聚酯纺粘法非织造布的生产及在过滤材料行业的应用
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第 18卷第 1期 2010年 2月
非织造布 Nonwoven s
Vol118, No11 Feb1, 2010
技术探讨 Te chn ica l lnve s tiga tio n s
聚酯纺粘法非织造布的生产及在过滤材料行业的应用
张 闯
(江西国桥实业有限公司 ,江西 九江 332000)
834
187
1 053
99. 5 98. 2
图 5 透气性 2温度 /线压力关系图
热轧温度越低透气越好 ,但过低则影响挺度 ,以 致分层 。这是因为在一定的范围内 ,热轧温度和线 压力的变化只要对纤网影响不大 ,对浸渍后厚型产 品的强力和伸长的影响也不大 ,但对厚度和透气性 的敏感度很大 。 214 纺丝工艺对产品质量的影响
由表 4可见改变纤维细度 ,对产品厚度强力影 响不大 ,但对产品透气度及过滤精度影响很大 。表 中 D1与 D2细度变化不大 ,已经使精度有所提高 , 如果细度更小 ,过滤精度将提得更高 。所以有必要
图 6 不同细度的纤维照片
3 涤纶纺粘法非织造布作为滤材的应用
涤纶纺粘法非织造布作为滤材的应用主要分两 方面 :一种是直接作为过滤介质进行过滤 ,例如机床 冷却液使用的带式过滤器 、奶牛场用于牛奶初过滤 的袋式过滤器 、游泳池水过滤器以及各种空气过滤 器 。另一种是在非织造布滤材表面复膜 ,以提高其 过滤精度 ,例如滤材复合 PTFE膜 ,不仅可提高其精 度 ,又可增加其亲水性 (或疏水性 ) 。其中非织造布 滤材既可作为骨架增加其滤材强度和挺度 ,又可作 为粗过滤 ,截留粗颗粒 。利用不同细度纤维叠纺成 不同孔径的非织造布 ,可制成深度过滤材料 ,以提高 滤材的使用时间 。
有的产品需要一定的挺度 ,又需要一定的透气 度 ,而且这些产品一般克重较大 。为保证挺度 ,必须 在热轧时高温高压 ,这样透气度就很小 ;而为保证透 气度 ,必须在热轧时低温低压 ,但此时布面软且分 层 ,必须经浸渍处理 ,提高其挺度 ,但必须以保证不 分层为限 。表 3 为浸渍产品测试数据 ( T1 > T2 > T3 > T4 > T5 > T6 > T7 > T8 > T9; P1 > P2 > P3) 。
1 前言
滤材是过滤器的基础 。滤材是确定过滤元件性 能的核心部分 ,如何认识和理解滤材 ,合理的选用滤 材成为设计优质过滤器首先要解决的问题 。
纤维滤材具有大的比表面积 ,在滤材中是应用最 广泛的。常用的滤材纤维有天然纤维、化学纤维 、涤 纶、锦纶 、腈纶、芳纶等合成纤维和无机纤维、玻璃纤 维、陶瓷纤维 、金属纤维等 。涤纶纺粘法非织造布是 以涤纶切片为原料经纺粘 —热轧 、纺粘 —针刺制成的 涤纶长丝非织造布 ,因其独特的化学特性 (耐酸、耐溶 剂、耐微生物和耐热性好 )和物理性能 (高强力 ,低收 缩 ,尺寸稳定性好 )已广泛地应用于滤材行业。
厚度越薄 ,同时也因为纤维大量结点熔结 ,影响透气。
由上表可见温度越高 ,纤维软化度越高 ,纤网粘结 越强 ,以导致强力越高 ,厚度越薄 ,伸长越大。同样线 压力越高 ,纤网内部产生形变热越高 ,所以强力越高 ,
图 4 温度 /线压力与透气性关系图
但温度太高 ,纤维软化度太高 ,以致熔化 ,纤网 接近成薄膜状态 ,手感偏硬 ,透气透水性差 。温度太 低 ,纤维软化度不够 ,以致纤网粘结差 ,虽然透气好 , 但强力低 ,伸长小 ,而且布面起毛 ,甚至于分层 。
热轧工艺在工艺流程 1、2 中影响很大 ,其主要 工艺参数有压辊轧点面积 、压辊温度 、线压力 、生产
12
非织造布
第 18卷第 1期
速度和冷却温度 。我们在其它条件不变的情况下 , 对压辊温度 、线压力进行调节 ,因为压辊温度 、线压
力对产品质量的敏感度最强 。试验测试数据见表 2 ( T1 > T2 > T3 > T4 > T5 > T6; P1 > P2) 。
由上可见热轧工艺对产品的过滤精度影响不 大 ,这是因为热轧工艺的改变不能改变产品的线密 度 ,也就改变不了产品的孔径 ,从而也就改变不了产 品的过滤精度 。适当调整纺丝工艺 ,调节纤维细度 , 改变产品的线密度 ,也就改变了产品的孔径 ,提高产 品的过滤精度 。表 4为不同细度与透气度 /过滤效 率关系 (D1 <D2) 。
19. 0 14. 0 10. 5
9. 0 8. 0 6. 5 6. 5
19. 0 15. 0 12. 0
8. 5 8. 0 6. 5 6. 0
860 1 050 1 300 1 360 1 420 1 480 1 680
98. 0 98. 2 98. 5 98. 2 98. 3 98. 0 98. 0
编 热轧温度
号
/℃
1
T1
2
T2
3
T3
4
T4
5
T5
6
T6
7
T6
线压力 / (N /mm )
P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2
克重 / ( g/m2 )
96. 0 96. 5 96. 0 95. 0 98. 5 94. 5 97. 0
表 2 热轧试验测试数据
厚度 强力 (MD ) 强力 (CD ) 伸长 (MD ) 伸长 (CD )
98. 1
0. 51
833
738
29
28
180
97. 7
0. 53
918
780
30
30
200
97. 8
0. 53
868
782
30
29
210
97. 9
0. 58
882
809
24
26
230
97. 8
由表 3可见 ,在一定的范围内热轧温度和线压 力对浸渍后产品的强力 、伸长 、过滤效率影响不大 , 但对其厚度和透气性影响极大 。
/mm / (N /5cm ) / (N /5cm)
/%
/%
透气性 / (L /m2·S)
过滤效率 /%
0. 160 0. 185 0. 205 0. 225 0. 230 0. 260 0. 300
237. 0 224. 0 215. 5 210. 5 209. 0 208. 5 190. 0
244. 0 218. 0 213. 0 207. 5 185. 5 184. 5 161. 0
235 235 236 235 235 236 234 235 235 234 235
表 3 浸渍产品测试数据
厚度 强力 (MD ) 强力 (CD ) 伸长 (MD )
/mm / (N /5cm ) / (N /5cm)
/%
伸长 (CD ) /%
透气性 / (L /m2 ·S)
过滤效率 /%
0. 48
2010年 (总第 77期 )
张闯 :聚酯纺粘法非织造布的生产及在过滤材料行业的应用
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编 热轧温度
号
/℃
1
T1
2
T2
3
T3
4
T4
5
T5
6
T6
Baidu Nhomakorabea
7
T7
8
T8
9
T9
10
T9
11
T9
线压力 / (N /mm )
P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P3
克重 / ( g/m2 )
线压力太高 ,纤网内部产生形变热过高 ,以致纤 维熔化 ,纤网接近成薄膜状态 ,手感偏硬 ,透气透水 性差 。线压力太低 ,纤网内部产生形变热低 ,纤维软 化度不够 ,也导致纤网粘结差 ,不仅强力低 ,伸长小 , 而且布面起毛 ,甚至分层 。
所以必须根据不同规格的产品 ,不同要求的产 品 ,选择不同的工艺条件 。 21312 浸渍工艺
772
808
20
28
88
98. 0
0. 49
748
839
16
24
102
98. 2
0. 49
967
838
29
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98. 0
0. 50
887
832
28
30
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98. 2
0. 50
852
923
22
30
142
97. 9
0. 51
822
933
25
30
155
98. 0
0. 51
845
777
28
27
168
开发超细纤维 ,以提高过滤精度 。
表 4 不同细度与透气度 /过滤效率关系
细度
克重 / ( g/m2 )
厚度 /mm
MD强力 / (N /5cm)
CD强力 透气度 过滤精度 / (N /5cm) / (L /m2·S) / %
D1 100 0. 28 231 D2 100 0. 28 232
188
2 生产工艺
211 原料 聚酯 ( PET)学名聚对苯二甲酸乙二酯 ,聚酯纤
维的商品名为涤纶 。其主要质量标准见表 1。 212 生产工艺流程
生产工艺流程主要为以下几种 ,应根据产品的 不同要求应选择不同的工艺 。
工艺流程 1 (纺粘 —热轧 ) :聚酯切片 →筛选输 送 →结晶干燥 →熔融挤压 →熔体过滤 →纺丝冷却 → 气流牵伸 →直接成网 →热压 →切边成卷 →成品 / (半成品 )
mol/ t %
指标
0. 63～0. 66 259～260 0～1. 0
≤0. 4 无 ≤0. 025
> 80 <7 ≤30 ≤0. 000 3
213 主要工艺参数 纺粘法生产中主要工艺参数很多 ,例如干燥工
艺 、纺丝工艺 、牵伸工艺 、热轧工艺 、针刺工艺 、浸渍 工艺 。在生产中工艺参数的调整对产品质量 、产品 风格影响很大 。本文仅选其中部分工艺对某一种产 品的影响作出分析 。 21311热轧工艺
摘要 : 介绍了聚酯纺粘法非织造布生产工艺及对性能的影响 ,说明了在过滤材料领域的应用情况 , 说明了聚酯纺粘法非织造布具有良好的性能 ,可广泛应用于滤材行业 。 关键词 : 非织造布 ;纺粘法 ;聚酯 ;过滤材料 ;研究 中图分类号 : TS17615 文献标识码 : A 文章编号 : 100522054 (2010) 0120011203
工艺流程 2 (纺粘 —热轧 —浸渍 ) :热轧半成品 →
收稿日期 : 2009211206
泡沫浸渍 →烘干干燥工艺 , ,固化 →切边成卷 →成品 工艺流程 3 (纺粘 —针刺 ) :聚酯切片 →筛选输
送 →结晶干燥 →熔融挤压 →熔体过滤 →纺丝冷却 → 气流牵伸 →直接成网 →针刺 →切边成卷 →成品 / (半成品 )
工艺流程 4 (纺粘 —针刺 —浸渍 ) :针刺半成品 →泡沫浸渍 →烘干固化 →切边成卷 →成品
表 1 涤纶主要质量标准
项目
单位
特性粘度 熔点
二氧化钛含量 凝胶粒子 :平均粒径 ≥10μm 平均粒径 ≥20μm
灰分 (不含 TiO2 ) 色相 : L值 B 值 端羧基 铁含量
℃ % 个 /mg %
非织造布 Nonwoven s
Vol118, No11 Feb1, 2010
技术探讨 Te chn ica l lnve s tiga tio n s
聚酯纺粘法非织造布的生产及在过滤材料行业的应用
张 闯
(江西国桥实业有限公司 ,江西 九江 332000)
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1 053
99. 5 98. 2
图 5 透气性 2温度 /线压力关系图
热轧温度越低透气越好 ,但过低则影响挺度 ,以 致分层 。这是因为在一定的范围内 ,热轧温度和线 压力的变化只要对纤网影响不大 ,对浸渍后厚型产 品的强力和伸长的影响也不大 ,但对厚度和透气性 的敏感度很大 。 214 纺丝工艺对产品质量的影响
由表 4可见改变纤维细度 ,对产品厚度强力影 响不大 ,但对产品透气度及过滤精度影响很大 。表 中 D1与 D2细度变化不大 ,已经使精度有所提高 , 如果细度更小 ,过滤精度将提得更高 。所以有必要
图 6 不同细度的纤维照片
3 涤纶纺粘法非织造布作为滤材的应用
涤纶纺粘法非织造布作为滤材的应用主要分两 方面 :一种是直接作为过滤介质进行过滤 ,例如机床 冷却液使用的带式过滤器 、奶牛场用于牛奶初过滤 的袋式过滤器 、游泳池水过滤器以及各种空气过滤 器 。另一种是在非织造布滤材表面复膜 ,以提高其 过滤精度 ,例如滤材复合 PTFE膜 ,不仅可提高其精 度 ,又可增加其亲水性 (或疏水性 ) 。其中非织造布 滤材既可作为骨架增加其滤材强度和挺度 ,又可作 为粗过滤 ,截留粗颗粒 。利用不同细度纤维叠纺成 不同孔径的非织造布 ,可制成深度过滤材料 ,以提高 滤材的使用时间 。
有的产品需要一定的挺度 ,又需要一定的透气 度 ,而且这些产品一般克重较大 。为保证挺度 ,必须 在热轧时高温高压 ,这样透气度就很小 ;而为保证透 气度 ,必须在热轧时低温低压 ,但此时布面软且分 层 ,必须经浸渍处理 ,提高其挺度 ,但必须以保证不 分层为限 。表 3 为浸渍产品测试数据 ( T1 > T2 > T3 > T4 > T5 > T6 > T7 > T8 > T9; P1 > P2 > P3) 。
1 前言
滤材是过滤器的基础 。滤材是确定过滤元件性 能的核心部分 ,如何认识和理解滤材 ,合理的选用滤 材成为设计优质过滤器首先要解决的问题 。
纤维滤材具有大的比表面积 ,在滤材中是应用最 广泛的。常用的滤材纤维有天然纤维、化学纤维 、涤 纶、锦纶 、腈纶、芳纶等合成纤维和无机纤维、玻璃纤 维、陶瓷纤维 、金属纤维等 。涤纶纺粘法非织造布是 以涤纶切片为原料经纺粘 —热轧 、纺粘 —针刺制成的 涤纶长丝非织造布 ,因其独特的化学特性 (耐酸、耐溶 剂、耐微生物和耐热性好 )和物理性能 (高强力 ,低收 缩 ,尺寸稳定性好 )已广泛地应用于滤材行业。
厚度越薄 ,同时也因为纤维大量结点熔结 ,影响透气。
由上表可见温度越高 ,纤维软化度越高 ,纤网粘结 越强 ,以导致强力越高 ,厚度越薄 ,伸长越大。同样线 压力越高 ,纤网内部产生形变热越高 ,所以强力越高 ,
图 4 温度 /线压力与透气性关系图
但温度太高 ,纤维软化度太高 ,以致熔化 ,纤网 接近成薄膜状态 ,手感偏硬 ,透气透水性差 。温度太 低 ,纤维软化度不够 ,以致纤网粘结差 ,虽然透气好 , 但强力低 ,伸长小 ,而且布面起毛 ,甚至于分层 。
热轧工艺在工艺流程 1、2 中影响很大 ,其主要 工艺参数有压辊轧点面积 、压辊温度 、线压力 、生产
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非织造布
第 18卷第 1期
速度和冷却温度 。我们在其它条件不变的情况下 , 对压辊温度 、线压力进行调节 ,因为压辊温度 、线压
力对产品质量的敏感度最强 。试验测试数据见表 2 ( T1 > T2 > T3 > T4 > T5 > T6; P1 > P2) 。
由上可见热轧工艺对产品的过滤精度影响不 大 ,这是因为热轧工艺的改变不能改变产品的线密 度 ,也就改变不了产品的孔径 ,从而也就改变不了产 品的过滤精度 。适当调整纺丝工艺 ,调节纤维细度 , 改变产品的线密度 ,也就改变了产品的孔径 ,提高产 品的过滤精度 。表 4为不同细度与透气度 /过滤效 率关系 (D1 <D2) 。
19. 0 14. 0 10. 5
9. 0 8. 0 6. 5 6. 5
19. 0 15. 0 12. 0
8. 5 8. 0 6. 5 6. 0
860 1 050 1 300 1 360 1 420 1 480 1 680
98. 0 98. 2 98. 5 98. 2 98. 3 98. 0 98. 0
编 热轧温度
号
/℃
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线压力 / (N /mm )
P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2
克重 / ( g/m2 )
96. 0 96. 5 96. 0 95. 0 98. 5 94. 5 97. 0
表 2 热轧试验测试数据
厚度 强力 (MD ) 强力 (CD ) 伸长 (MD ) 伸长 (CD )
98. 1
0. 51
833
738
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97. 7
0. 53
918
780
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97. 8
0. 53
868
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97. 9
0. 58
882
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97. 8
由表 3可见 ,在一定的范围内热轧温度和线压 力对浸渍后产品的强力 、伸长 、过滤效率影响不大 , 但对其厚度和透气性影响极大 。
/mm / (N /5cm ) / (N /5cm)
/%
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透气性 / (L /m2·S)
过滤效率 /%
0. 160 0. 185 0. 205 0. 225 0. 230 0. 260 0. 300
237. 0 224. 0 215. 5 210. 5 209. 0 208. 5 190. 0
244. 0 218. 0 213. 0 207. 5 185. 5 184. 5 161. 0
235 235 236 235 235 236 234 235 235 234 235
表 3 浸渍产品测试数据
厚度 强力 (MD ) 强力 (CD ) 伸长 (MD )
/mm / (N /5cm ) / (N /5cm)
/%
伸长 (CD ) /%
透气性 / (L /m2 ·S)
过滤效率 /%
0. 48
2010年 (总第 77期 )
张闯 :聚酯纺粘法非织造布的生产及在过滤材料行业的应用
13
编 热轧温度
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1
T1
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Baidu Nhomakorabea
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线压力 / (N /mm )
P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P3
克重 / ( g/m2 )
线压力太高 ,纤网内部产生形变热过高 ,以致纤 维熔化 ,纤网接近成薄膜状态 ,手感偏硬 ,透气透水 性差 。线压力太低 ,纤网内部产生形变热低 ,纤维软 化度不够 ,也导致纤网粘结差 ,不仅强力低 ,伸长小 , 而且布面起毛 ,甚至分层 。
所以必须根据不同规格的产品 ,不同要求的产 品 ,选择不同的工艺条件 。 21312 浸渍工艺
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97. 9
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98. 0
0. 51
845
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28
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168
开发超细纤维 ,以提高过滤精度 。
表 4 不同细度与透气度 /过滤效率关系
细度
克重 / ( g/m2 )
厚度 /mm
MD强力 / (N /5cm)
CD强力 透气度 过滤精度 / (N /5cm) / (L /m2·S) / %
D1 100 0. 28 231 D2 100 0. 28 232
188
2 生产工艺
211 原料 聚酯 ( PET)学名聚对苯二甲酸乙二酯 ,聚酯纤
维的商品名为涤纶 。其主要质量标准见表 1。 212 生产工艺流程
生产工艺流程主要为以下几种 ,应根据产品的 不同要求应选择不同的工艺 。
工艺流程 1 (纺粘 —热轧 ) :聚酯切片 →筛选输 送 →结晶干燥 →熔融挤压 →熔体过滤 →纺丝冷却 → 气流牵伸 →直接成网 →热压 →切边成卷 →成品 / (半成品 )
mol/ t %
指标
0. 63～0. 66 259～260 0～1. 0
≤0. 4 无 ≤0. 025
> 80 <7 ≤30 ≤0. 000 3
213 主要工艺参数 纺粘法生产中主要工艺参数很多 ,例如干燥工
艺 、纺丝工艺 、牵伸工艺 、热轧工艺 、针刺工艺 、浸渍 工艺 。在生产中工艺参数的调整对产品质量 、产品 风格影响很大 。本文仅选其中部分工艺对某一种产 品的影响作出分析 。 21311热轧工艺
摘要 : 介绍了聚酯纺粘法非织造布生产工艺及对性能的影响 ,说明了在过滤材料领域的应用情况 , 说明了聚酯纺粘法非织造布具有良好的性能 ,可广泛应用于滤材行业 。 关键词 : 非织造布 ;纺粘法 ;聚酯 ;过滤材料 ;研究 中图分类号 : TS17615 文献标识码 : A 文章编号 : 100522054 (2010) 0120011203
工艺流程 2 (纺粘 —热轧 —浸渍 ) :热轧半成品 →
收稿日期 : 2009211206
泡沫浸渍 →烘干干燥工艺 , ,固化 →切边成卷 →成品 工艺流程 3 (纺粘 —针刺 ) :聚酯切片 →筛选输
送 →结晶干燥 →熔融挤压 →熔体过滤 →纺丝冷却 → 气流牵伸 →直接成网 →针刺 →切边成卷 →成品 / (半成品 )
工艺流程 4 (纺粘 —针刺 —浸渍 ) :针刺半成品 →泡沫浸渍 →烘干固化 →切边成卷 →成品
表 1 涤纶主要质量标准
项目
单位
特性粘度 熔点
二氧化钛含量 凝胶粒子 :平均粒径 ≥10μm 平均粒径 ≥20μm
灰分 (不含 TiO2 ) 色相 : L值 B 值 端羧基 铁含量
℃ % 个 /mg %