一种工业滤布及其生产方法和用途
【专利摘要】本发明公开一种工业滤布及其生产方法和用途，该滤布是由捻度为100～800T/M、纤度为280～2000dtex的聚苯硫醚纱线所形成的机织物，该滤布的覆盖系数为2000～3000，该滤布的平均孔径为1～30μm。本发明的工业滤布具有截留精度高、耐高温、耐酸碱腐蚀，使用寿命长的特点，同时还具有生产成本低、生产效率高的特点，本发明的工业滤布可广泛应用于化工或水处理等领域的液体过滤。
【专利说明】一种工业滤布及其生产方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业滤布及其生产方法和用途。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步、工业的发展，如矿业、化工、食品、环保等领域对液体过滤技术的要求越来越高，进而对滤布的要求也越来越高。滤布作为一种应用广泛的过滤介质，在过滤分离过程中起着重要的作用，直接影响过滤效果。而滤布的材质，对滤布的性能又起着决定性的作用，这不仅是对滤布织造工艺和后加工技术提出更高的要求，更重要的是对纤维材料的性能提出更高的要求，现有普通材料滤布(如丙纶布等)已经不能完全满足酸碱性和高温环境中的使用要求。
[0003]如中国专利CN 101618289A公开了一种以聚苯硫醚纤维为原料的非织造滤布，由于非织造布的强力低且平均孔径大，在过滤精度要求较高的场合下无法满足过滤的要求，影响过滤效果。
[0004]又如中国专利CN 101332384A公开了一种以丙纶为原料的机织滤布，由于丙纶丝不耐高温，在过滤温度较高的场合下无法满足过滤的要求，影响过滤效果，而且遇到强酸、强碱时，丙纶丝容易被腐蚀。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种截留精度高、耐高温、耐酸碱腐蚀，使用寿命长的工业滤布。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种生产成本低、生产效率高的工业滤布的生产方法。
[0007]本发明的技术解决方案是:本发明的工业滤布是由捻度为100?800T/M、纤度为280?2000dtex的聚苯硫醚纱线所形成的机织物，该滤布的覆盖系数为2000?3000，该滤布的平均孔径为I?30 μ m。当聚苯硫醚纱线的捻度低于100T/M时，纱线强力低，毛羽多，影响织造；当聚苯硫醚纱线的捻度高于800T/M时，纱线易发生捻缩，会影响织造。如果聚苯硫醚纱线的纤度小于280dtex的话，由于纱线较细，织造过程中易发生纱线断裂，若要改善该现象，需对纱线进行上浆处理，这样就会增加织造成本；如果聚苯硫醚纱线的纤度大于2000dtex的话，织造时打纬难度增大，影响织造，而且制得的织物孔隙大，作为工业滤布应用于液体过滤时，对悬浮物的截留率低。当机织物的覆盖系数低于2000时，作为液体过滤的滤布的平均孔径较大，过滤精度大大降低；当织物的覆盖系数高于3000时，滤布的紧度大，影响过滤速度，消耗能源，从而就会增加成本。织物的覆盖系数影响着滤布的平均孔径，如果滤布的平均孔径小于I μ m的话，意味着滤布的覆盖系数很高，会严重降低滤布的过滤速度且提高了成本；如果滤布的平均孔径大于30 μ m的话，滤布的过滤精度低，对悬浮物的截留率低。考虑到过滤精度和过滤速度的双重影响，滤布的平均孔径优选2?10 μ m。
[0008]本发明的工业滤布的经向密度为150?200根/10cm，纬向密度为100?150根/1cm0当滤布的经向密度低于150根/10cm，纬向密度低于100根/1cm时，滤布的平均孔径较大，对液体中细小粒径的悬浮物的截留率越低；当滤布的经向密度高于200根/10cm，纬向密度高于150根/1cm时，滤布的通气度偏小，影响过滤速度，同时滤布的成本增加，织造难度提高，生产效率降低。
[0009]在测定压力为125Pa时，本发明工业滤布的通气度为10cm3/cm2/s以下。当滤布的通气度高于10cm3/cm2/s时，滤布的平均孔径偏大，对液体中细小粒径的悬浮物的截留率越低。
[0010]本发明工业滤布的经向拉伸强度为3000N?4500N/5cm，纬向拉伸强度为2000N?3500N/5cm。当滤布的经向强度低于3000N/5cm，纬向强度低于2000N/5cm时，滤布在过滤过程中受到溶液的冲击，易造成织物损坏，影响过滤效果；当滤布的经向强度高于4500N/5cm,纬向强度高于3500N/5cm时，这样就需要提高滤布的密度，从而既增加成本又影响生产效率。
[0011]本发明的工业滤布的生产方法，采用经纬纱纤度为280?2000dtex、捻度为100?800T/M的聚苯硫醚纱线在片梭织机或重磅箭杆织机上进行织造，制得坯布，再在温度为80?100°C，速度为20?40m/min下进行精炼，然后在温度130?180°C下进行干燥，得到成品。由于本发明需织造一种高密度织物，且所采用的纱线毛羽较多，一般的织机无法织造，而采用片梭织机或重磅箭杆织机打纬力度高，能制得高密度的织物。当精炼温度低于80°C时，布面上的污迹不易去除；当精炼温度高于100°C时，不仅消耗能源，而且还增加生产成本；当精炼速度低于20m/min时,精炼速度过低,会影响生产效率；当精炼速度高于40m/min时，精炼速度偏高，精炼剂不能与滤布充分接触，布面上的污迹不能完全洗净；当干燥温度低于130°C时，精炼后的滤布不易变干，干燥生产效率较低；当干燥温度高于180°C时，会增加能源消耗，在一定程度上增加了生产成本。
[0012]本发明的工业滤布具有截留精度高、耐高温、耐酸碱腐蚀，使用寿命长的特点，同时还具有生产成本低、生产效率高的特点，本发明的工业滤布可广泛应用于化工或水处理等领域的液体过滤。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。本发明的工业滤布各物性的测定方法如下。
[0014]【经纬向密度】
根据JIS L1096 8.6密度法，用密度镜来测量织物的经纬向密度。
[0015]【克重】
根据JIS L1096 8.4.2法，在标准状态下剪取20cmX 20cm的实验片3个，每个在标准状态下称其质量，按照计算公式:克重=质量/面积，求出每块实验片的克重，取平均值。
[0016]【通气度】
根据JIS L1096 8.27.1A法，将样品在无张力的状态下，放在测试区，调节气压200Pa，为避免测试点的重复，测试时将样品斜向移动以得到不同经、不同纬的测试点，每一样品至少测试5次，取平均值。
[0017]【拉伸断裂强度和断裂伸长率】 根据JIS L1096 8.12.1A法(基布扯边法)，实验样品取样大小为30cmX 5cm，从边的两边扯去相同根数的纱线，使剩余实验样品幅宽满足规定幅宽:5cm。在拉伸实验机上，用夹具夹住样品两端，夹头间距为20cm,在定速20cm/min的速度下,测定样品被拉断时的断裂强度和断裂伸长率，每组样品至少3回，取平均值。
[0018]【平均孔径】
利用毛管流动孔隙测量仪(美国施多威尔公司)测试滤布的平均孔径。将一个完全为润湿液饱和的样品至于密封的样品室内，气体从样品前流向样品室。用计算机控制气体压力，使之缓慢增加，直到它达到足以克服最大孔径对应的液体的毛管作用，这就是所谓的泡点压力。当压力进一步以小的增量增加时，形成可测量出的气体流动，直到能流动的液体被排空为止。用干样品也会产生流速对压力的数据，并且将其进行实时的储存和显示。根据以下公式计算出平均孔径:
D=4 Y cos Θ /p,式中:D=孔隙直径，
Y =液体的表面张力，
Θ =接触角和，
P=压差。
[0019]【粒子截留率】
粒子截留率采用一次通过恒压过滤法测定。在规定真空度下，对有一定粒径分布范围的悬浮物料进行过滤，过滤结束后，测得透过滤布的颗粒量，所测得的颗粒量与悬浮液中总的颗粒量的比值即为该滤布的粒子截留率。
[0020]实施例1
采用经、纬纱纤度为1772dtex、捻度为480T/M的聚苯硫醚纱线在重磅箭杆织机上进行织造，制得经纱密度为157根/10cm、纬纱密度为102根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为90°C、速度为30m/min下进行精炼，然后在温度为150°C下进行锡林干燥，制得覆盖系数为2774、平均孔径为2.1 μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0021]实施例2
采用经纱纤度为882dtex、捻度为360T/M的聚苯硫醚纱线，纬纱纤度为295dtex、捻度为200T/M的聚苯硫醚纱线在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为200根/10cm、纬纱密度为130根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为95°C、速度为40m/min下进行精炼，然后在温度为130°C下进行锡林干燥，制得覆盖系数为2163、平均孔径为4.0 μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0022]实施例3
采用经纱、纬纤度为590dteX、捻度为300T/M的聚苯硫醚纱线，在重磅箭杆织机上进行织造，制得经纱密度为180根/10cm、纬纱密度为150根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为98°C、速度为40m/min下进行精炼，然后在温度为140°C下进行锡林干燥，制得覆盖系数为2036、平均孔径为6.0 μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0023]实施例4
采用经纱纤度为1772dtex、捻度为480T/M的聚苯硫醚纱线，纬纱纤度为882dtex、捻度为360T/M的聚苯硫醚纱线在片梭织机上进行织造，其中纬向为双纬打纬方式，制得经纱密度为150根/10cm、纬纱密度为188根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为93°C、速度为40m/min下进行精炼,然后在温度为140°C下进行锡林干燥,制得覆盖系数为2660、平均孔径为3.4μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0024]实施例5
采用经、纬纱纤度为1181dtex、捻度为600T/M的聚苯硫醚纱线在重磅剑杆织机上进行织造，制得经纱密度为150根/10cm、纬纱密度为110根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为92°C、速度为38m/min下进行精炼，然后在温度为160°C下进行锡林干燥，制得覆盖系数为2270、平均孔径为7.0 μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0025]实施例6
采用经、纬纱纤度为882dtex、捻度为300T/M的聚苯硫醚纱线在重磅剑杆织机上进行织造，制得经纱密度为160根/10cm、纬纱密度为140根/1cm的平纹织物，再将上述平纹织物在温度为95°C、速度为35m/min下进行精炼，然后在温度为170°C下进行锡林干燥，制得覆盖系数为2263、平均孔径为5.0 μ m的工业滤布。本发明的工业滤布的各物性参见表I。
[0026]实施例1?6中所得的工业滤布可广泛应用于化工或水处理等领域的液体过滤。
[0027]比较例I
采用纤度为2.2dtex的聚苯硫醚纤维进行开棉一梳理成网一铺网一针刺，制得纤维网，然后将该纤维网在220°C下进行热定型，得到表面光滑的滤毡，该滤毡的断裂强度为经向616N/5cm、纬向1224 N/5cm，平均孔径为40 μ m。该滤毡的各物性表见表I。
[0028]比较例2
采用经、纬纱纤度为2100dteX、捻度为900T/M的聚苯硫醚纱线在重磅剑杆织机上进行织造，制得经纱密度为100根/10cm、纬纱密度为80根/1cm的平纹织物，织造过程中纱线发生捻缩，且下机后发现布面有皱。再将上述平纹织物在温度为95°C、速度为40m/min下进行精炼，然后在温度为150°C下进行锡林干燥,制得覆盖系数为2211、平均孔径为32μηι的工业滤布。该工业滤布的各物性参见表I。
【权利要求】
1.一种工业滤布，其特征在于:该滤布是由捻度为100?800T/M、纤度为280?2000dtex的聚苯硫醚纱线所形成的机织物，该滤布的覆盖系数为2000?3000，该滤布的平均孔径为I?30 μ m。
2.根据权利要求1所述的工业滤布，其特征在于:该滤布的平均孔径为2?10μ m。
3.根据权利要求1所述的工业滤布，其特征在于:该滤布的经向密度为150?200根/10cm，纬向密度为100?150根/1cm0
4.根据权利要求1所述的工业滤布，其特征在于:在测定压力为125Pa时，该滤布的通气度为10cm3/cm2/s以下。
5.根据权利要求1所述的工业滤布，其特征在于:该滤布的经向拉伸断裂强度为3000N?4500N/5cm，纬向拉伸断裂强度为2000N?3500N/5cm。
6.一种权利要求1所述的工业滤布的生产方法，其特征在于:采用经纬纱纤度为280?2000dtex、捻度为100?800T/M的聚苯硫醚纱线在片梭织机或重磅箭杆织机上进行织造，制得坯布，再在温度为80?100°C、速度为20?40m/min下进行精炼，然后在温度130?180°C下进行干燥，得到成品。
7.一种权利要求1所述的工业滤布在液体过滤领域的应用。
【文档编号】D03D13/00GK104178869SQ201310191358
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】张晓静 申请人:东丽纤维研究所（中国）有限公司