本发明涉及工业滤袋缝纫线的技术领域,具体为一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法及其复合的滤袋缝纫线。
背景技术:
随着我国环保力度的加强,政府对大气污染治理力度的进一步增大。燃煤电厂排放作为工业废气排放的主要来源之一,得到了前所未有的重视,排放标准已经由原来的30mg/nm3提高到20-10mg/nm3,局部地区5mg/nm3。作为控制粉尘颗粒物的主要技术为袋式除尘技术,因具有良好的粉尘排放控制效果,已经成为燃煤电厂过滤除尘的主要技术。据统计,截至2016年年底,我国发电装机容量达16.5亿千瓦,其中煤电装机容量9.4亿千瓦;发电量达6.0万亿千瓦时,其中燃煤发电量约3.9万亿千瓦时,占总发电量的65.5%。而在9.4亿千瓦煤电中,约30%使用袋式除尘或电袋复合除尘。据资料显示,一个较为先进的1000mw大型燃煤发电机组中,需要的滤料160×8000的滤袋2000条,滤料面积就可达8万余平方米,由此看,我国已经有5千万平方米的滤料在承载燃煤锅炉的排放过滤任务。而这部分使用袋式除尘技术的除尘滤袋,基本上都是采用能够适应燃煤排放工况的聚苯硫醚滤料,或聚苯硫醚与聚四氟乙烯的复合滤料制作,以较好地适应燃煤发电中,烟气排放中的硫、氮化合物等腐蚀性物质。为达到更加严格的排放标准,在滤料、滤袋生产技术方面,已经有超细纤维,纤维材料复合、针刺与水刺设备复合使用、覆膜、乳液浸渍、滤袋针孔的封堵等技术革新。在滤袋缝纫线的使用上,普遍选择具有良好耐温性和耐化学性能的聚四氟乙烯缝纫线,以增强滤袋的耐温、耐腐蚀性能。但是,由于聚四氟乙烯材料无熔融状态下有液体流动性的特点,目前只有通过膜带裂解工艺生产短纤维,通过助压挤出工艺或膜带分切工艺制作的单丝长纤。而由于聚四氟乙烯材料具有很强的自润性,短纤维无法纺纱,因此,业内只能使用单丝合股制作缝纫线。因而聚四氟乙烯缝纫线就必然有表面光滑,摩擦力小,与滤料的抱合固附力差的缺点;同时因材料特性还具有耐磨性差和热蠕变失强的缺点。正是这些缺陷所致,滤袋的针孔不能在使用过程中很好地沉积粉尘,并形成粉尘颗粒以封堵针孔,阻止粉尘由针孔穿透,从而影响了过滤效率。目前,排放要求在15mg/nm3以内的项目中,滤袋针孔需要硅胶涂覆封堵或胶带热熔封堵,从而给滤袋的生产制造带来了不小的人力物力浪费,增加了生产成本。
聚苯硫醚纤维以其良好的耐化学性、耐高温等特性被广泛应用于特种功能过滤材料,如燃煤电厂的锅炉排放过滤和滤袋缝纫线等。但是聚苯硫醚在高温下仍然具有的抗氧化性能差,同时无法抵御浓硫酸、硝酸等强氧化剂的侵蚀,高温下容易发生形变和熔融。
技术实现要素:
1.要解决的技术问题
1、本发明要解决的技术问题在于提供一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,依其方法制备的改性聚苯硫醚缝纫线适应高温滤料技术需求的除尘滤袋缝制用线,它在具有良好的耐温性,耐腐蚀性和抗氧化性的同时,具有丰富的毛羽,可以较好地实现滤袋针孔的自堵封闭目的,提高滤料过滤效率,改性聚苯硫醚缝纫线缝纫线还具有较好的热稳定性,在受热状态下,能保持良好的断裂强力。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采取如下技术方案:
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,包括如下步骤:
步骤一,选料:使用线密度1.5-3dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度51±5mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4cn/dtex,热缩率≤3.7%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为5s-30s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:400-600捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
优选的,所述步骤四中改性溶液的成分为:质量百分含量1.2%的萘磺酸碱金属盐、质量百分含量2%的甲醛缩合物、质量百分含量4.7%的hcfcs卤素化合物,质量百分含量12%的二氧化硅,其余为水。
优选的,所述步骤一中的聚苯硫醚纤维的线密度在2.2dtex,短切长度38-70cm,断裂强度为4.5cn/dtex,断裂伸长率≤26%,热缩率≤3%。
优选的,所述步骤二中的改性聚苯硫醚纱线是纱支为20s的单纱,单捻度550捻/m。
优选的,所述步骤六中并捻合股是指将作为股线的改性聚苯硫醚纱线,进行并捻合股后制成改性聚苯硫醚缝纫线的过程,且合股过程是指包括但不限于两股的多合股制线方式,其中合股过程还包括合股纱做为股线进行的二次以上的多次合股的制线方式。
本发明还提供了一种改性聚苯硫醚缝纫线复合的滤袋缝纫线,是由改性聚苯硫醚滤袋缝纫线、改性聚苯硫醚纱线和尼龙材质纱线组成,所述改性聚苯硫滤袋缝纫线包裹在由改性聚苯硫醚纱线和尼龙材质纱线混合捻合成的外表面形成包芯纱结构,且芯纱结构是由改性聚苯硫醚纱线和尼龙材质纱线分别按顺时针方向单独捻合之后再合并按逆时针方向捻合成股,所述改性聚苯硫醚滤袋缝纫线外表面涂有胶质蜡。
优选的,所述尼龙材质纱线是为单股或两股以上的多股合并的尼龙材质纱线。
优选的,所述改性聚苯硫醚滤袋缝纫线为单股或两股以上的多股合并的改性聚苯硫醚滤袋缝纫线。
优选的,所述改性聚苯硫醚滤袋纱线为单股或两股以上的多股合并的改性聚苯硫醚纱线,且改性聚苯硫醚纱线为扁形纱线。
3.有益效果
(1)本发明提供的一种改性聚苯硫醚缝纫线不仅保留了固有聚苯硫醚纤维的力学性能、化学稳定性、阻燃性、保温性之外,其抗氧化性能、耐高温、电性能方面均有极大的提升。
(2)本发明提供的一种改性聚苯硫醚缝纫线适应高温滤料技术需求的除尘滤袋缝制用线,它在具有良好的耐温性,耐腐蚀性和抗氧化性的同时,改性聚苯硫醚缝纫线具有丰富的毛羽,可以较好地实现滤袋针孔的自堵封闭目的,提高滤料过滤效率。
(3)本发明提供的一种改性聚苯硫醚缝纫线复合的滤袋缝纫线由改性聚苯硫醚纱线、改性聚苯硫醚缝纫线和尼龙材质纱线组成,尼龙材质纱线耐热耐磨,与改性聚苯硫醚纱线制混合捻合成进一步提高了滤袋缝纫线的韧性,也提高了使用寿命。
(4)改性聚苯硫醚缝纫线的测试结果如下:
2、物理性能为:线密度1000±100dtex,断裂强度3.5cn/dtex,断裂伸长率25%,热收缩率3%。
3、耐温性:235℃。
耐化学性能(85℃,24h强度保持率):浓硫酸(98%):提升至90%,浓硝酸(60%):提升至87%,浓碱液(40%):提升至95%,双氧水(30%):提升至95%。
附图说明
图1为改性聚苯硫醚滤袋缝纫线的工艺流程图;
图2为改性聚苯硫醚缝纫线复合的滤袋缝纫线结构示意图。
图中,1、改性聚苯硫醚滤袋缝纫线,2、改性聚苯硫醚纱线,3、尼龙材质纱线,4、胶质蜡。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种改性聚苯硫醚缝纫线复合的滤袋缝纫线,一种改性聚苯硫醚缝纫线复合的滤袋缝纫线,是由改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1、改性聚苯硫醚纱线2和尼龙材质纱线3组成,所述改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1为单股或两股以上的多股合并的改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1,由于过滤袋过滤量不同,改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1的股数不同,股数越多对过滤针孔的密封性也越好,改性聚苯硫滤袋缝纫线1包裹在由改性聚苯硫醚纱线2和尼龙材质纱线3混合捻合成的外表面形成包芯纱结构,且芯纱结构是由改性聚苯硫醚纱线2和尼龙材质纱线3分别按顺时针方向单独捻合之后再合并按逆时针方向捻合成股,尼龙材质纱线3是为单股或两股以上的多股合并的尼龙材质纱线3,尼龙材质纱线3具有较强的韧性和耐磨性,增加芯纱结构的强度,改性聚苯硫醚滤袋纱线2为单股或两股以上的多股合并的改性聚苯硫醚纱线2,且改性聚苯硫醚纱线2为扁形纱线,可以更好地与尼龙材质纱线3抱合在一起,改性聚苯硫醚纱线2股数越多时,使芯纱结构更稳定,改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1外表面涂有胶质蜡4,改性聚苯硫醚滤袋缝纫线1外的羽毛被胶质蜡4凝固,在使用时便于穿过针孔,蜡遇高温融化,此时,改性聚苯硫醚缝纫线1外表面的羽毛伸开自动封堵滤袋针孔。
实施例二
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,具体制备过程如下:
步骤一,选料:使用线密度1.5-3dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度51±5mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4cn/dtex,热缩率≤3.7%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为5s-30s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:400-600捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
在本实施例中,所述步骤四中改性溶液的成分为:质量百分含量1.2%的萘磺酸碱金属盐、质量百分含量2%的甲醛缩合物、质量百分含量4.7%的hcfcs卤素化合物,质量百分含量12%的二氧化硅,其余为水。
在本实施例中,所述步骤一中的聚苯硫醚纤维的线密度在2.2dtex,短切长度38-70cm,断裂强度为4.5cn/dtex,断裂伸长率≤26%,热缩率≤3%。
在本实施例中,所述步骤二中的改性聚苯硫醚纱线是纱支为20s的单纱,单捻度550捻/m。
在本实施例中,所述步骤六中并捻合股是指将作为股线的改性聚苯硫醚纱线,进行并捻合股后制成改性聚苯硫醚缝纫线的过程,且合股过程是指包括但不限于两股的多合股制线方式,其中合股过程还包括合股纱做为股线进行的二次以上的多次合股的制线方式。多合股制线方式指两根聚苯硫醚纱线合股之后与另外两个聚苯硫醚合股之后的再次合股的方式。
实施例三
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,具体制备过程如下:
步骤一,选料:使用线密度1.5dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度51mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.26cn/dtex,热缩率≤3.58%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为5s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:400捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
上述改性聚苯硫醚缝纫线制备方法与实施例二不同之处在于,
所述步骤一中使用线密度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度51mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.26cn/dtex,热缩率≤3.58%。
所述步骤二中改性聚苯硫醚纱线是纱支为5s的单纱,捻度:400捻/m。
实施例四
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,具体制备过程如下:
步骤一,选料:使用线密度2.2dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度52mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.5cn/dtex,热缩率≤3%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为20s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:550捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
上述改性聚苯硫醚缝纫线制备方法与实施例二不同之处在于,
所述步骤一中使用线密度为2.2dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度52mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.5n/dtex,热缩率≤3%。
所述步骤二中改性聚苯硫醚纱线是纱支为5s的单纱,捻度:400捻/m。
实施例五
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,包括如下步骤:
步骤一,选料:使用线密度2.6dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度53mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.32cn/dtex,热缩率≤3.62%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为10s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:450捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
上述改性聚苯硫醚缝纫线制备方法与实施例二不同之处在于,
所述所述步骤一中使用线密度为2.6dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度53mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.32cn/dtex,热缩率≤3.62%。
所述步骤二中改性聚苯硫醚纱线是纱支为10s的单纱,捻度:450捻/m。
实施例六
一种改性聚苯硫醚缝纫线制备方法,具体制备过程如下:
步骤一,选料:使用线密度3dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度56mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.43cn/dtex,热缩率≤2.9%;
步骤二,纺纱:使用环锭纺纱机纺制纱支为30s的单纱或合股纱,纺纱捻度z捻,捻度:600捻/m;络筒;
步骤三,松筒,将络筒后的聚苯硫醚纱线转移到松筒里;
步骤四,改性:将松筒后的纱线放入改性容器之内,在有氧环境下进行加热,温度在180-260℃;2小时后,然后将纱线放入改性溶液中,进行改性处理,6小时后排出改性溶液;然后将纱线进行漂洗、脱水、烘干;
步骤五,复络筒:将烘干的纱线重新络筒;
步骤六,并捻合股:将经过上述步骤五复络筒工艺的改性聚苯硫醚纱线的纱筒,置于倍捻机进行并捻合股,捻度480捻/m;
步骤七,热定型:将经过并捻合股后的纱线,经过热焙烘装置进行热定型,设定温度260-300℃,受热腔体长度120cm,线通过速度0.3-1m/s;
步骤八,过油、绕线:将经过热定型的纱线,绕线后通过油盒上油,并绕制成改性聚苯硫醚缝纫线。
上述改性聚苯硫醚缝纫线制备方法与实施例二不同之处在于,
所述步骤一中使用线密度为3dtex的聚苯硫醚纤维,剪切长度56mm,聚苯硫醚纤维的断裂强度为≥4.43cn/dtex,热缩率≤2.9%。
所述步骤二中改性聚苯硫醚纱线是纱支为30s的单纱,捻度:600捻/m。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。