专利名称：Ptfe水刺复合高温尾气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PTFE水刺复合高温尾气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：
环境问题已经成为我国经济发展的瓶颈之一，伴随经济发展而来的环境污染物排放量超过了环境的承载能力，长期积累的环境问题尚未很好地解决。生态环境正面临着巨大的挑战，环保已经成为我国社会经济发展的制约因素。滤袋是袋式除尘环保装备的核心单元。而且滤袋是易损部件，2 3年就得更换，因此，滤袋的市场潜力巨大，尤其在高温滤袋方面。但我国的国产滤袋几乎都是中低档产品，不仅无法与国际先进的滤袋抗衡，也无法适应各不同工况条件的环保达标要求。实践证明，滤袋材料的结构优化，不仅能够提高滤袋的过滤效果，而且能够提高除尘环保系统的整体性能。
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PTFE水刺复合高温尾气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PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，采用聚四氟乙烯纤维和玻纤基布为原料；先将聚四氟乙烯纤维进行检验、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，主锡林工作辊为llOm/min，主锡林剥取辊为150m/min，主锡林转速 1380 m/min,喂入克重为40克/ m2。所述梳理机二，主锡林工作辊为105m/min，主锡林剥取辊为145m/min，主锡林转速1350 m/min,喂入克重为55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4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40bar、 1IObar>135bar>168bar>158bar>145bar>105baro所述烘干工序，其烘干机温度控制在125°C 140°C。本发明PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，所用原料是玻纤基布和聚四氟乙烯纤维(PTFE)，在玻纤基布的两面复合一定厚度的PTFE纤网，经水刺工艺将该纤维层与基布加工复合。PTFE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，使得纤网均勻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勻性更佳、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。1、创新性的选用PTFE(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高，从而提高的最终产品的强力。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。1、采用能提高梳理成网与水刺缠结加固工艺适应性的PTFE高性能纤维的油剂配方。PTFE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PTFE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勻分布；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勻抽吸作用，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勻性控制技术
非织造最终产品纤网均勻性的差距比较大，主要体现在产量和布面质量上。产品采用先进的自调勻整技术，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勻度，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勻性，从而保证最终水刺复合过滤材料材质的均勻性。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PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，采用聚四氟乙烯纤维和玻纤基布为原料；先将聚四氟乙烯纤维进行检验、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，主锡林工作辊为llOm/min，主锡林剥取辊为150m/min，主锡林转速1380 m/min,喂入克重为40克/ m2。梳理机二，主锡林工作辊为105m/min，主锡林剥取辊为145m/min，主锡林转速 1350 m/min,喂入克重为55克/ m2。交叉铺网机一和交叉铺网机二，其交叉铺网层数均为4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40bar、 1IObar>135bar>168bar>158bar>145bar>105baro烘干工序，其烘干机温度控制在125°C 140°C。本发明产品的主要技术性能指标如下
(1)单位面积质量798.4g/m2 ；
(2)厚度(mm)1.98 ；
(3)强力特性(N/5X20cm)纵向2152，横向819；
(4)伸长特性(％)纵向6. 3，横向9. 6 ；
(5)透气特性(m3/m2min) 1. 75 ；使用温度(V ) :240 ；
(6)阻力特性动态滤尘阻力(Pa)510 ；
(7)滤尘特性动态除尘效率(％) 99. 3 ；
(8)粉尘剥离率(%) :65. 90。
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由上述性能指标可以看出，生产出的PTFE水刺复合高温尾气过滤材料产品已经达到过滤产品标准，能够很好的满足过滤需要。本发明将水刺技术用于复合PTFE高性能纤维过滤材料的制造上，水刺的柔性缠结复合技术有效解决了普通针刺工艺中带钩的钢针对基布长丝不可避免的损伤问题，突破了针刺复合过程中大量切断长丝而造成滤袋机械强度下降的瓶颈约束，复合后基布强度保持率达到98%以上。上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定， 凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，其特征在于采用聚四氟乙烯纤维和玻纤基布为原料；先将聚四氟乙烯纤维进行检验、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1所述PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，其特征在于所述梳理机一，主锡林工作辊为110m/min，主锡林剥取辊为150m/min，主锡林转速1380 m/min, 喂入克重为40克/m2。
3.如权利要求1所述PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，其特征在于所述梳理机二，主锡林工作辊为105m/min，主锡林剥取辊为145m/min，主锡林转速1350 m/min, 喂入克重为55克/m2。
4.如权利要求1所述PTFE水刺复合高温尾气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4层。
5.如权利要求1所述PTFE水刺复合高温尾气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40bar、llObar、 135bar>168bar>158bar>145bar>105baro
6.如权利要求1所述PTFE水刺复合高温尾气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PTFE水刺复合高温尾气过滤材料的生产工艺，属于纺织过滤材料技术领域，采用聚四氟乙烯纤维和玻纤基布为原料；先将聚四氟乙烯纤维进行检验、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PTFE水刺复合高温尾气过滤材料，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B32B27/02GK102527156SQ201110441039
公开日2012年7月4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