一种高透气量非织造布覆膜滤料及其制备所用的覆膜装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高透气量非织造布覆膜滤料及其制备所用的覆膜装置。高透气量非织造布覆膜滤料，包括非织造布基材和PTFE微孔膜，非织造布基材上设有凸点，PTFE微孔膜复合在凸点上。本实用新型的有效地解决了现有覆膜滤料透气率低、膜损害严重、使用寿命短的问题；本实用新型高透气量非织造布覆膜滤料透气率高、处理风量大、使用寿命长，具有较高的抗折性能；本实用新型制备方法简单、且大幅度降低了对膜的损坏；本实用新型覆膜装置结构简单、使用方便、容易控制。
【专利说明】一种高透气量非织造布覆膜滤料及其制备所用的覆膜装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高透气量非织造布覆膜滤料及其制备所用的覆膜装置。
【背景技术】
[0002]在大气除尘行业，覆膜滤料以其表面过滤的特性具有过滤效率高、运行阻力低、清灰容易和清灰次数少、处理风量大、使用寿命长而得到广泛地使用。而覆膜滤料的覆膜工艺有两种：一是粘结剂法，二是高温热压法。前者因粘结剂的耐温性差和粘结剂老化问题逐渐被淘汰，而后者则是被广泛采用的工艺。高温热压法所使用的热压覆膜机核心设备由一个高温热辊和一个耐高温胶辊或冷钢棍组成。由于机织布覆膜滤料基材都是平面的，在覆膜的过程中，PTFE微孔膜与机织布基材上下对齐经过高温热辊热压而成。这样就带来了如下问题：无论是粘结剂覆膜还是高温热压覆膜，PTFE微孔膜几乎与机织布基材的平面完全粘合，PTFE微孔膜整个膜面受到高温和压力的损伤，造成膜的强力、透气量的降低；如果基材是化纤机织布，还有可能因熔化化纤或碾压粘结剂点而堵塞PTFE微孔，造成透气率降低；同样，基材也被热压得很密实，从而影响了覆膜滤料的处理风量和使用寿命。尤其是在环境温度较低和折叠过重的时候，覆膜滤料膜面或折痕会出现膜裂的现象，这严重影响了过滤效率和滤袋的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高透气量非织造布覆膜滤料及其制备所用的覆膜装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0005]一种高透气量`非织造布覆膜滤料，包括非织造布基材和PTFE微孔膜，非织造布基材上设有凸点，PTFE微孔膜复合在凸点上。
[0006]上述滤料大幅度提高了过滤效率、加大了处理风量，延长了使用寿命；同时大幅度减少了 PTFE微孔膜在制备过程中的损伤。
[0007]PTFE微孔膜厚为I~5 μ m，孔径为O. 8~2 μ m。这样可进一步延长覆膜的使用寿命，同时保证过滤效率。
[0008]上述PTFE微孔膜经混料、打坯、推挤、压延、纵向拉伸、横向拉伸、热定型等工序制造而成。
[0009]上述非织造布基材的平面张力大于PTFE微孔膜的平面张力，优选，非织造布基材的平面张力为I~7kg，PTFE微孔膜的平面张力为O~1kg。这样可使基材凸点间的PTFE微孔膜保持一定的松弛度，用以克服低温膜裂现象。
[0010]非织造布基材包括凸点的厚为2. 8-3. 6mm,凸点的高度为O. 4-0. 8mm。这样可保证滤料的透气率，延长滤料的使用寿命。
[0011]非织造布基材的面密度为500~1300g/m2。这样可进一步保证滤料的透气性和使用寿命。
[0012]上述高透气量非织造布覆膜滤料的制备方法，将非织造布基材表面起凸，并将起凸的面与PTFE微孔膜间隙高温热压复合，即得。
[0013]非织造布基材采用锥形三角压模针和叉形针交叉排布的方式起凸，叉形针与锥形三角压模针的布针的比例：（1:1)~（1:6)，锥形三角压模针长于叉形针5~20mm;锥形三角压模针的三角高度为O. 38~O. 68mm，叉形针的叉口深为O. 21~O. 43mm ;起凸时，针刺密度为5~50针/cm2,针刺深度为6~30mm。
[0014]上述非织造布基材多是经过开松、送料、梳理、铺网、预针刺、主针刺等几道工序制造，为了制造凸点，在最后一道主针刺后，加装一台起凸针刺机；上述锥形三角压模针工作部分是三角锥体结构；叉形针合适的深度叉形针可以刺出毛圈状结构，即凸点。
[0015]上述针刺深度越深，锥形三角压模针与叉形针的长度差值越大，凸点越高，但是深度和差值过大会造成涂点断裂为毛锥，反而破坏覆膜滤料的性能；针刺密度越大，植针密度差值越小，凸点越多，但是过大的针刺密度和过小的植针密度差值同样会造成涂点断裂为毛锥，破坏覆膜滤料的性能。
[0016]锥形三角压模针长于叉形针优选为6~18mm，更优选为8_15mm ;起凸时，针刺密度优选为8~40针/cm2，更优选为10-25针/cm2，针刺深度优选为8~25mm，更优选为11-20_。这种方案生产出的针刺毡透气好、力学强度高，针刺毡的密度为500~1300g/m2 ；
[0017]非织造布基材的原料纤维为：玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、PET纤维、P84纤维、PTFE纤维、凯夫拉纤维、芳纶纤维或PA纤维中一种或两种以上任意配比的混合物；所述原料纤维的单丝直径为I~20 μ m，优选为2~16 μ m，更优选为3~11 μ m ;
[0018]非织造布基材在覆膜前需要经过化学表面处理，赋予基材良好的防水、耐温、耐折、耐酸碱腐蚀、抗静电和良好的覆膜性能。在化学处理过程中，需要保持凸点向上，尽量不破坏凸点的形状 ，同时要调节炉温使上表面与下表面的温差在10~100°C的范围之内，让化学处理液向凸点的顶部迁移，为覆膜奠定好的基础。
[0019]上述化学表面处理所用的化学处理液优选由如下组分组成：乙烯基三乙氧基硅烷O. 2-1%、聚四氟乙烯乳液12-18%、聚丙烯酸酯乳液10-14%、吐温2_6%、含氟防水剂1_4%、工业酒精6-10%和余量的水，所述百分比为质量百分比。
[0020]上述间隙高温热压复合方法为：采用上下两高温热辊对压，热辊的温度为260~450°C，速度为O. 5~25米/分，两高温热辊的间隙低于起凸后非织造布基材的总厚度，高于起凸前非织造布基材的厚度；非织造布基材在热辊上的包角为150~180°。
[0021]一种制备上述高透气量非织造布覆膜滤料的覆膜装置，包括非织造布基材供应装置、PTFE微孔膜供应装置、双热辊恒张力覆膜机、覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机；非织造布基材供应装置和PTFE微孔膜供应装置均分别与双热辊恒张力覆膜机相接，双热辊恒张力覆膜机又依次与覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机顺序相接。
[0022]非织造布基材供应装置包括顺序相接的非织造布基材恒张力放卷机、非织造布基材接布机、非织造布基材恒张力储布机、非织造布基材恒张力控制器和非织造布基材展平机构，非织造布基材展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接；PTFE微孔膜供应装置包括顺序相接的PTFE微孔膜恒张力放卷机、PTFE微孔膜恒张力控制器和PTFE微孔膜展平机构，PTFE微孔膜展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接。
[0023]采用上述装置的制备方法：将经拉幅定型化学处理好的非织造布基材主动放卷，5气率低、膜损害严重、使用寿命短的问题；:理风量大、使用寿命长，具有较高的抗折性的损坏；本发明覆膜装置结构简单、使用方
勺示意图；
多针交叉布针示意图；
I ？丁微孔膜，4为下高温热辊，5为上高温18为锥形压模三角针，9为叉形针，10为长力放卷机，12为覆膜滤料张力控制器，13？覆膜滤料，15为非织造布基材恒张力储布点的厚为3. 3±0. 2mm,凸点的高度为O. 7mm ;非织造布基材的面密度为1000g/m2。
[0035]上述滤料制备如下：
[0036]非织造布基材选用P84纤维和无碱玻璃纤维原材料混合制造，P84纤维含量15%。工序为：开包、粗开松I、粗开松2、精开松I、精开松2、输棉、双道夫单锡林梳理、机械铺网、PTFE基布、预针刺、主针刺I、主针刺2、主针刺3、起凸针刺机、收卷。也就是在现有的制毡机组中收卷机前面增加了起凸针刺设备；面密度1000g/m2，毡厚3. 3±0. 2mm，凸点自然高度O. 7mm ;三角针长度76mm，工作段长度20mm，锥形，三角压模针，针三角高0. 55mm ;叉形针选用长度为65mm，叉口尺寸0. 25X0. 25mm ;交叉布针模式，左右前后隔I针布置，置针密度3000枚/米，起凸针刺深度(对三角针而言）16mm,两针长度差值9mm，针刺密度10针/cm2。
[0037]将上述所得基材用化学处理液处理，化学处理液配方为：乙烯基三乙氧基硅烷(南京品宁偶联剂有限公司）0. 5%、聚四氟乙烯乳液(纺织用浓缩分散液，固含量60% ;中昊晨光化工研究院有限公司)15%、聚丙烯酸酯乳液(人造皮革用乳液，固含量50%;北京东方亚科力化工科技有限公司）12%、吐温-80 (东营市丰祥油脂有限责任公司)5%、含氟防水剂WG-8800(江苏嘉业氟材料科技有限公司）2%、工业酒精96% (苏州苏源化学品有限公司）8%，其余为水，搅拌均匀成悬浮液待用。化学处理过程中，需要保持凸点向上，尽量不破坏凸点的形状，烘干温度：布底面230°C，布上表面250°C，让化学处理液向凸点的顶部迁移，为覆膜奠定好的基础，成膜(乳液在基材的表面形成结合牢固柔软的膜）温度280°C ；
[0038]PTFE微孔膜厚5 μ m，孔径I μ m,孔隙率80%，采用大金公司PTFE粉末106牌号，IsoparG溶剂油，油剂与粉的比例是30:100，该膜的压延带厚190 μ m,纵拉倍率14倍，横拉倍率24倍，覆膜时PTFE微孔膜的平面张力0. 4kg，凸点无纺布基材展平面张力4. 5kg ；
[0039]制备高透气量非织造布覆膜滤料的覆膜装置，包括非织造布基材供应装置、PTFE微孔膜供应装置、双热辊恒张力`覆膜机、覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机；非织造布基材供应装置和PTFE微孔膜供应装置均分别与双热辊恒张力覆膜机相接，双热辊恒张力覆膜机又依次与覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机顺序相接。
[0040]非织造布基材供应装置包括顺序相接的非织造布基材恒张力放卷机、非织造布基材接布机、非织造布基材恒张力储布机、非织造布基材恒张力控制器和非织造布基材展平机构，非织造布基材展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接；PTFE微孔膜供应装置包括顺序相接的PTFE微孔膜恒张力放卷机、PTFE微孔膜恒张力控制器和PTFE微孔膜展平机构，PTFE微孔膜展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接。
[0041]利用上述装置将起凸并经过化学处理液处理的非织造布基材与PTFE微孔膜间隙高温热压复合；采用拉幅定型浸溃处理工艺，全线恒张力控制。两热压辊的间隙3. 2 μ m，压力0. 4MPa，热辊温度340°C，线速度5米/分，得高透气量非织造布覆膜滤料。
[0042]比较例I
[0043]与实施例I基本相同，所不同的是：非织造布基材无起凸工艺。
[0044]实施例2
[0045]高透气量非织造布覆膜滤料，包括非织造布基材和PTFE微孔膜，非织造布基材上设有凸点，PTFE微孔膜复合在凸点上；PTFE微孔膜厚为5μπι，孔径为Iym;非织造布基材的平面张力为4kg，PTFE微孔膜的平面张力为0. 4kg ;非织造布基材包括凸点的厚为
3.1 + 0. 2mm,凸点的高度为0. 5mm ;非织造布基材的面密度为900g/m2。科寺用。化学处理过程中，需要保持凸点向！301，布上表面2601，让化学处理液向凸[在基材的表面形成结合牢固柔软的膜)温
1 80%，采用日本大金公司粉末106牌I勺比例是30: 100，该膜的压延带厚190 9%:例1，间隙覆膜，两热压辊间隙为3.2請展平张力4匕，两热压棍的压力0.41？3，热(造布覆膜滤料。
电织造布基材无起凸工艺；2、非织造布基材
I气情况，采用三针工业缝纫机、四氟/玻纤折叠和无折叠膜裂情况，见表1:
【权利要求】
1.一种高透气量非织造布覆膜滤料，其特征在于:包括非织造布基材和？I'而微孔膜，非织造布基材上设有凸点，微孔膜复合在凸点上。
2.如权利要求1所述的高透气量非织造布覆膜滤料，其特征在于微孔膜厚为1 ?5 9 III，孔径为 0.8 ?2 9 III。
3.如权利要求1或2所述的高透气量非织造布覆膜滤料，其特征在于:非织造布基材的平面张力为1?7匕，微孔膜的平面张力为0?1匕。
4.如权利要求1或2所述的高透气量非织造布覆膜滤料，其特征在于:非织造布基材包括凸点的厚为2.8-3.6臟，凸点的高度为0.4-0.8臟。
5.如权利要求1或2所述的高透气量非织造布覆膜滤料，其特征在于:非织造布基材的面密度为500?13008/1112。
6.一种制备权利要求1-5任意一项所述高透气量非织造布覆膜滤料的覆膜装置，其特征在于:包括非织造布基材供应装置、'而微孔膜供应装置、双热辊恒张力覆膜机、覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机；非织造布基材供应装置和微孔膜供应装置均分别与双热辊恒张力覆膜机相接，双热辊恒张力覆膜机又依次与覆膜滤料张力控制器和覆膜滤料恒张力收卷机顺序相接。
7.如权利要求6所述的覆膜装置，其特征在于:非织造布基材供应装置包括顺序相接的非织造布基材恒张力放卷机、非织造布基材接布机、非织造布基材恒张力储布机、非织造布基材恒张力控制器和非织造布基材展平机构，非织造布基材展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接微孔膜供应装置包括顺序相接的微孔膜恒张力放卷机、？微孔膜恒张力控制器和？界2微孔膜展平机构，微孔膜展平机构与双热辊恒张力覆膜机相接。
【文档编号】D04H1/4382GK203620397SQ201320694568
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】白耀宗, 范凌云, 赵东波, 黄箭玲, 费传军, 董浩宇, 周群, 郭晓蓓, 吴涛, 朱平, 黎鹏, 杨振东, 宋尚军 申请人:中材科技股份有限公司