專利名稱：彈性纖維絨絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可用作生活和工業(yè)污水處理填料用的彈性纖維絨絲。
目前，在生活和工業(yè)污水處理所用的彈性填料，一般均由彈性纖維絲或其組合成各種形狀和結(jié)構(gòu)的填料，以提高其比表面積，獲取較佳的處理效果。此外，人們還致力對(duì)彈性纖維絲進(jìn)行改進(jìn)，比如，將光滑的纖維絲改進(jìn)成其上分布毛刺的纖維絲，中國(guó)專利ZL97222817.9公布了一種“彈性填料絲”，其主要特征是絲條上等間距分布扁平絲段，其上也可有毛刺。這種彈性填料絲與其它同類產(chǎn)品相比，由于絲條形狀、結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使其比表面積有提高，易于掛膜，組合成填料后，空間分布趨于均勻合理，布水布?xì)庑阅茌^好，無(wú)疑可提高有機(jī)物的去除率。然而，這種形狀和結(jié)構(gòu)的彈性填料絲的比表面積仍然不夠大，其掛膜速度不會(huì)太快，生物附著量也不會(huì)高，會(huì)影響污水處理效果的進(jìn)一步提高。
本實(shí)用新型——彈性纖維絨絲的目的在于克服上述技術(shù)存在的不足，而提供一種用擠出，牽引制成的纖維絲，用靜電熱植絨法在其高溫表面上植有絨毛，獲得一種比表面積大，更易于掛膜，生物附著量更高的彈性纖維絨絲。
一種彈性纖維絨絲，其特征在于它是由擠出，牽引制成的纖維絲(1)，同時(shí)用靜電熱植絨法植于其表面上的絨毛構(gòu)成。
上述的彈性纖維絨絲，其纖維絲橫斷面為圓形時(shí)其直經(jīng)可為0.5—2.0mm，橫斷面為方形時(shí)其邊長(zhǎng)可為1.0—2.0mm×1.0—2.0mm，橫斷面為扁形時(shí)其寬可為2.0—5.0mm，最高可為1.0—2.0mm，該纖維絲上的絨毛長(zhǎng)可為0.5—3.0mm，纖度為1.5—3.0旦。旦為纖維的纖度單位，是指9000米長(zhǎng)的纖維，重量為多少克，其纖度就為多少旦，旦數(shù)愈小，纖維越細(xì)。
若以拉絲級(jí)聚丙烯粒料(或拉絲級(jí)聚丙烯粉料按需加入一定量防老劑，增塑劑等，經(jīng)混煉、制成拉絲粒料)為原料，依次經(jīng)擠出、牽引制成的纖維絲，先后經(jīng)靜電熱植絨，冷卻定型等連續(xù)過(guò)程，可制得本實(shí)用新型彈性纖維絨絲，其操作步驟及工藝如下a、將聚丙烯拉絲粒料加到擠出機(jī)中，控制擠出機(jī)機(jī)頭溫度為220—250℃，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000-1500轉(zhuǎn)/分，在擠出機(jī)擠壓和牽引機(jī)牽引作用下，纖維絲進(jìn)入植絨箱。
b、進(jìn)入植絨箱的纖維絲其表面溫度仍維持在220—250℃高溫，絨毛從該箱的負(fù)高壓端定量送入，在30—150kv靜電作用下，絨毛便均勻植在a制成的纖維絲表面上(此過(guò)程可稱靜電熱植絨法)；c、由b制得的纖維絲絨，經(jīng)冷卻、以牽引速度與擠出機(jī)轉(zhuǎn)速相匹配的牽引機(jī)(膠輥線速度0.1—1.0m/s連續(xù)可調(diào))牽引定型后便制得本發(fā)明所述的彈性纖維絨絲。
為得到所需要的規(guī)格形狀(如圓、方、扁形)的纖維絲，只需將擠出機(jī)機(jī)頭出料口加工成相應(yīng)的形狀和規(guī)格尺寸即可實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型所提供的彈性纖維絨絲，由于采用以聚丙烯(或聚乙烯)拉絲粒料為原料，在擠出、牽引拉絲過(guò)程中，纖維絲表面在拉絨箱中仍處于220—250℃高溫狀態(tài)下，將長(zhǎng)度為0.5—3mm，纖度為1.5—3.0旦絨毛在30—150kv靜電場(chǎng)作用下，均勻植于上述纖維絲表面，經(jīng)冷卻、牽引、定型等連續(xù)過(guò)程，制得本實(shí)用新型彈性纖維絨絲，具有更大的比表面積，更易于快速掛膜，其上生物附著量會(huì)顯著地提高，提高污水處理效果，尤其是提高有機(jī)物的去除率，同時(shí)又易于老化膜脫落。上述纖維絨絲的絨毛用靜電植熱絨法與纖維絲結(jié)合比用粘合劑粘合植絨法得到纖維絨絲更堅(jiān)牢，使用壽命更長(zhǎng)，從而降低污水處理的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
綜上所述，本實(shí)用新型提供的彈性纖維絲既有彈性絲狀填料所具有的優(yōu)點(diǎn)使用中生物膜分布均勻，單絲對(duì)氣泡的切割效果明顯，可有效提高氧利用率，使用壽命長(zhǎng)；又具有組合式填料具備掛膜速度快，適用范圍廣，生物附著量大，對(duì)新裝置啟動(dòng)運(yùn)行更有益處等特點(diǎn)。如果用這種彈性纖維絨組合成不同形狀和結(jié)構(gòu)的填料，其比表面積更大，掛膜速度更快。現(xiàn)將本實(shí)用新型的彈性纖維絲絨與現(xiàn)有技術(shù)ZL97222819.9“彈性填料絲”比較如下


圖1為橫截面為圓形的彈性纖維絨絲(絨毛無(wú)規(guī)則分布)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1的A—A剖面圖；圖3為橫截面為圓形的彈性纖維絲絨(絨毛規(guī)則分布)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的B—B剖面圖；圖5為橫截面為方形的彈性纖維絨絲結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的C—C剖面圖；圖7為橫截面為扁形的彈性纖維絨絲結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的D—D剖面圖；圖9為彈性纖維絨絲制備過(guò)程示意圖。
現(xiàn)結(jié)合上述附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述從附
圖1—8可見，本實(shí)用新型彈性纖維絨絲由纖維絲1和用靜電植絨法在纖維絲1表面上均勻植有的絨毛2構(gòu)成。
圖1—2表明絨毛2呈無(wú)規(guī)則植在纖維絲1表面上；圖3—4表明絨毛2有規(guī)則地植在纖維絲1表面上。
從圖9可見，原料拉絲級(jí)聚丙烯拉絲粒料3，在擠出機(jī)中經(jīng)擠出后，在牽引機(jī)作用下依次先后經(jīng)植絨、一次絨毛回收、冷卻、牽引、干燥、二次絨毛回收，成品絲卷繞(或定長(zhǎng)切割)等過(guò)程。
將拉絲級(jí)長(zhǎng)3—4mm，直徑為3mm的粒料3(吉化集團(tuán)公司錦江油化廠生產(chǎn)，已加防老劑等)加到SJ-45B型擠出機(jī)(上海塑料機(jī)械總廠生產(chǎn)，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)10—90rpm)中，控制機(jī)頭(自制，出料孔2—3mm，孔數(shù)6—24個(gè)，)溫度為220—250℃、電機(jī)轉(zhuǎn)速1000—1500轉(zhuǎn)/分。擠出機(jī)擠出的纖維絲1，在牽引機(jī)(自制，膠輥線速度為0.1—1.0米/秒，連續(xù)可調(diào))牽引下，依次先后通過(guò)植絨箱(自制，箱內(nèi)平行立式設(shè)兩塊電極板，間距6—12mm，正極接地，另一極板與高壓靜電發(fā)生器負(fù)極相連接)、一次絨毛回收箱、冷卻水箱(水下部分設(shè)導(dǎo)輥)、干燥箱(自制，恒溫干燥，110℃)、二次絨毛回收箱(同一次回收箱，采用真空抽吸布袋收集浮絨，真空度為590-700mmHg柱)。當(dāng)纖維絲1進(jìn)入植絨箱時(shí)，由于該箱內(nèi)一極板(負(fù)極板)與F140-II型靜電發(fā)生器(上海復(fù)旦中學(xué)校辦工廠制造，輸入電壓220V，50Hz，輸出電壓30—150KV，當(dāng)絨毛2(常州市永和靜電植絨公司生產(chǎn)，分尼龍絲、粘膠纖維、維綸絲，其長(zhǎng)L＝0.5—3.0mm，纖度為1.5—3.0旦)，由從植絨箱負(fù)高壓上端定量連續(xù)進(jìn)料(保證絨毛均勻分布在纖維絲1)，在上述靜電場(chǎng)作用下，絨毛2便均勻植在溫度仍處于220—250℃、直徑為0.5—2.0mm的纖維絲表面上。在牽引機(jī)牽引下，經(jīng)冷卻、干燥定型后便制成本發(fā)明所述的彈性纖維絨絲，它可卷繞或定長(zhǎng)切割。
圖5—6顯示了纖維絲1橫截面為方形彈性纖維絨絲結(jié)構(gòu)情況，圖7—8給出了纖維絲1橫斷面為扁形的彈性纖維絨絲結(jié)構(gòu)情況。同樣，其纖維絲1上的絨毛呈現(xiàn)類似與圖3—4、
圖1—2的有規(guī)則、無(wú)規(guī)則分布情形，而纖維絲1橫截面的形狀(圓、方、扁形等幾何形狀)，可通過(guò)將擠出機(jī)機(jī)頭加工成相應(yīng)的幾何形狀和所需要的規(guī)格即可實(shí)現(xiàn)。因此，按上述方法也可制成彈性纖維絨絲纖維絲1的橫截面為方形，其邊長(zhǎng)為1.0—2.0mm；而纖維絲1橫截面為扁形，其寬為2.0—5.0mm，最高為1.0—2.0mm。其纖維絲1表面均勻地植于上述的絨毛2。這樣制得的彈性纖維絨絲，絨毛2與纖維絲1結(jié)合比用粘合劑粘合植絨法牢固，其使用壽命長(zhǎng)，比表面積更大，易于實(shí)現(xiàn)快速掛膜，生物附著量明顯提高，會(huì)使污水處理效果得到提高。
權(quán)利要求1.一種彈性纖維絨絲，其特征在于它是由擠出、牽引制成的纖維絲(1)、同時(shí)用靜電熱植樹造林絨法植于其表面上的絨毛(2)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性纖維絨絲，其特征在于所述的纖維絲(1)橫斷面為圓形時(shí)其直徑可為0.5—2.0mm，橫斷面為方形時(shí)其邊長(zhǎng)為1.0—2.0mm×1.0—2.0mm，橫斷面為扁形其寬可為2.0—5.0mm，最高可為1.0—2.0mm，該纖維上的絨毛(2)長(zhǎng)可為0.5—3.0mm，纖度可為1.5—3.0旦。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種污水處理填料用的彈性纖維絨絲,它由用擠出、牽引制成的纖維絲和用靜電熱植絨法植于其表面上的絨毛構(gòu)成。纖維絲橫斷面呈圓形時(shí),其直徑可為0.5—2.0mm;為方形時(shí)其邊長(zhǎng)為1.0—2.0mm×1.0—2.0mm;為扁形時(shí)其寬為2.0—5.0mm,高為1.0—2.0mm。該纖維絲上絨毛長(zhǎng)為0.5—3.0mm,纖度為1.5—3.0旦。上述彈性纖維絨絲與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有更大的比表面積,容易實(shí)現(xiàn)快速掛膜,生物附著量明顯提高,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05D1/00GK2471433SQ0124126
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月19日
發(fā)明者李志明, 張延濤 申請(qǐng)人:吉化集團(tuán)環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司