管式膜支撐高強(qiáng)濾紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膜過濾基礎(chǔ)材料，尤其涉及一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管式膜過濾器是膜過濾的基礎(chǔ)材料，是膜的支撐和附著不可缺少的部分，管式膜過濾是白酒提純、果汁提純、污水處理和中水回收利用等高精度過濾器材。管式膜過濾器是管式膜過濾的重要組成部分，對(duì)膜支撐材料要求非常高，其對(duì)過濾精度、過濾能力、使用壽命等要求與過濾紙緊密相關(guān)，所以過濾紙支撐對(duì)膜過濾器必須同時(shí)滿足多項(xiàng)指標(biāo)的要求，包括:1)過濾紙要求不溶于水及其它合成成分，濕強(qiáng)不減弱；2)紙面平整均勻，厚度公差低于0.002mm ；3)用于超聲波焊接，粘接牢固，不開裂；4)強(qiáng)力不低于250N/5CM的拉力強(qiáng)度；5)透氣度要好，濾紙無軋點(diǎn)、結(jié)塊、熔化狀態(tài)；6)濾紙表面耐摩擦，不起毛；7)縱橫拉差比要小，延伸率要低；8)濾紙表面與膜的結(jié)合力要好，即濾紙表面不能太光滑，濾紙表面做三維立體，增強(qiáng)與膜之間的抱合力。目前對(duì)高強(qiáng)濾紙要同時(shí)達(dá)到以上多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求非常困難，在生產(chǎn)工藝和材料配比上，各項(xiàng)指標(biāo)相互制約和沖突，很難達(dá)到一個(gè)完美的統(tǒng)一。比如說過濾紙的厚度與均勻度與透氣量，濾紙?zhí)?，通透量達(dá)不到要求；濾紙?zhí)。鶆蚨冗_(dá)不到要求。一般無紡布工藝無法同時(shí)滿足以上要求，表面起毛，膜無法刮上去；表面太光，膜與濾紙要分層；強(qiáng)力達(dá)到了，濾紙厚了 ；濾紙薄了，耐不住高壓力。膜的優(yōu)劣，濾紙又起了關(guān)鍵性的作用，而其中一個(gè)指標(biāo)又牽制著綜合指標(biāo)，濾紙很難達(dá)到一個(gè)完美的統(tǒng)一，完成這一項(xiàng)技術(shù)是非常艱難的。如果簡(jiǎn)單把某一項(xiàng)指標(biāo)提高，就能同時(shí)改變其它許多個(gè)指標(biāo)的下降或超標(biāo)，比如為提高拉力，就去提高克重，同時(shí)就造成厚度增加，透氣減少，卷筒時(shí)內(nèi)外層波紋增加，都會(huì)影響到刮膜的平整度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙及其制備方法，解決了目前存在的高強(qiáng)濾紙各項(xiàng)指標(biāo)間的綜合參數(shù)問題，解決問題的關(guān)鍵是從材料的優(yōu)選、材料的配比、配合的優(yōu)選、成網(wǎng)工藝過程的優(yōu)選、熱軋、壓光的輥面、軸凸度、溫度、速度和壓力等工藝過程的優(yōu)選，從而完成尚強(qiáng)濾紙的解決方案。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙，由聚酯纖維和功能性纖維制成，所述功能性纖維包括異型纖維和雙組份纖維，所述聚酯纖維的重量份比為20% -30%，所述異型纖維的重量份比為40% -80%，所述雙組份纖維的重量份比為8% -50%。
[0006]作為優(yōu)選，所述異型纖維選用帶卷曲度的三角型纖維，以此來增加纖維截面積，提高透光度；
[0007]作為優(yōu)選，所述雙組份纖維為低熔點(diǎn)粘合性纖維或皮芯結(jié)構(gòu)的低熔點(diǎn)纖維，因?yàn)閱我焕w維溫度點(diǎn)太小，溫度很難把熔點(diǎn)增加，雙組份纖維能使溫差區(qū)擴(kuò)大，可以擴(kuò)大到90°C _250°C，還能起粘接作用，增加強(qiáng)力。
[0008]一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，包括以下步驟:
[0009]I)將選好的功能性纖維按一定比例混合均勻，聚酯纖維20% -30%，三角型纖維40% -80%，低熔點(diǎn)纖維8% -50% ；
[0010]2)將混合好的纖維添加油劑、水劑、抗靜電劑噴撒均勻，并密封在容器內(nèi)10-24小時(shí)；
[0011]3)開松和混合、預(yù)梳；
[0012]4)進(jìn)行精細(xì)的混合梳理和鋪網(wǎng)纏繞；
[0013]5)預(yù)熱，恒溫箱充分加熱加固；
[0014]6)熱軋機(jī)軋平、乳光。
[0015]作為優(yōu)選，所述預(yù)熱階段，根據(jù)時(shí)間和預(yù)熱溫度，使纖維達(dá)到90°C _220°C理想的溫度；
[0016]作為優(yōu)選，所述熱軋定型中要精確計(jì)算熱軋輥長(zhǎng)度與溫度及壓力所需的中高凸度，工作狀態(tài)時(shí)要求在溫度與壓力作用下中高度正好為零，在沒有壓力狀態(tài)下，熱軋輥的中高度在8絲到35絲區(qū)間內(nèi)；
[0017]作為優(yōu)選，所述熱軋定型要根據(jù)預(yù)熱纖維溫度和產(chǎn)品的配比度來確定熱軋溫度，既不能把纖維塑化、硬化，又要求纖維熱融合，溫度在150°C _250°C區(qū)間內(nèi)。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明克服了用膠粘合成紙，利用纖維的熱塑性使化纖鋪網(wǎng)熱軋成紙，利用交叉纏結(jié)克服了梳理鋪網(wǎng)的縱橫向拉力差，利用熱軋輥現(xiàn)代工藝技術(shù)和中高技術(shù)使濾紙表面光平，達(dá)到刮膜的平整要求，極大地提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性，能滿足管式膜的高強(qiáng)力、高壓、耐腐蝕等技術(shù)要求，為污水處理、海水淡化、醫(yī)藥萃取、果汁提純提供了強(qiáng)有力的支撐。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0021]為了使高強(qiáng)濾紙同時(shí)達(dá)到完美的指標(biāo)，對(duì)纖維材質(zhì)的要求、強(qiáng)力的要求、卷曲度的要求、雙組份纖維皮芯材質(zhì)的要求，對(duì)梳理性能技術(shù)和纖維適應(yīng)性做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)熱軋機(jī)的壓力、轉(zhuǎn)速和中高凸值做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
[0022]從材料上選擇具有高強(qiáng)力、高卷曲、多組份、適合梳理性好的纖維材料；從工藝上采用纏結(jié)來增加拉力，用高溫?zé)彳垇砜刂茷V紙表面，用適當(dāng)?shù)耐苟葋砜刂茷V紙厚度的公差，用雙組份纖維來控制熱定型固化的溫度區(qū)間，用立體構(gòu)造來增加濾紙的透氣量。
[0023]首先在材料選擇上，選用適合的功能性纖維，如三角型卷曲型纖維和低熔點(diǎn)粘合性纖維或皮芯結(jié)構(gòu)的低熔點(diǎn)纖維。選擇帶卷曲度的三角型纖維或異型纖維來增加纖維截面積，目的是提高透氣度。同時(shí)加上8% -50%的雙組份(低熔點(diǎn))纖維，因?yàn)閱我焕w維溫度點(diǎn)太小，溫度很難把熔點(diǎn)增加雙組份纖維，能使溫差區(qū)擴(kuò)大，可以擴(kuò)大到90°C _250°C，還能起粘接作用，增加強(qiáng)力。
[0024]在生產(chǎn)工藝上，將纖維按一定比例混合均勻，聚酯纖維0.8D的20% _30%，三角型纖維40% -80%，低熔點(diǎn)纖維8% -50%。將纖維添加適量油劑(250-300g/100kg)、水劑(2kg/100kg)、抗靜電劑(300g-500g/100kg)，噴撒均勻并密封在容器內(nèi)10-24小時(shí)。
[0025] 先進(jìn)行開松和混合、預(yù)梳，然后進(jìn)行精梳鋪網(wǎng)，通過精細(xì)的混合梳理、鋪網(wǎng)、纏繞進(jìn)入預(yù)熱，預(yù)熱恒溫箱充分加熱加固，根據(jù)時(shí)間和預(yù)熱溫度，使纖維達(dá)到理想的溫度，一般在900C _220°C區(qū)間內(nèi)選擇。然后熱軋定型，用熱軋機(jī)軋平、乳光，要精確計(jì)算熱軋輥長(zhǎng)度與溫度及壓力所需的中高凸度，要求在溫度與壓力作用下中高度正好為零，在工作狀態(tài)下，熱軋輥的中高度在8絲到35絲區(qū)間內(nèi)，同時(shí)要根據(jù)預(yù)熱纖維溫度和產(chǎn)品的配比度來確定熱軋溫度，既不能把纖維塑化、硬化，又要求纖維熱融合，溫度控制在150°C _250°C區(qū)間內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙，由聚酯纖維和功能性纖維制成，所述功能性纖維包括異型纖維和雙組份纖維，所述聚酯纖維的重量份比為20% -30%，所述異型纖維的重量份比為40% -80%，所述雙組份纖維的重量份比為8% -50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜支撐高強(qiáng)濾紙，其特征在于，所述異型纖維選用帶卷曲度的三角型纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜支撐高強(qiáng)濾紙，其特征在于，所述雙組份纖維為低熔點(diǎn)粘合性纖維或皮芯結(jié)構(gòu)的低熔點(diǎn)纖維。
4.一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，包括以下步驟: 1)將選好的功能性纖維按一定比例混合均勻，聚酯纖維20%-30%，三角型纖維40% -80%，低熔點(diǎn)纖維8% -50% ； 2)將混合好的纖維添加油劑、水劑、抗靜電劑噴撒均勻，并密封在容器內(nèi)10-24小時(shí)； 3)開松和混合、預(yù)梳； 4)進(jìn)行精細(xì)的混合梳理和鋪網(wǎng)纏繞； 5)預(yù)熱，恒溫箱充分加熱加固； 6)熱軋機(jī)軋平、乳光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，其特征在于，所述預(yù)熱階段，根據(jù)時(shí)間和預(yù)熱溫度，使纖維達(dá)到90°C _220°C理想的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，其特征在于，所述熱軋定型中要精確計(jì)算熱軋輥長(zhǎng)度與溫度及壓力所需的中高凸度，工作狀態(tài)時(shí)要求在溫度與壓力作用下中高度正好為零，在沒有壓力狀態(tài)下，熱軋輥的中高度在8絲到35絲區(qū)間內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，其特征在于，所述熱軋定型要根據(jù)預(yù)熱纖維溫度和產(chǎn)品的配比度來確定熱軋溫度，既不能把纖維塑化、硬化，又要求纖維熱融合，溫度在150°C _250°C區(qū)間內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙及其制備方法，由聚酯纖維和功能性纖維制成，所述功能性纖維包括異型纖維和雙組份纖維，所述聚酯纖維的重量份比為20％-30％，所述異型纖維的重量份比為40％-80％，所述雙組份纖維的重量份比為8％-50％。本發(fā)明同時(shí)公布了一種管式膜支撐高強(qiáng)濾紙的制備方法，利用纖維的熱塑性使化纖鋪網(wǎng)熱軋成紙，利用交叉纏結(jié)克服了梳理鋪網(wǎng)的縱橫向拉力差，利用熱軋輥現(xiàn)代工藝技術(shù)和中高技術(shù)使濾紙表面光平，達(dá)到刮膜的平整要求，極大地提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性，能滿足管式膜的高強(qiáng)力、高壓、耐腐蝕等技術(shù)要求，為污水處理、海水淡化、醫(yī)藥萃取、果汁提純提供了強(qiáng)有力的支撐。
【IPC分類】D21F11-14, D21H13-24, D21H15-10
【公開號(hào)】CN104790245
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510153972
【發(fā)明人】姚偉苗, 關(guān)可欣
【申請(qǐng)人】石家莊天略工業(yè)用布有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日