减少生产成本的重要手段和有效途径；可广泛应用于矿山、冶金、化工、轻工、食品等行业中液/固分离、过滤、脱水、物料提纯和回收作业中。
附图中展示了本实用新型的技术方案或工艺流程。图中I为待覆膜处理的过滤布，3为轧光机,2为浸溃槽,4为涂层刮刀,5为凝固浴,6为水洗槽,7为烘干箱,8为成品。首先，将待覆膜的机织过滤布或无纺过滤布打卷，先进行轧光处理，然后，在经过轧光处理后的过滤布待覆膜表面上进行聚氨酯涂层或浸溃，而后立即浸入凝固浴中，根据所需的膜材孔隙度的要求在一定温度的凝固浴中滞留一定的时间，然后进行水洗和烘干，即成成品。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。遵循附图所述的流程，选择机织过滤布(图中I)作为待覆膜的过滤布，这种过滤布的构成纤维原料为丙纶长丝，其经纬纤度均为750D，其经纬密度为160根/10CM，组织为平纹组织。由于这种过滤布构成纤维的纤度非常大，所制成的过滤布布面凸凹不平，因此，在进行覆膜前必须先进行覆膜表面的轧光处理，以便使膜材生成的表面光滑平整，进而使得生成的膜均匀平整。轧光机(图中3)选用金属光辊与尼龙光辊组合轧光，最大理论压力为80吨，轧光处理的温度为130-150°C，运行速度为5米/分钟。轧光处理后随即浸入含有聚氨酯溶液的浸溃槽(图中2)内进行浸溃处理，浸溃处理后用刮刀(图中4)将过滤布背面多余的涂层溶液刮净，以便减少溶液耗量。所用的涂层剂是一种具有高孔隙度、表面平滑、弹性良好、耐磨性良好的有机高分子材料一聚酯型聚氨酯弹性体。这种涂层剂很容易溶于极性强的有机溶剂中并在水中形成孔隙度很高的薄膜。然后将涂覆好的过滤布浸入凝固浴中(图中5)进行凝固成膜反应。凝固浴的组成是DMF(二甲基甲酰胺，一种聚氨酯溶剂)水溶液，由于水与DMF有混溶性但与聚氨酯无亲和性，因而水可以将湿态下膜层中的DMF置换出来，从而降低凝固浴中的DMF的浓度，在温度和持续时间的作用下，使得溶剂溶出，同时溶解状态的聚氨酯便在水溶剂的界面上凝结出来，成为微孔结构的物体，再经过烘干后，就形成均匀致密的微孔膜。在本发明中，凝固浴DMF水溶液的浓度为20-40%，温度范围为20°C左右，滞留时间为5-15分钟。凝固成膜完成后进入水洗槽(图中6)内进行充分·水洗，水洗温度为90°C以下。因为，从凝固浴出来的过滤布上的聚氨酯已基本凝固，但其内部仍含有一定量的DMF，热水清洗的目的就是要将残留的DMF尽可能地洗净。水洗后再进入烘干箱(图中7)内烘干处理，及至成品(图中8)制成。这里的关键是要控制和调整凝固浴的浓度、温度和滞留时间的长短，因为只有控制和调整好了这几个要素，才能控制和调整好膜的孔隙度。DMF水溶液的浓度低的话，凝固速度快，膜内的孔穴大、黏附强度和耐磨强度就会降低；DMF水溶液的浓度高的话，凝固速度缓慢，膜内的孔穴细微、膜的密度增加、黏附强度和耐磨强度会增强、膜的硬度也会提高。凝固浴温度和滞留时间也与成膜性能关系极大，温度低了，DMF地扩散速度慢，温度高了，扩散速度就快，致使膜表面过快形成致密层而影响内部DMF的均匀扩散，成孔孔径小而不匀，涂膜变薄。实践中，凝固浴DMF溶液的浓度为20-40%，温度范围为20°C左右，滞留时间为5-15分钟，以及利用添加的表面活性剂来控制DMF的扩散速度，获得了较为理想的处理效果。需要说明的是，在上述的技术方案中，可以将根据本实用新型的方法及所述过滤布使用在石油、化工、选矿、污水处理、制糖、制药等行业中需要液固分离、脱水、提纯加工流程中的板框过滤机、厢式过滤机、内、外转鼓式过滤机、平盘式过滤机、立盘式过滤机、水平带式过滤机等上。由此本实用新型的保护范围并非局限于上述列举的过滤装置上，而是可以应用到任何需要过滤布来过滤工业流体的任何过滤装置上。本实用新型实施完毕后，进行了考核性试验，经考核试验，获得了预期的良好效果。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。凡本行业的普通技术人员，均可按说明书所示和以上所述，顺畅地实施本实用新型。但是，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的范围。
权利要求1.一种湿法制造的覆膜过滤布，其特征在于所述过滤布的过滤布表面涂覆了一层聚酯型聚氨酯弹性膜。
2.根据权利要求I所述的一种湿法制造的覆膜过滤布，其特征在于过滤布的过滤工作表面是经过轧光处理的。
专利摘要本实用新型公开了一种湿法制造的覆膜过滤布，所述覆膜过滤布的覆膜膜层是采用湿法凝固涂层的方法来获得的。其技术方案是先将需要覆膜处理的过滤布的覆膜面进行轧光处理，然后，通过涂层或浸渍装置在经过轧光处理的过滤布表面上涂覆或浸涂一种具有高孔隙度、表面平滑、弹性良好、耐磨性良好的有机高分子材料的涂层剂。再将涂覆涂层剂的过滤布浸入凝固浴中，在具有一定温度的凝固浴中滞留一定的时间，以保证涂层剂在过滤布的表面成膜良好，控制和调整凝固浴的温度和滞留时间以期获得所需要的孔隙度和膜层厚度。而后进行水洗和烘干，完成湿法制造覆膜过滤布的工艺流程。所获得的覆膜过滤布将深层过滤变为表层过滤，使得所过滤的物料不会集结在所述滤布的纱线间的孔隙内、并且随着滤饼的卸饼过程而顺利脱离滤布，杜绝了所过滤的物料堵塞在过滤布的纤维内的、纤维中的、纤维间的和纱线间的孔隙内，从而极大地减少了被过滤物料堵塞滤布的可能性，是提高过滤效率、降低过滤系统能耗、减少滤布堵塞、大幅度增加滤布使用寿命、大幅度减少生产成本的重要手段和有效途径。可广泛应用于矿山、冶金、化工、轻工、食品等行业中液/固分离、过滤、脱水、物料提纯和回收作业中。
文档编号B01D39/08GK202638138SQ20112048340
公开日2013年1月2日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者娄天彦, 曲宸锋, 蒋锵, 曲冠星, 娄彧琦, 孙小聃 申请人:辽宁天泽产业集团纺织有限公司