技术领域
[0001] 本
发明涉及工业滤布技术领域,尤其涉及一种抗变形的复合工业滤布及其生产方法。
背景技术
[0002] 整个过滤市场正在快速发展,
纤维制品过滤材料在污染控制以及环境治理中的应用越来越广泛。滤布材料是过滤分离设备的“心脏”,是决定分离效果的重要部分,在化工、医药、
冶金、食品等行业中起着十分重要的作用。但是由于不同行业的工作物料性质差别大,滤布的使用环境复杂,这就决定了不同条件下滤布材料的选择的不确定性和复杂性。工业过滤的发展趋势主要是在提高过滤效率的前提下,降低生产成本、提高强度和延长使用寿命并且易于后处理。现有的滤布大多是以涤纶和丙纶为原材料制成,这种滤布应用到
煤炭、
水泥矿产等行业中,在过滤如
矿石之类的表面较坚硬粗糙的固体时,滤布的表面与这些过滤物
接触时易被磨损,而且这些过滤物表面凸起的棱
角也容易穿刺进滤布的滤孔中将滤孔撑大,导致滤布的变形、损坏。
发明内容
[0003] 本发明
实施例提供了一种抗变形的复合工业滤布及其生产方法,解决了
现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0004] 鉴于上述问题,本发明提供了一种抗变形的复合工业滤布及其生产方法,第一方面,本发明提供了一种抗变形的复合工业滤布,所述滤布包括:毛坯布层,所述毛坯布层为所述滤布的
基础层;粘合层,所述粘合层涂覆于所述毛坯布层上;强化层,所述强化层通过所述粘合层与所述毛坯布层结合为一体。
[0005] 优选的,所述毛坯布层的成分
质量百分比为:锦纶丝85-90%、聚对苯二
甲酸丁二醇酯纤维7-12%、芳伦纤维3-8%。
[0006] 优选的,所述锦纶丝为锦纶FDY丝。
[0007] 优选的,所述粘合层的成分质量百分比为:
丙烯酸丁酯5-17%、
氧化锌15-20%、
碳酸氢钠4-9%、苯乙烯2-3%、
醋酸乙烯酯余量。
[0008] 优选的,所述强化层的成分为聚醚醚
酮丝。
[0009] 第二方面,本发明提供了一种抗变形的复合工业滤布的生产方法,所述方法包括:将锦纶丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维和芳伦纤维按照比例混纺成
纱线,作为制造毛坯布层的原料;将混纺后的纱线浸于聚四氟乙烯溶液中1-2h后,进行干燥,去除纱线上的水分;
将干燥后的纱线进行
整经处理,并根据织物穿综图进行递头操作;按照织物组织图进行织网构成毛坯布;将丙烯酸丁酯、氧化锌、
碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照比例混合制成粘合层材料涂覆于所述毛坯布上;将聚醚醚酮丝采用
剑杆织机进行织造,得到织布为强化层原料;将所述强化层原料覆于涂覆了所述粘合层材料后的所述毛坯布上,经过高温定型后得到所述滤布。
[0010] 优选的,所述经过高温定型后得到所述滤布之后,包括:对所述滤布进行高温轧光处理,使滤布透气度减小达到双面光滑。
[0011] 优选的,所述聚醚醚酮丝按照经线
密度为400~650根/10cm,
纬线密度为150~200根/10cm进行织造。
[0012] 优选的,所述整经处理速度为200-220m/min,张
力为15-25kg/环。
[0013] 优选的,所述高温定型为先后经过130-150℃、220-280℃、95-105℃的
温度区间进行热定型。
[0014] 本
申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效果:
[0015] 1、本发明实施例提供的一种抗变形的复合工业滤布,所述滤布包括:毛坯布层,所述毛坯布层为所述滤布的基础层;粘合层,所述粘合层涂覆于所述毛坯布层上;强化层,所述强化层通过所述粘合层与所述毛坯布层结合为一体。解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。达到了通过毛坯布层、粘合层、强化层多层材质,使滤布具有过滤效率高,耐磨损、极高的强度、韧性和抗老化性能,能够保证在长期接触过滤物中保持过滤孔大小,从而延长滤布的使用寿命、抗变形,且成本较低的技术效果。
[0016] 2、本发明实施例提供的一种抗变形的复合工业滤布的生产方法,所述方法包括:将锦纶丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维和芳伦纤维按照比例混纺成纱线,作为制造毛坯布层的原料;将混纺后的纱线浸于聚四氟乙烯溶液中1-2h后,进行干燥,去除纱线上的水分;
将干燥后的纱线进行整经处理,并根据织物穿综图进行递头操作;按照织物组织图进行织网构成毛坯布;将丙烯酸丁酯、氧化锌、碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照比例混合制成粘合层材料涂覆于所述毛坯布上;将聚醚醚酮丝采用剑杆织机进行织造,得到织布为强化层原料;将所述强化层原料覆于涂覆了所述粘合层材料后的所述毛坯布上,经过高温定型后得到所述滤布。经过本方法制作出的复合滤布具有
耐磨性好、密度高、不易被磨损和刺穿、抗变形、使用寿命长等优点,从而解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0017] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照
说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0018] 图1为本发明实施例的一种抗变形的复合工业滤布的生产方法的流程示意图;
[0019] 图2为本发明实施例中聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维与芳伦纤维的质量比曲线走势图。
具体实施方式
[0020] 本发明实施例提供了一种抗变形的复合工业滤布及其生产方法,用于解决现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0021] 本发明提供的技术方案总体思路如下:
[0022] 毛坯布层,所述毛坯布层为所述滤布的基础层;粘合层,所述粘合层涂覆于所述毛坯布层上;强化层,所述强化层通过所述粘合层与所述毛坯布层结合为一体。达到了通过毛坯布层、粘合层、强化层多层材质,使滤布具有过滤效率高,耐磨损、极高的强度、韧性和抗老化性能,能够保证在长期接触过滤物中保持过滤孔大小,从而延长滤布的使用寿命,且成本较低的技术效果。
[0023] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例一
[0025] 本发明实施例提供了一种抗变形的复合工业滤布,所述滤布包括:
[0026] 毛坯布层,所述毛坯布层为所述滤布的基础层;
[0027] 进一步的,所述毛坯布层的成分质量百分比为:锦纶丝85-90%、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维7-12%、芳伦纤维3-8%。
[0028] 进一步的,所述锦纶丝为锦纶FDY丝。
[0029] 具体而言,本发明的滤布最基础布层为由优质的锦纶FDY丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、芳伦纤维,按照质量百分比锦纶丝85-90%、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维7-12%、芳伦纤维3-8%混纺成纱线织成的织布,优选的锦纶丝为85%,聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维质量百分比为7%,芳伦纤维为8%,如图2所示,经试验将聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维与芳伦纤维以不同比例进行混纺测试其抗变形程度,从试验结果呈现出的曲线走势图可见,其抗变形性能在聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维与芳伦纤维的质量比在1∶0.95-1∶1.15之间效果较佳,同时成本较低,混纺后的织布耐磨性、耐久性俱佳,且由于芳伦具有极高的强度、韧性和抗老化性能,从而提高了纱线的强度,使纱线在过滤的过程中不易变形,提高了耐久性和使用寿命。此处所述FDY为FULLY DRAWN YARN的缩写,指
全拉伸丝(台湾称全延伸丝),在纺丝过程中引入拉伸作用,可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝,为全拉伸丝。常规的有涤纶和锦纶的全拉伸丝,都属于化纤长丝。FDY面料手感顺滑柔软,经常被用于织造仿真丝面料,在服装和家纺方面有广泛的用途,锦纶丝产品主要用于生产装饰布料。其他以118DFDY与FDY有光三角异形丝、特种丝、锦纶丝等各类特种原料成分配比织造的面料。
[0030] 粘合层,所述粘合层涂覆于所述毛坯布层上;
[0031] 进一步的,所述粘合层的成分质量百分比为:丙烯酸丁酯5-17%、氧化锌15-20%、碳酸氢钠4-9%、苯乙烯2-3%、醋酸乙烯酯余量。
[0032] 具体而言,使用丙烯酸丁酯、氧化锌、碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照一定量的配比制成
粘合剂涂覆于所述毛坯布层上,使其具有较好的粘合性,且,成本较低,制作简单。其中,粘合剂的优选配方为丙烯酸丁酯12%、氧化锌18%、碳酸氢钠3%、苯乙烯2%、醋酸乙烯酯余量,使粘合剂的粘合效果更佳,且,耐用。
[0033] 丙烯酸丁酯无色透明液体,不溶于水,可混溶于
乙醇、乙醚,储存于阴凉、通
风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃,不宜大量储存或久存,丙烯酸及其酯类在工业上得到广泛应用,用于制造丙烯酸酯
溶剂型和乳液型胶黏剂的软
单体,可以均聚、共聚及接枝共聚,高分子
聚合物单体,用作有机合成中间体。
[0034] 苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢
原子形成的有机化合物,乙烯基的
电子与苯环共轭,不溶于水,溶于乙醇、乙醚中,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是
合成树脂、离子交换树脂及合成
橡胶等的重要单体。
[0035] 氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水,可溶于酸和强
碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、
硅酸盐制品、合成橡胶、
润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、
电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和
激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在
半导体领域的
液晶显示器、
薄膜晶体管、发光
二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种
纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
[0036] 乙酸乙烯酯为无色液体,具有甜的醚味;微溶于水,溶于醇、丙酮、苯、氯仿。乙酸乙烯酯易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高
热能引起燃烧爆炸。与
氧化剂能发生强烈反应。极易受热、光或微量的过氧化物作用而聚合,含有
抑制剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。主要用于生产聚乙烯醇树脂和合成纤维。其单体能共聚可生产多种用途粘合剂;还能与氯乙烯、丙烯腈、丁烯酸、丙烯酸、乙烯单体能共聚接枝、嵌段等制成不同性能的高分子合成材料。
[0037] 强化层,所述强化层通过所述粘合层与所述毛坯布层结合为一体。
[0038] 进一步的,所述强化层的成分为聚醚醚酮丝。
[0039] 具体而言,强化层由聚醚醚酮丝织成的织布,通过粘合层将其与毛坯布层结合为一体,形成多层复合工业滤布,本发明采用特种塑料聚醚醚酮(PEEK)纤维,本身具有耐高温、耐化学性能、耐磨损、强度高等特点,利用其加工的单丝滤布,过滤效率高,耐磨损,并且可以在260℃以下长期使用。达到了通过毛坯布层、粘合层、强化层多层材质,使滤布具有过滤效率高,耐磨损、极高的强度、韧性和抗老化性能、抗变形,能够保证在长期接触过滤物中保持过滤孔大小,从而延长滤布的使用寿命,且成本较低的技术效果。从而解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0040] 实施例二
[0041] 图1为本发明实施例中一种抗变形的复合工业滤布的生产方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种抗变形的复合工业滤布的生产方法,请参考图1,所述方法包括:
[0042] 步骤10:将锦纶丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维和芳伦纤维按照比例混纺成纱线,作为制造毛坯布层的原料。
[0043] 具体而言,选取优质的锦纶丝和聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维,将上述两种纤维混纺成纱线,作为织造滤布的原料;锦纶FDY丝的质量百分比为80%-90%,优选为90%,聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维的质量百分比为7%-12%,优选为10%;混纺后的纱线耐磨性和耐久性俱佳,且具有较好的耐疲劳特性;本发明在混纺工序中加入芳伦纤维,将锦纶丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维和芳伦纤维这三种纤维混纺成纱线,优选的锦纶丝为85%,聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维质量百分比为7%,芳伦纤维为8%,由于聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维具有极高的热
稳定性,其耐高温的特性可以使滤布在高温的工作环境下也具有较好的耐久力,从而提高滤布的使用寿命;在混纺工序中加入芳纶纤维,由于芳伦具有极高的强度、韧性和抗老化性能,从而提高了纱线的强度,使纱线在过滤的过程中不易变形,提高了耐久性和使用寿命。
[0044] 步骤20:将混纺后的纱线浸于聚四氟乙烯溶液中1-2h后,进行干燥,去除纱线上的水分。
[0045] 具体而言,将混纺后的纱线浸渍在聚四氟乙烯溶液中1-2h,使聚四氟乙烯均匀的浸润纱线,在纱线的表面形成聚四氟乙烯薄膜层,提高纱线的耐
腐蚀性和自润滑性。聚四氟乙烯一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种
有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的
摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余,亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。
[0046] 步骤30:将干燥后的纱线进行整经处理,并根据织物穿综图进行递头操作。
[0047] 进一步的,所述整经处理速度为200-220m/min,
张力为15-25kg/环。
[0048] 具体而言,将纱线拉直,经烘箱烘干,去除纱线上的水分,烘干温度为160-180℃,干燥过程中将纱线拉直,是为了让纱线中的水分快速渗出,提高干燥效率,将干燥完成的纱线收卷在卷筒上,调节好干燥速度和收卷的速度,实现边干燥边收卷,提高工作效率。经过干燥处理后对每根单丝均进行整经,每根单丝的张力均匀一致,整经速度为200-220m/min,张力为15-25kg/环。整经是将一定根数的
经纱按规定的长度和宽度平行卷绕在经轴或织轴上的工艺过程。经过整经的经纱供浆纱和穿经之用。整经要求各根经纱张力相等,在经轴或织轴上分布均匀,色纱排列符合工艺规定。
[0049] 步骤40:按照织物组织图进行织网构成毛坯布;
[0050] 具体而言,按照织物组织图进行织网,织造过程中经线、纬
线密度均匀,在织造的过程中,使用适当的经线张力,避免在避免出现
纬纱挂于经纱等现象,造成织机停止。拉力过大,易发生起毛现象,使织物品质下降。
[0051] 步骤50:将丙烯酸丁酯、氧化锌、碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照比例混合制成粘合层材料涂覆于所述毛坯布上;
[0052] 具体而言,使用丙烯酸丁酯、氧化锌、碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照一定量的配比制成粘合剂涂覆于所述毛坯布层上,使其具有较好的粘合性,且,成本较低,制作简单。其中,粘合剂的优选配方为丙烯酸丁酯12%、氧化锌18%、碳酸氢钠3%、苯乙烯2%、醋酸乙烯酯余量,使粘合剂的粘合效果更佳,且,耐用。
[0053] 步骤60:将聚醚醚酮丝采用剑杆织机进行织造,得到织布为强化层原料;
[0054] 进一步的,所述聚醚醚酮丝按照经线密度为400~650根/10cm,纬线密度为150~200根/10cm进行织造。
[0055] 具体而言,将聚醚醚酮丝采用剑杆织机,按照经线密度为400~650根/10cm,纬线密度为150~200根/10cm进行织造,得到强化层原料布,本发明采用特种塑料聚醚醚酮(PEEK)纤维,本身具有耐高温、耐化学性能、耐磨损、强度高等特点,利用其加工的单丝滤布,过滤效率高,耐磨损,并且可以在260℃以下长期使用。聚醚醚酮丝是指分子主链含亚苯基醚醚酮链节的热塑性纤维,具有高度结晶性。有单丝和复丝,拉伸强度400~700MPa,伸长率20%~40%,模量3~6GPa,LOI值35,熔点334~343℃,长期使用温度250℃,复丝的制法采用普通熔纺法,单丝采用类似尼龙鬃丝的方法。复丝用途是与涤纶、玻璃纤维和
碳纤维混织,作
复合材料的增强剂,单丝主要用作滤材、造纸布和复合材料等。利用聚醚醚酮丝做成的织布作为强化层材料,能够加强滤布的耐高温、耐化学性能、耐磨损、强度,从而保证滤布在使用过程中具有较强的耐磨性,抗变形、使用寿命长的特性。
[0056] 步骤70:将所述强化层原料覆于涂覆了所述粘合层材料后的所述毛坯布上,经过高温定型后得到所述滤布。
[0057] 进一步的,所述高温定型为先后经过130-150℃、220-280℃、95-105℃的温度区间进行热定型。
[0058] 具体而言,将滤布先后经过130-150℃、220-280℃、95-105℃的温度区间热定型后输出,经定型工序后的滤布,织物较为均匀,在使用过程中不易发生收缩。
[0059] 进一步的,所述经过高温定型后得到所述滤布之后,包括:对所述滤布进行高温轧光处理,使滤布透气度减小达到双面光滑。
[0060] 具体而言,轧光又称压光,重革
整理的最后一道工序,利用纤维在混热条件下的可塑性将织物表面轧平或轧出平行的细密斜线,以增进织物光泽的整理过程。通过轧光处理后使滤布透气度减小达到双面光滑,在使用过程中容易卸渣,本发明实施例采用多次轧光,经过多次高温轧光后滤布达到双面光滑的要求。处理后的滤布可以按照使用要求进行使用了,经过本方法制作出的复合滤布具有耐磨性好、密度高、不易被磨损和刺穿、抗变形、使用寿命长等优点,从而解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0061] 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效果:
[0062] 1、本发明实施例提供的一种抗变形的复合工业滤布,所述滤布包括:毛坯布层,所述毛坯布层为所述滤布的基础层;粘合层,所述粘合层涂覆于所述毛坯布层上;强化层,所述强化层通过所述粘合层与所述毛坯布层结合为一体。解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。达到了通过毛坯布层、粘合层、强化层多层材质,使滤布具有过滤效率高,耐磨损、极高的强度、韧性和抗老化性能,能够保证在长期接触过滤物中保持过滤孔大小,从而延长滤布的使用寿命、抗变形,且成本较低的技术效果。
[0063] 2、本发明实施例提供的一种抗变形的复合工业滤布的生产方法,所述方法包括:将锦纶丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维和芳伦纤维按照比例混纺成纱线,作为制造毛坯布层的原料;将混纺后的纱线浸于聚四氟乙烯溶液中1-2h后,进行干燥,去除纱线上的水分;
将干燥后的纱线进行整经处理,并根据织物穿综图进行递头操作;按照织物组织图进行织网构成毛坯布;将丙烯酸丁酯、氧化锌、碳酸氢钠、苯乙烯、醋酸乙烯酯按照比例混合制成粘合层材料涂覆于所述毛坯布上;将聚醚醚酮丝采用剑杆织机进行织造,得到织布为强化层原料;将所述强化层原料覆于涂覆了所述粘合层材料后的所述毛坯布上,经过高温定型后得到所述滤布。经过本方法制作出的复合滤布具有耐磨性好、密度高、不易被磨损和刺穿、抗变形、使用寿命长等优点,从而解决了现有技术中滤布的表面与过滤物接触时易被磨损,导致滤布的变形、损坏的技术问题。
[0064] 尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和
修改。所以,所附
权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0065] 显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。