专利名称：水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，属于纺织过滤材料技术领域。
背景技术：
随着社会的进步，人们的生活水平有了显著的提高。然而在高新科技带来财富、带来更加便捷舒适生活的同时，也给人类赖以生存的自然环境带了诸多的问题。燃煤电厂、钢铁行业、水泥化工等排放的高温含尘废烟气造成的环境污染，已经给人类的生存与健康带来了越来越大的危害。中国“十一五”计划提出了大幅度提高发电能力的设想，要在2020年将发电装机容量提高到9. I亿千瓦，其中火力发电6亿千瓦，然而我国在这些行业中的工艺和设备相对落后，能源消耗大，环境污染严重，采取高效除尘设备势在必行。在上述行业过滤除尘中，耐高温非织造过滤材料的应用最为广泛，也是发展最为迅速的一类。由于其结构为单纤维分散，空间层呈交错排列的三维立体结构，空隙小，孔径分布均匀，具有除尘效率高且阻力低的特性，使用范围极为广泛。用于工业气体过滤以耐高温非织造过滤材料为主。目前国内外高性能纤维耐高温非织造过滤材料主要采用针刺工艺加工，复合形成针刺过滤材料。研究表明，针刺工艺中带钩的钢针穿刺纤网进行缠结复合，会大量切断纤维和增强基布长丝，导致基布不可避免的损伤，最终造成过滤材料机械强度下降，影响最终滤袋的使用寿命。同时，国内因受到工业发展水平的影响，一般使用引进国外制造的耐高温过滤毡，其进口价格昂贵，受到当前经济发展条件的制约，推广使用受到限制。因此开发可以替代价格昂贵的进口滤材且性能良好的新型滤材的工作迫在眉睫。
发明内容
本发明提供一种机械性能、过滤性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能强，且尺寸稳定的水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为
一种水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，采用聚苯硫醚纤维和玻纤基布为原料；先将聚苯硫醚纤维进行检验、称重喂料，再依次喂入长帘、卧式开松机、大仓混棉箱、精开松机，然后由梳理机一、梳理机二进行分层梳理，再分别进入到交叉铺网机一、交叉铺网机二上进行铺网，接着将玻纤基布夹设在由交叉铺网机一、交叉铺网机二上输送出来的原料之间并进行叠合，再依次进入预湿工序、水刺工序、脱水工序、烘干工序、卷取工序。作为上述方案的进一步设置，
所述梳理机一，主锡林工作棍为110m/min,主锡林剥取棍为150m/min,主锡林转速 1380 m/min,喂入克重为35克/ m2。所述梳理机二,主锡林工作棍为105m/min,主锡林剥取棍为145m/min,主锡林转速1350 m/min,喂入克重为50克/ m2。所述交叉铺网机一和交叉铺网机二，其交叉铺网层数均为6层。
所述水刺工序,其水刺机包括7个水刺头,各水刺头水刺压力分别设定为45bar、 IIObar>130bar>180bar>190bar>165bar>135bar。所述烘干工序，其烘干机温度控制在125°C 140°C。本发明水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，所用原料是玻纤基布和聚苯硫醚纤维(PPS)，在玻纤基布的两面复合一定厚度的PPS纤网，经水刺工艺将该纤维层与基布加工复合。PPS纤维是一种性能优良的高性能纤维，在高温下具有优良的强度、刚性及耐疲劳性，它的耐化学腐蚀性极强，可以抵抗各种化学品的腐蚀，因此就使得生产出的这种复合过滤材料可适用于各种复杂环境，可对性质复杂的高温气体进行过滤。同时，用水刺法加固该复合材料时，在水刺过程中，纤维借助高压喷射水流的穿刺作用而相互纠缠。结果造成纤维的重新排列和相互纠缠，实现了对纤网的加固。纤维总是顺着水流的方向以最简单的路径在水力的作用下被推来拉去的。纤维之间的空隙被移动且填入纤维束，使得纤网均匀且不被机械外力所损伤。没有机械损伤可以有效地阻止尘粒通过蓬松的过滤介质，促使材料的阻挡性能提高。这种水刺工艺和可用于该种工艺的较细的纤维，使得在非织造布上只留下很细小的开孔。这使得过滤介质有较高的透气率且与众多传统针刺或织物过滤介质相比具有相同甚至更好的过滤效率。水刺非织造布表面与横截面均匀性更佳、孔更加紧密、孔径分布控制的更好、较少的开孔面积且没有通透的孔。本发明的创新点主要在于原料的选配和生产工艺的创新。I、创新性的选用PPS(聚苯硫醚)高性能纤维作为水刺工艺的原料，研究该纤维的理化性能、结构、成网和加固的工艺适应性，适应高效高速梳理生产，提高水刺对纤维的缠结效果，使水刺复合过滤材料的机械强度有明显提高，保证最终产品具有良好的机械性能、 过滤性能、耐化学品性能以及尺寸稳定性等，符合袋式除尘过滤工艺的要求。2、创新性的用水刺工艺技术加工复合过滤材料
传统的耐高温过滤材料都采用针刺工艺加工，该新产品采用水刺工艺加工，高压水针穿透纤网和基布后，在转鼓表面形成反弹，在水针直接冲击和反射水针的双重作用下，形成纤网与基布紧密缠结复合结构。与针刺工艺相比较，水刺工艺的柔性缠结使得复合滤料中基布和纤维的强度保持率有了较大的提闻，从而提闻的最终广品的强力。水刺工艺特有的这种性能和可用于该种工艺的较细的纤维，使得在非织造布上只留下很细小的开孔。这使得过滤介质有较高的透气率且与传统针刺过滤介质相比具有相同甚至更好的过滤效率。同时，水刺过滤介质可节省纤维10% 15%。根据袋式除尘过滤材料的性能要求，该产品在已有高效节能水刺工艺技术和水刺工艺用水循环处理技术基础上，还采用了以下这些关键技术。I、采用能提高梳理成网与水刺缠结加固工艺适应性的PPS高性能纤维的油剂配方。PPS属于化学纤维，其回潮率很低，在开松、梳理过程中，纤维之间，纤维与开松设备之间会产生静电效应，影响开松梳理开松效果。水刺过程中若不能很好的预湿纤网，会影响产品中纤维的缠结效果。因此要选用合适的油剂配方对纤维进行预处理，使得纤维具有一定的亲水性，提高纤维的开松梳理效果，达到良好的缠结效果。2、新型水刺缠结复合工艺技术传统水刺工艺主要用于加固30g/m2 80g/m2医疗卫生、湿巾等低克重水刺非织造布。 根据本项目水刺复合过滤材料的产品特性，其高性能纤维过滤面层的克重已超过150g/m2， 因此其水刺缠结复合工艺技术明显区别于传统水刺。针对PPS等高性能纤维厚纤网缠结并与增强基布复合，产品采用高压水刺缠结复合工艺技术。高效节能型高压水刺头，采用优化设计的水刺头内腔结构，消除水刺头系统腔式内产生的涡流，降低能量损耗，同时保证水刺头系统横向水流均匀分布；采用优化设计的喷水板喷水孔的孔型，提高水射流的集束性，保证水射流的冲击能量，以较小的水流量达到较好的纤网缠结效果，达到节能的目标。水刺机脱水箱的可调式吸风口和转鼓式反弹缠结装置，保证转鼓整个工作宽度上的反弹作用和均匀抽吸作用，使纤网能有效吸收水针能量， 在较低水压条件下，有效缠结纤网并使纤网与增强基布缠结复合，达到高效节能的目的。3、水刺复合过滤材料材质均匀性控制技术
非织造最终产品纤网均匀性的差距比较大，主要体现在产量和布面质量上。产品采用先进的自调匀整技术，将梳理机、交叉铺网和最终产品克重检测联系在一起，形成一个综合自动控制的闭环系统，在生产过程中每时每刻检测纤网均匀度，检测数据反馈到计算机上， 由计算机控制改变铺网机和梳理机的工艺参数，自动补偿调整纤网均匀性，从而保证最终水刺复合过滤材料材质的均匀性。4、新型后整理工艺技术
水刺工艺加工出的纤网表面毛羽比较多，不利于达到最终耐高温过滤产品的一些优良的性能，比如产品的清灰性能、抗结露和耐腐蚀性能等。因此要对产品表面进行后处理，后处理过程中对产品采取单面烧毛处理，最终产品表面光滑，达到抗结露、易清灰、耐腐蚀性好的效果。
具体实施例方式本发明水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，采用聚苯硫醚纤维和玻纤基布为原料；先将聚苯硫醚纤维进行检验、称重喂料，再依次喂入长帘、卧式开松机、大仓混棉箱、精开松机，然后由梳理机一、梳理机二进行分层梳理，再分别进入到交叉铺网机一、交叉铺网机二上进行铺网，接着将玻纤基布夹设在由交叉铺网机一、交叉铺网机二上输送出来的原料之间并进行叠合,再依次进入预湿工序、水刺工序、脱水工序、烘干工序、卷取工序。其中，梳理机一，主锡林工作棍为110m/min,主锡林剥取棍为150m/min,主锡林转速1380 m/min,喂入克重为35克/ m2。梳理机二，主锡林工作棍为105m/min,主锡林剥取棍为145m/min,主锡林转速 1350 m/min,喂入克重为50克/ m2。交叉铺网机一和交叉铺网机二，其交叉铺网层数均为6层。水刺工序，其水刺机包括7个水刺头，各水刺头水刺压力分别设定为45bar、 IIObarλ130bar、180bar、190bar、165bar、135bar。烘干工序，其烘干机温度控制在125°C 140°C。现对生产出来的三种产品分别进行单位面积质量、厚度、强力、伸长和透气性等进行测试，测试结果如下列各表所示。
表I产品各项性能指标测试结果
权利要求
1.一种水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于采用聚苯硫醚纤维和玻纤基布为原料；先将聚苯硫醚纤维进行检验、称重喂料，再依次喂入长帘、卧式开松机、 大仓混棉箱、精开松机，然后由梳理机一、梳理机二进行分层梳理，再分别进入到交叉铺网机一、交叉铺网机二上进行铺网，接着将玻纤基布夹设在由交叉铺网机一、交叉铺网机二上输送出来的原料之间并进行叠合,再依次进入预湿工序、水刺工序、脱水工序、烘干工序、卷取工序。
2.如权利要求I所述水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于所述梳理机一，主锡林工作棍为110m/min,主锡林剥取棍为150m/min,主锡林转速1380 m/min, 喂入克重为35克/m2。
3.如权利要求I所述水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于所述梳理机二，主锡林工作棍为105m/min,主锡林剥取棍为145m/min,主锡林转速1350 m/min, 喂入克重为50克/ m2。
4.如权利要求I所述水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于所述交叉铺网机一和交叉铺网机二，其交叉铺网层数均为6层。
5.如权利要求I所述水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于所述水刺工序，其水刺机包括7个水刺头，各水刺头水刺压力分别设定为45bar、11 Obar、 130bar、180bar、190bar、165bar、135bar。
6.如权利要求I所述水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，其特征在于所述烘干工序，其烘干机温度控制在125°C 140°C。
全文摘要
本发明涉及一种水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料的生产工艺，属于纺织过滤材料技术领域，采用聚苯硫醚纤维和玻纤基布为原料；先将聚苯硫醚纤维进行检验、称重喂料，再依次喂入长帘、卧式开松机、大仓混棉箱、精开松机，然后由梳理机一、梳理机二进行分层梳理，再分别进入到交叉铺网机一、交叉铺网机二上进行铺网，接着将玻纤基布夹设在由交叉铺网机一、交叉铺网机二上输送出来的原料之间并进行叠合，再依次进入预湿工序、水刺工序、脱水工序、烘干工序、卷取工序。本发明水刺复合耐高温耐腐蚀过滤材料，机械性能、过滤性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能强，且尺寸稳定。
文档编号D04H18/04GK102580400SQ201110441029
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者徐寿明, 洪桂焕, 韩旭 申请人:绍兴县和中合纤有限公司