过滤介质的制作方法_2

文档序号:9437422阅读:来源:国知局
044] 在一个实施例中,所述过滤介质是"摩擦电"介质,静电电荷通过一些方法分离并 且借助极性储存在两种不同类型的材料上,就运一点而言,运个分离过程是有趣的,因为, 电荷的分离可W不通过电的方法,而可W简单地通过运用机械摩擦或者在液体从纤维表面 的蒸发过程中实现。
[0045] 在一个实施例中,所述水溶性树脂不包括树脂颗粒,并且代替地在毛纤维上形成 大体上连续的表面。不太优选的实施例包括使用脆性树脂或易碎树脂,包括天然树脂例如 树脂、柯己胶、W及巧树脂酸盐。在先的专利例如GB1466587描述了在过滤介质的制造中使 用脆性树脂,该脆性树脂通过机械方法分解成更小的颗粒W产生电荷。相比之下,本发明介 质的制造不需要分解树脂W提供电荷。在纤维表面的大体上连续的树脂层带来了保持尺寸 稳定性和避免收缩方面的优势。
[0046] 在所述颗粒过滤介质的一个实施例中,所述水溶性树脂由聚酷胺组成,或者包括 聚酷胺。聚酷胺树脂是高分子量聚合物,其具有沿分子链排列的酷胺键。
[0047] 在所述颗粒过滤介质的一个实施例中,所述水溶性树脂由聚酷胺表氯醇树脂组 成,或者包括聚酷胺表氯醇树脂。
[0048] 在所述颗粒过滤介质的一个实施例中,所述水溶性树脂由阳离子型聚酷胺表氯醇 树脂组成,或者包括阳离子型聚酷胺表氯醇树脂。运种树脂是通过二簇酸与聚亚烷基多胺 在具有水溶性聚酷胺的条件下制得的,该水溶性聚酷胺含有W下基团:
[0049] -NH- (Cn&nHN)X-C0.R.C0-
[0050] 其中,n,X均大于等于2,R为所述二簇酸的自由基。之后聚酷胺与环氧氯丙烷反 应,使所有的仲氨基被转化为叔氨基。
[0051] 在所述颗粒过滤介质的一个实施例中,所述水溶性树脂包括化rcosett系列分子 之一(Hercules化学公司),或者由Hercosett系列分子之一(Hercules化学公司)组成, 并且特别地包括化rcosett? 125或结构或功能等同物,和/或化rcosett? 57或结构或 功能等同物,或者由Hercosett? 125或结构或功能等同物,和/或化rcosett? 57或结构 或功能等同物组成。所述树脂可W包括Listrilan?系列化合物之一(Stephensen有限公 司),或者由Listrilan?系列化合物之一(Ste地ensen有限公司)组成。
[0052] 在一个实施例中,所述树脂同时包括聚合物W及具有一个或多个氮杂环下烧官能 团的胺或酷胺-表氯醇树脂,所述聚合物包括被保护的硫醇。
[0053]建议采用具有一个或多个氮杂环下烧官能团的胺或酷胺-表氯醇树脂。KenoresTM聚合物也可W是合适的树脂。
[0054]为了改变水溶性树脂在毛纤维上的附着力,多种毛纤维的前处理都可能是有效 的。在一个实施例中,赋予抗收缩性的处理包括增加羊毛的角质层的表面能的步骤。运可 W通过本领域技术人员所公知的任何化学和/或物理方法来实现。前处理可W包括用氧化 剂如面素接触毛纤维。特别地,已经发现氯是有用的。
[00巧]在毛纤维上涂覆水溶性树脂的方法是本领域所公知的。作为前处理步骤,一些工 艺使用由次氯酸钢和硫酸就地制备的氯气或溶解在水中的氯气。该处理仅发生在表面,因 为与角质层的反应发生在10秒W内。该氯化增加角质层的表面能,使得随后涂覆的树脂可 W沿纤维表面均匀地分布。该过程可W在改进的洗毛机中进行。
[0056] 基本的氯/Hercosett工艺对于纺织品领域的技术人员来说是熟悉的,对于过滤 介质技术领域的技术人员而言却并非如此。在一个实施例中,在所述毛纤维上涂层采用氯/ Hercosett工艺或它们的等同方法来实现。此方法包括W下顺序地施加于毛条或毛条的操 作:
[0057] 第一阶段设及到氯化,通常在次氯酸钢的溶液中,在15-20摄氏度的溫度下W及 在1. 5-2. 0的抑范围内进行。氯、次氯酸和次氯酸根离子在给定的抑值下保持平衡,次氯 酸盐溶液的氧化性质取决于抑值。次氯酸钢的稀溶液例如,在抑高于8. 5时,基本上含有 次氯酸离子0化-,在抑为4. 5时,主要含有未解离的次氯酸册CI,而当PH为2时,游离氯 占总活性氯约70%。
[0058] 在氯/Hercosett工艺所采用的条件下,溶液主要含有游离氯和次氯酸,二者都能 够与羊毛反应。然而,用氯处理与用次氯酸处理所获得的结果之间被声称存在相当大的差 异。
[0059] 两种药剂均可赋予抗收缩性,并产生前处理所需的效果W便随后施加树脂,然而 氯可能是破坏性的,次氯酸,另一方面,被认为只引起轻微的表面改性,并且使处理过的纤 维的鱗片结构几乎完好无损。
[0060] 在第一个液槽所采用的条件下,氯化优先发生在纤维的表面,并且是W使损伤和 泛黄几乎完全最小化的方式发生的。前处理在羊毛织物的宽度方向和长度方向上可W是均 匀的,同时在单个羊毛条横截面上的前处理也是均匀的。将30-40个羊毛条(每个羊毛条 重20-30g/m)置于氯化溶液中进行平行试验W确保处理的均匀性是非常重要的。
[0061] W运种方式氯化的最常见的方法是使用Fleissner抽吸圆筒式洗毛机液槽,其 中,所述溶液被从该液槽抽出,通过羊毛织物,然后从多孔滚筒的端部流出,再返回到该液 槽内。所述溶液由稀硫酸、次氯酸钢和耐酸润湿剂组成。各成分被连续地累入该液槽内,使 各成分的用量提供正确的氯化水平,W适合于处理速度和被处理羊毛的品质。介于约1. 5% 和2. 5%之间的氯化水平是典型的。
[0062] 在处理过程中,硫酸和次氯酸钢之间的反应导致各种降解产物和可溶性盐在该液 槽内累积。运些物质包括氯化钢、硫酸钢、水解蛋白和油脂,最终将降低氯化反应物的效率。 为了消除运种影响,处理过程中,可W定期(例如每2个小时)更换该液槽内的溶液,也可 w额外向该液槽供水,并计量补水量,w实现对溶液的恒定补水。
[0063] 聚积在溶液表面的少量氯气具有腐蚀性,高铭不诱钢最适合用于制造该液槽。用 位于前几个液槽上的抽吸罩或通过使用从氯化溶液上方直接吸入气体的系统定期除去过 量氯气。
[0064] 用于羊毛抗收缩处理的两种最常用的氯供体化合物是次氯酸钢和二氯异氯尿酸 值CCA)的某些碱金属盐。使用时,运些物质与酸和润湿剂在社机错口内混合,或在进入社 机错口之前混合。直到最近,在低抑值条件下制备稳定浓缩的DCCA溶液仍是非常困难的, 运是因为在抑低于3. 5的条件下氯尿酸和氯尿酸盐会形成沉淀。由SAWRTI开发的一项 技术利用无机酸和有机酸如乙酸的混合物来稳定浓缩的低抑值DCCA溶液。运些溶液在 pHl. 5-2. 5条件下在一段足够长时间内保持稳定,W允许在社车内进行羊毛的连续氯化。
[0065] 氯化之后,残留的酸和氯依次通过漂洗(任意选择一个可用的液槽)、中和和脱氯 使其失活。上述处理通常在含有碳酸钢和亚硫酸钢或偏亚硫酸氨的液槽内进行。如果氯化 反应之后再进行亚硫酸氨盐或琉基乙酸脱氯处理,树脂的吸收就会大大增加。也表明当使 用硫酸氨钢时,用于被前处理的羊毛的树脂的亲和力是最大的。
[0066] 在实践中,亚硫酸钢、硫酸氨钢或两者的混合物是最常用的市售脱氯剂。由于在用 于中和酸的碱性条件下硫酸氨钢被转化成亚硫酸钢,使用通常更昂贵的硫酸氨盐所取得的 效果就可能很少。期望的是,氯化溶液的溫度应维持在大约25-30摄氏度。该液槽内的pH 值被保持在8. 5-9. 5,用自动抑控制设备进行控制则是最方便的手段。
[0067]中和之后进行漂洗,W防止亚硫酸盐在树脂液中累积,运种累积阻碍了树脂在前 处理过的羊毛上的上染率,因此,也阻碍了树脂涂覆在前处理过的羊毛上的程度。树脂液槽 的亚硫酸盐污染在处理过的羊毛特性例如抗收缩性和染色性能上的影响在其他地方加W 描述。流入漂洗液槽的水流取决于生产速率,且倾向为500-1000升/小时。通过滴定分析 亚硫酸盐W证实运是否是足够的。经由电连接至电机驱动器的流量计和电磁阀供给水,W 确保连续漂洗。在运种方式下,洗毛机运行时将始终进行漂洗。氯化、中和加上脱氯W及漂 洗的过程可W-起被称为"前处理",发生在施加树脂之前。本发明不希望受到理论的限制, 据认为,前处理具有多种目的:
[006引 a)在每根纤维的表面制造带电区域,W吸引带有相反电荷的树脂分子,并可能与 它们结成共价键。
[0069] (ii)提高每根纤维的表面张力,使其高于涂覆于其上的树脂的表面张力,并因此 在处理和烘干过程中促进树脂的分布。
[0070] (iii)提供低水平的抗收缩性,该抗收缩性将被随后施加树脂的做法显著提高。
[0071] 树脂优选地在抽吸圆筒式液槽内涂覆,W确保在毛条的横截面上均匀地涂覆。使 用最常用的阳离子聚酷胺表氯醇树脂化rcosett57Hercules化学公司)。液槽含有该树 脂和碳酸氨钢,并保持在介于35-40摄氏度之间的一个恒定的溫度下。使溫度降至30摄氏 度W下是不可取的,否则树脂的上染率会下降。在处理期间,通过一个精确的计量累供给占 羊毛重量2%的树脂固体,W向液槽供给树脂。通过抑控制设备加入碳酸钢溶液,将树脂液 的抑值保持在7. 5-8. 0。由于对上文所述的参数控制不良,不合格的处理结果通过劣质染 色试验(q.V.),抗收缩性不足,硬毛条和染色困难等表现出来。
[0072] 之后羊毛进入最后一个液槽,其中通常盛放有软化剂。如本文其他地方所讨论的, 软化剂可能损害纤维上静电电荷的产生或保留。在运种情况下,不执行软化剂步骤。毛纤 维完成处理时所在的液槽为第=类液槽,在该第=类液槽内,可W采用各种洗涂步骤除去 软化剂。
[0073] 烘干步骤中的高溫固化完成了处理过程。
[0074] 对基本流程的修改包括KroyDeepim?工艺,运被证明有利于中等质量的毛纤维。 该工艺可W由最近开发的连续氯化设备实现,该设备为由Fleissner公司开发的System 2?和由Andar开发的3GTM氯化。
[00巧]在某些情况下,树脂涂覆的毛纤维也可能渗入抗静电化合物,但优选地除去该抗 静电化合物。运种除去可通过剧烈洗涂来实现。另外使上述树脂涂覆到纤维上的过程不包 括将纤维暴露于软化剂的步骤。
[0076] 在所述颗粒过滤介质的一个实施例中,获得羊毛的动物属于牛科度ovidae) 羊亚科(Capr
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