一种PTFE覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法及试样贴合机与流程

本发明涉及一种ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法，以及制备用于检测覆膜牢度的试样的试样贴合机。

背景技术：

随着滤料行业的发展，ptfe覆膜滤料在工业除尘方面的运用越加普及，ptfe覆膜滤料是在普通滤料的表面复合一层聚四氟乙烯(ptfe)薄膜的新型滤料，滤料最外层的ptfe膜相当于作为“一次粉尘层”的作用，能够达到表面过滤的效果。而影响ptfe覆膜滤料的使用效果及寿命的关键因素之一即是覆膜牢度的强弱，目前行业内还有没有很好的覆膜牢度的检测方法。

目前行业内通常参照hbc30—2004《袋式除尘器用覆膜滤料》对胶粘覆膜滤料及热压覆膜滤料进行覆膜牢度测试。该测试方法主要是将覆膜滤料试样的覆膜一侧向上固定在杯口直径为25mm的测试杯杯口上，向杯中连续送入压缩空气，直至覆膜最大剥离鼓泡的长边尺寸大于2.5mm，此时的压力即为覆膜滤料的覆膜牢度。此方法虽然能够反应出覆膜牢度的大小，但由于测试覆膜牢度大小依赖于判断覆膜最大剥离鼓泡的边长，但是鼓泡边长测试的难度较大，且不易观察测量数据，在覆膜牢度测试过程中，测试数据的波动较大，使得数据的偏离值较大，无法真实地反应出覆膜的牢度。

技术实现要素：

本发明的目的首先在于提供一种简易且高准确度的ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法，以解决现行业内针对覆膜滤料覆膜牢度的评价测试尚未有统一简易、准确的评价手段。以能够实现滤料行业对ptfe覆膜滤料产品的覆膜质量的监测及量化。具体的技术方案为：

一种ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法，其包括以下步骤：

(1)将热熔胶加热为熔融态；

热熔胶具体可以为聚酰胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或反应型聚氨酯中的任一种；

(2)将预涂胶毡样送入贴合机的第二加热辊和贴合辊之间，第二加热辊的中心轴线与贴合辊的中心轴线相互平行，且贴合辊位于第二加热辊的斜上方；预涂胶毡样的覆膜面朝向第二加热辊，加热为熔融态的热熔胶在第二加热辊的带动下涂覆到预涂胶毡样的覆膜面上；

预涂胶毡样由下向上倾斜地进入到第二加热辊与贴合辊之间；

(3)将涂覆有热熔胶的预涂胶毡样平铺放置，使覆膜面朝上，待热熔胶凝固，形成热熔胶覆膜毡样，其中的热熔胶成为热熔胶层，该热熔胶层与预涂胶毡样上的聚四氟乙烯薄膜粘结在一起，热熔胶层与聚四氟乙烯薄膜共同形成为胶膜；

(4)将步骤(3)所制备的热熔胶覆膜毡样制备成经向试片和纬向试片，经向试片和纬向试片的尺寸均为5*20cm，其中经向试片的经纱沿经向试片的长度方向延伸，纬向试片的纬纱沿纬向试片的长度方向延伸；

沿试片的长度方向、将胶膜从一端朝另一端从毡体上剥离开5cm长度，使胶膜与毡体形成分叉状，然后将剥离开的胶膜和毡体分别夹持在第一夹具和第二夹具上；以测试速度为100-150mm/min依次测试各个试片的剥离强力；

经向试片的剥离强力为经向剥离强力，纬向试片的剥离强力为纬向剥离强力；所有经向剥离强力的平均值即为预涂胶毡样的经向覆膜牢度值，所有纬向剥离强力的平均值即为预涂胶毡样的纬向覆膜牢度值；

上述试片包括经向试片和纬向试片。

经向试片和纬向试片的数量一般控制在4-12片之间，进一步可控制在5-8片之间，更优选为5片。

本发明中的预涂胶毡样即为小块的ptfe覆膜滤料，该预涂胶毡样包括毡体和复合在该毡体上的聚四氟乙烯薄膜，预涂胶毡样的具有聚四氟乙烯薄膜的一面称为覆膜面。沿试片的长度方向、在将胶膜从一端朝另一端从毡体上剥离时，要保持胶膜和毡体的完整性，使胶膜被剥离的部分与未剥离的部分仍保持为一个整体，以使在随后的测试过程中，能够使胶膜与毡体在持续地分离过程中，仍保持胶膜与毡体的完整性，以使测试结果能够准确。

ptfe膜与毡体之间的粘接强度即为ptfe覆膜滤料的覆膜牢度，本发明中，通过利用在ptfe覆膜滤料的覆膜面涂覆一层厚度均匀的热熔胶，使ptfe膜与热熔胶成为一体，由于覆膜牢度远远低于热熔胶与ptfe膜的粘接强度，可以间接通过测试胶膜与毡体间的剥离强度来评价ptfe膜与毡体的粘接强度。该检测方法简单且易实现，在检测时，使用常规的万能试验机即可进行检测，所检测出的拉力即为覆膜牢度值，该覆膜牢度值的大小表示了覆膜牢度的大小。预涂胶毡样的经向覆膜牢度值就为ptfe覆膜滤料的经向覆膜牢度值，预涂胶毡样的纬向覆膜牢度值就为ptfe覆膜滤料的纬向覆膜牢度值，ptfe覆膜滤料的经向覆膜牢度值和纬向覆膜牢度值共同形成为ptfe覆膜滤料的覆膜牢度。

进一步，为使热熔胶较为稳定地冷却，并最大限度的使凝固后的热熔胶保持其原有的特性，步骤(3)中，涂覆有热熔胶的预涂胶毡样在室温下放置2-24h，使热熔胶凝固。

进一步，该热熔胶的熔融温度为90-150℃。

在上述熔融温度下的热熔胶能够在上述温度下与预涂胶毡样形成一个整体，避免温度过高时，影响预涂胶毡样本身的性能。同时也可避免由于温度过低，而导致热熔胶与ptfe膜的粘结强度较低，在测试过程中产生热熔胶从ptfe膜上分离的现象。

具体地，步骤(2)中，第二加热辊与贴合辊之间的间隙较预涂胶毡样的厚度大1-4mm。且第二加热辊与贴合辊的转动方向相反。使第二加热辊与贴合辊之间的间隙较预涂胶毡样的厚度大1-4mm后，在保证热熔胶能稳定且均匀地涂覆到预涂胶毡样上的同时，所形成的热熔胶的厚度已能保持常规的检测使用。

进一步，步骤(2)中的第二加热辊为主动辊，且第二加热辊的辊面的转动线速度为2-4m/min。

在转动线速度下，热熔胶可以快速且均匀地涂覆到预涂胶毡样上，形成厚度均匀的胶层。

进一步，该贴合机还包括一第一加热辊，该第一加热辊的中心轴线与第二加热辊的中心轴线平行且位于同一水平面，在该第一加热辊与第二加热辊之间的上侧夹角形成为加热腔，热熔胶放置在该加热腔内。

上述结构可以使贴合机能够直接对热熔胶进行加热，并保证在涂覆过程中，热熔胶一直处于熔融状态，以便顺利地涂覆到预涂胶毡样上。

为配合上述各ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法，本申请中还提供了一种试样贴合机，该试样贴合机具有机架，在该机架上转动自如地安装有第一加热辊、第二加热辊和贴合辊，第一加热辊的中心轴线、第二加热辊的中心轴线以及贴合辊的中心轴线均相互平行；

贴合辊位于第二加热辊的斜上方，且在水平方向上，贴合辊相对于第二加热辊距离第一加热辊更远；在机架上安装有用于驱动第二加热辊的马达；

该第一加热辊的中心轴线与第二加热辊的中心轴线位于同一水平面，在该第一加热辊与第二加热辊的上侧夹角形成为加热腔，该加热腔用于放置热熔胶；

在机架上设置有用于调节贴合辊位置的调节机构。其中的第一加热辊可以采用蒸汽加热或电加热的方式进行加热，这在现有技术中已非常成熟，可以进行定制或直接采购市售的小型的第一加热辊。该试样贴合机能够作为贴合机用于上述各ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法的具体方案中。

在该试样贴合机工作时，首先将热熔胶放置在加热腔中，对热熔胶进行加热，使热熔胶融化，然后将预涂胶毡样由斜下方向上通过第二加热辊与贴合辊之间的缝隙，在马达的驱动下，第二加热辊转动，将融化的热熔胶涂覆到预涂胶毡样的下表面上，在热熔胶完全凝固后，形成热熔胶覆膜毡样，其中的热熔胶与预涂胶毡样上的聚四氟乙烯薄膜粘结在一起，共同形成为胶膜，该热熔胶覆膜毡样在经过裁剪后制成试片，用于检测。

采用该试样贴合机可以方便地制作热熔胶覆膜毡样。通过对第一加热辊的温度调节，可以很方便地对不同的热熔胶进行熔化。

进一步，该贴合辊包括辊轴和转动自如地安装在该辊轴上的辊筒，在辊筒的两侧设置均设置有一固定在该辊轴上的抵靠部，该机架具有相对设置的两个支架，在每一支架上各设置有一滑槽，抵靠部均位于两个支架之间，辊轴的两端分别穿过一滑槽后旋拧有紧固螺母；旋拧紧固螺母，能够使抵靠部抵压在支架上，将辊轴固定在机架上；抵靠部与辊筒无接触；

该滑槽、抵靠部及紧固螺母共同形成为所述调节机构。

利用该调节机构，可以调节贴合辊与第一贴合之间的距离，从而调节第二加热辊与贴合辊之间的缝隙，以形成不同厚度的胶膜，通过对不同厚度的胶膜的检测，以保证预涂胶毡样的检测。当然也可以对应于不同厚度的预涂胶毡样，制成不同厚度的试样以进行检测。

进一步，为便于操作，在保证热熔胶不会沿预涂胶毡样流动的状况下，在一垂直于第二加热辊的中心轴线的竖直平面内，第二加热辊的中心轴线与贴合辊的中心轴线的连线与水平面之间的夹角为40-60°。

进一步，还包括一盛胶槽和安装在该盛胶槽上的刮刀，该盛胶槽放置在第一加热辊和第二加热辊的下方，且沿竖直方向观察，第一加热辊与第二加热辊之间的缝隙位于盛胶槽内；

该刮刀包括刀柄和安装在该刀柄上的刀体，刀体具有向上延伸的刀刃，以用于对粘附在第二加热辊上的热熔胶进行刮涂；该刀柄可拆卸地安装在盛胶槽上，使该刮刀能够沿竖直方向上下移动；该刀柄具有伸入到盛胶槽内的安装端，刀体固定在该安装端上，且刀体向下延伸并朝过安装端。

设置刮刀后，可以不但可以使第二加热辊上的热熔胶的厚度均匀，而且被刮下的多余的热熔胶会掉落到盛胶槽内，保证试样贴合机周围的卫生状态，同时由于该刮刀采用了可拆卸的方式安装在盛胶槽上，可以更不同长度的刮刀，以在第二加热辊上形成不同厚度的热熔胶层，当然也可以将刮刀的安装孔设置为沿高度方向设置的长孔，以便于对刮刀的高度进行调整，同样可以在第二加热辊上形成不同厚度的热熔胶层。

附图说明

图1为试样贴合机的结构示意图。

图2为贴合辊的结构示意图。

图3为热熔胶覆膜毡样的示意图。

图4为经向试片的示意图。

具体实施方式

首先对试样贴合机进行说明，请参阅图1和图2，该试样贴合机具有机架10，在该机架10上转动自如地安装有第一加热辊21、第二加热辊23和贴合辊25，第一加热辊21的中心轴线、第二加热辊23的中心轴线以及贴合辊25的中心轴线均相互平行。贴合辊25位于第二加热辊23的斜上方，且在水平方向上，贴合辊25相对于第二加热辊23距离第一加热辊21更远。在本实施例中，第一加热辊和第二加热辊均采用电加热的方式进行加热。

在机架上安装有用于驱动第二加热辊23的马达28。该马达28经皮带带动第二加热辊23转动。该第一加热辊的中心轴线与第二加热辊的中心轴线平行且位于同一水平面，在该第一加热辊与第二加热辊的上侧夹角形成为加热腔，热熔胶210放置在该加热腔内。

在一垂直于第二加热辊的中心轴线的竖直平面内，第二加热辊23的中心轴线与贴合辊25的中心轴线的连线110与水平面100之间的夹角α为50°。可以理解，在其它实施例中，夹角α为40°、45°、55°或60°，当然也可以为40-60°之间的其它角度。

盛胶槽30位于第一加热辊21和第二加热辊23的下方，沿竖直方向观察，第一加热辊21与第二加热辊23之间的缝隙220位于盛胶槽30内。

刮刀40包括刀柄41和安装在该刀柄41上的刀体42，该刀柄41具有伸入到盛胶槽内的安装端45，刀体42固定焊接在该安装端上，且刀体42向下延伸并朝过安装端。刀体42的刀刃43向上延伸，用于对粘附在第二加热辊上的热熔胶进行刮涂。

在盛胶槽30的槽壁32的内侧设置有一套管51，刀柄插入到该套管内，螺栓52旋拧在盛胶槽的槽壁上并贯穿该槽壁后将刀柄抵压在套管的管壁上，将刮刀固定在盛胶槽上。刮刀的刀体位于第二加热辊的正下方，在需要调节刮刀与第二加热辊之间的距离时，将螺栓52松开，将刮刀40下上下方向上进行移动，到达设定位置时，将螺栓拧紧，固定刮刀。

在本实施例中，在机架10具有相对设置两个支架，分别为第一支架15和第二支架16，在两个支架上均设置有一滑槽12。

该贴合辊25包括辊轴251和经轴承253转动自如地安装在该辊轴252上的辊筒251，在辊筒251的两侧各设置有一固定在该辊轴上的抵靠部254。两个抵靠部254均位于两个支架之间，辊轴的两端分别穿过一滑槽12后旋拧有紧固螺母255。旋拧紧固螺母254，能够使抵靠部254抵压在支架上，将辊轴252固定在机架上，从而使贴合辊25固定在机架上。该滑槽、抵靠部及紧固螺母共同形成为调节机构。抵靠部与辊筒无接触，以使辊筒能够稳定地转动。

在需要调节贴合辊25与第二加热辊23之间的距离时，将紧固螺母255松开，移动贴合辊25，当达到其与第二加热辊23之间的设定距离时，旋拧紧固螺母255，将贴合辊25固定在机架上，完成贴合辊与第二加热辊之间的距离调节。

以下对ptfe覆膜滤料的覆膜牢度的检测方法进行说明，在本实施例中，具体采用上述的试样贴合机来制备试样。

首先调整各辊之间的距离，启动马达28，带动第二加热辊23转动，并对第一加热辊21和第二加热辊23进行加热，然后将热熔胶210放置在加热腔内，在热熔胶的带动下，第一加热辊21被带动并开始转动，当第一加热辊和第二加热辊达到设定温度时，热熔胶成为熔融态，将预涂胶毡样200由斜下方向上通过第二加热辊23与贴合辊25之间的缝隙，并使预涂胶毡样200的覆膜面朝下，粘结在第二加热辊23上的热熔胶被涂覆到预涂胶毡样200的覆膜面上。将预涂胶毡样200的覆膜面朝上平铺放置，在室温下，放置20h，使热熔胶凝固，请参阅图3，形成热熔胶覆膜毡样300。热熔胶形成为热熔胶层310，热熔胶层310与预涂胶毡样200上的聚四氟乙烯薄膜260粘结在一起，共同形成为胶膜400。其中的预涂胶毡样200为小块的ptfe覆膜滤料，该预涂胶毡样包括毡体250和复合在该毡体250上的聚四氟乙烯薄膜260，预涂胶毡样的具有聚四氟乙烯薄膜的一面称为覆膜面270。

在使热熔胶凝固时，具体的时间可根据热熔胶的厚度和品种设定，热熔胶的凝固时间可以为2h、5h、10h或24h。

在本实施例中，热熔胶为熔融温度为130-140℃的聚酰胺。在其他实施例中，还可以采用聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或反应型聚氨酯中的任一种作为热熔胶。热熔胶的熔融温度只要在90-150℃之间即可。

在本实施例中，预涂胶毡样200的厚度为3mm，将第一加热辊21与第二加热辊23之间的间隙220设置为5mm，将第二加热辊23与贴合辊25之间的间隙同样设置为5mm。即第二加热辊23与贴合辊25之间的间隙较预涂胶毡样200的厚度大2mm。

本实施例中，预涂胶毡样200为从一ptfe覆膜滤料上裁剪下来的，预涂胶毡样的尺寸为50*50cm。

第二加热辊的辊面的转动线速度为3m/min。

将热熔胶覆膜毡样制成5片经向试片和5片纬向试片，经向试片和纬向试片的尺寸均为5*20cm，其中经向试片的经纱沿经向试片的长度方向延伸，纬向试片的纬纱沿纬向试片的长度方向延伸。

请参阅图4，图4为一经向试片600的简图，该经向试片600的长度方向的一端的胶膜与毡体已被剥离开5cm，形成分叉状，以用于测试。为便于描述将胶膜与毡体的已被剥离开的部分分别称为胶膜分离端640和毡体分离端610，尚未分离的胶膜与毡体的部分分别称为胶膜粘合端650和毡体粘合端620，胶膜分离端640和胶膜粘合端650保持为一个整体，毡体分离端610和毡体粘合端620同样保持为一个整体。图4中的虚线表示剥离前胶膜分离端640与毡体分离端610的状态。

将剥离开的胶膜分离端640夹持在第一夹具上，将毡体分离端610夹持在第二夹具上；以测试速度为120mm/min依次测试各个经向试片的剥离强力。该经向试片用于测试经向剥离强力。所有经向试片的剥离强力的平均值即为热熔胶覆膜毡样的经向覆膜牢度值，图4中，经向试片600的长度l1为20cm，宽度为5cm，l2表示测试前胶膜分离端640的长度。

可以理解，在其它实施例中，测试速度还可以为100mm/min、110mm/min、130mm/min、140mm/min或150mm/min，具体的测试速度根据具体的需要进行选择。

然后按照上述经向试片的测试方法对所有纬向试片进行测试。纬向试片用于测试纬向剥离强力；所有纬向试片的剥离强力的平均值即为热熔胶覆膜毡样的纬向覆膜牢度值。经向覆膜牢度值和纬向覆膜牢度值共同形成为制作预涂胶毡样200的ptfe覆膜滤料的覆膜牢度。

本实施例中，采用5000n电子万能试验机对经向试片和纬向试片进行测试。

本发明的实质意义在于，解决了覆膜滤料的覆膜牢度的缺乏有效的检测检测方法的难题。随着滤料行业发展及国家对工业排放要求的日益严苛，使得能达到超低排放的ptfe覆膜滤料市场需求大幅增加。而ptfe覆膜滤料的过滤效果主要取决于滤料表面的ptfe膜使粉尘过滤达到表面过滤的效果，因此覆膜牢度的大小直接关系ptfe覆膜滤料能否实现表面过滤，但目前行业内对于覆膜牢度的评价仅仅依靠hbc30—2004《袋式除尘器用覆膜滤料》中的鼓泡测试法难以实现真正意义上的覆膜牢度测试。本发明能够使覆膜牢度的大小数据化，准确性高，更为重要的是技术方案及设备构造简单且极易实现。