一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法及其制备装置与流程

专利2026-08-31  15


本发明属于过滤材料,尤其是涉及一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法及其制备装置。


背景技术:

1、

2、目前在高效过滤材料领域有水驻极熔喷无纺布、ptfe膜材料、玻纤无纺布材料以及静电纺纳米纤维材料得到广泛应用,但是这些材料由于孔隙率很低,针对大粒径颗粒物的过滤主要是以拦截为主很快形成滤饼层导致空隙被堵失去过滤作用。

3、熔喷法非织造布生产工艺是一种熔体直接纺丝成网非织造布制造工艺,是将热塑性聚合物熔体如聚丙烯树脂熔融后通过喷丝组件,在高速高压热空气流的作用下拉成超细熔喷纤维,纤维在成网帘上堆积,自粘合形成熔喷非织造布。由于熔喷非织造布的生产工艺,其纤维的平均直径一般在2-5μm左右,其超细的纤维直径和孔隙结构使其对0.3μm及其以下的小粒径颗粒物有着非常好的过滤作用,在hepa过滤器中有着非常的多的应用,但是时由于超细的纤维直径和空隙结构使其在大风量、大粒径颗粒物过滤中阻力上升非常快,寿命使用非常短。


技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题,提供一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法及其制备装置。

2、为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,包括以下步骤:

4、步骤(1),原料改性:采用pp/pla熔喷塑料粒子,在进行熔融纺丝之前首先对其进行改性加工,将95-99.5%的pp/pla熔喷塑料粒子、0.5%-3%的成核剂、0.2%-0.8%的硬脂酸盐、0.1%-0.5%的抗氧剂混合均匀后通过改性螺杆进行改性造粒得到改性切片;

5、步骤(2),熔融挤出:将步骤(1)中改性获得的改性切片输送至螺杆挤出机中加热熔融,改性切片经过熔融后通过过滤器过滤后再经计量泵计量进入模头挤出;

6、步骤(3),纺丝:熔体经过计量泵计量后进入熔喷模头,由熔喷模头进行熔体分配后,经分配板流入喷丝板挤出成丝;

7、步骤(4),牵伸冷却:熔体经喷丝板挤出后便受到高速高温的热气流夹持牵伸,在热气流的牵伸下直径迅速变小,同时在距喷丝板垂直距离5cm-20cm处喷射冷却水雾,使熔喷纤维在牵伸的同时迅速冷却固化,形成高结晶度的粗旦纤维;

8、步骤(5),接收成网:成网机的前端设有放卷架,放卷架上穿有接收层无纺布,接收层无纺布通过放卷架铺至成网帘上,纤维冷却成型后在牵伸气流的的作用下落向成网帘上的接收层上,靠纤维自身余热与接收层黏贴在一起;

9、步骤(6),驻极处理:接收成网的粗旦熔喷无纺布牵引至驻极装置进行驻极处理,提高产品的静电吸附能力,进一步提高其对颗粒物的拦截效率;

10、步骤(7),分切收卷:将经过驻极处理后的粗旦熔喷无纺布材料经过分切收卷后,即形成超低阻粗旦熔喷无纺布过滤材料。

11、作为一种优选的技术方案,所述喷丝板的喷丝孔的直径在0.3mm-0.6mm之间。

12、作为一种优选的技术方案,步骤(5)中,高克重产品通过超声工艺或针刺工艺进行进一步加固处理。

13、作为一种优选的技术方案,所述接收层无纺布主要作用为承接粗旦熔喷无纺布成网并提高产品的强力,所述接收层无纺布的定量为8-15g/m2。

14、作为一种优选的技术方案,所述pp/pla熔喷塑料粒子熔融指数为200-1100mfi。

15、本发明还提供一种基于上述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法的超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备装置,包括:熔喷模头、水雾冷却装置、接收层放卷架、成网机、驻极装置、分切装置和收卷装置,所述接收层放卷架设置在所述成网机的前方,所述熔喷模头设置在所述成网机的上方,所述水雾冷却装置设置在熔喷纤维的一侧,在距喷丝板垂直距离5cm-20cm处喷射冷却水雾,所述驻极装置、分切装置和收卷装置依次设置在所述成网机的后方。

16、采用上述技术方案后,本发明具有如下优点:

17、(1)本发明使用的原材料主要为低熔指的pp/pla熔喷塑料粒子,熔融指数在200-1100mfi, 在进行熔融纺丝之前首先要对其进行改性加工,将95-99.5%的pp/pla熔喷塑料粒子、0.5%-3%的成核剂、0.2%-0.8%的硬脂酸盐、0.1%-0.5%的抗氧剂混合均匀后通过改性螺杆进行改性造粒得到改性切片。通过改性处理进一步提高了原料的结晶性能和纤维刚性。

18、(2)本发明纺丝时采用的熔喷喷丝板属于特制粗孔熔喷喷丝板,喷丝板的喷丝孔的直径在0.3mm-0.6mm之间。粗孔喷丝板的采用使得熔体挤出时纤维的直径提高了2倍以上。

19、(3)本发明在纤维挤出牵伸至接收成网之间增加了一道水雾冷却工艺,水雾冷却工艺的采用使得本发明工艺在制得粗旦纤维的同时,又能是的纤维迅速冷却结晶活得较好的纤维强度和刚性。

20、综上,本发明提供的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,制备的平均纤维直径可以达到15μm以上,不仅对空气中的颗粒物具有较好的拦截作用,而且产品因粗旦纤维结构具有较好蓬松性和产品厚度,产品阻力极低,具有较好的容尘作用,在空气过滤中具有很好的应用优势:

21、(1)纤维直径大、产品蓬松度和厚度高:常规熔喷无纺布的纤维平均直径在2-5μm左右,而通过本发明提供的技术方案制备的一种超低阻粗旦熔喷无纺布过滤材料,其纤维平均纤维直径可以达到15-30μm;产品厚度也是普通熔喷无纺布产品的2倍以上。

22、(2)产品阻力低、容尘高:本发明提供的技术方案制备的一种超低阻粗旦熔喷无纺布过滤材料,因其高蓬松度和高厚度,其容尘性能是普通熔喷无纺布的5倍以上,同时阻力极低。



技术特征:

1.一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,其特征在于,所述喷丝板的喷丝孔的直径在0.3mm-0.6mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,其特征在于,步骤(5)中,高克重产品通过超声工艺或针刺工艺进行进一步加固处理。

4.根据权利要求1所述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,其特征在于,所述接收层无纺布主要作用为承接粗旦熔喷无纺布成网并提高产品的强力,所述接收层无纺布的定量为8-15g/m2。

5.根据权利要求1所述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法,其特征在于,所述pp/pla熔喷塑料粒子熔融指数为200-1100mfi。

6.一种基于权利要求1-5中的任意一项所述的一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法的超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备装置,其特征在于,包括:熔喷模头、水雾冷却装置、接收层放卷架、成网机、驻极装置、分切装置和收卷装置,所述接收层放卷架设置在所述成网机的前方,所述熔喷模头设置在所述成网机的上方,所述水雾冷却装置设置在熔喷纤维的一侧,在距喷丝板垂直距离5cm-20cm处喷射冷却水雾,所述驻极装置、分切装置和收卷装置依次设置在所述成网机的后方。


技术总结
本发明提供一种超低阻粗旦熔喷无纺布中高效过滤材料制备方法及其制备装置,该制备方法包括原料改性、熔融挤出、纺丝、牵伸冷却、接收成网、驻极处理和分切收卷。本发明使用低熔指的PP/PLA熔喷塑料粒子,熔融指数在200‑1100MFI,在进行熔融纺丝之前首先对其进行改性加工,将95‑99.5%的PP/PLA熔喷塑料粒子、0.5%‑3%的成核剂、0.2%‑0.8%的硬脂酸盐、0.1%‑0.5%的抗氧剂混合均匀后通过改性螺杆进行改性造粒得到改性切片。通过改性处理进一步提高了原料的结晶性能和纤维刚性。

技术研发人员:尤健明,李洪昌,曹海罡,徐飞
受保护的技术使用者:桐乡市健民过滤材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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