一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法及应用，包括制备PET熔喷纤维层，将得到的纤维层经过热轧机在温度为120~160℃，压力为30~60N条件下进行首次完全热粘合；然后再次经过热轧机在温度为200~240℃，压力为40N~100N条件下进行二次非完全热粘合，得到梯度结构PET熔喷无纺布。本发明专利技术得到的PET熔喷无纺布应用于液体/气体过滤具有透气量大、过滤精度高，压强降小，使用寿命长等优点。

Preparation and Application of a Gradient Structure PET Melt Blown Nonwovens for Secondary Forming and Filtration of Double Rolling Mill

The invention relates to a preparation method and application of gradient structure PET melt-blown nonwoven fabric for secondary forming and filtering of double rolling mill, including preparation of PET melt-blown fiber layer, first full thermal bonding of the obtained fiber layer under hot rolling mill temperature 120-160 C and pressure 30-60N, and then secondary non-woven fabric under hot rolling mill temperature 200-240 C and pressure 40N-100N conditions. The gradient structure PET melt-blown nonwovens were obtained by fully thermal bonding. The PET melt blown non-woven fabric has the advantages of large air permeability, high filtration precision, low pressure drop and long service life when applied to liquid/gas filtration.

【技术实现步骤摘要】
一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法及应用
本专利技术涉及熔喷无纺布
，具体涉及一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法及应用。
技术介绍
目前的PET熔喷无纺布多采用高温高压的一次热粘合技术，孔径尺寸分布范围窄，在过滤时，大部分颗粒被拦截在滤层的表面，而表面空隙很容易被填满而其内部空隙却没有得到有效利用，在过滤过程中的压强迅速上升，使得滤材不能充分发挥作用，降低材料的纳污能力。此外，一次热粘合技术决定了高过滤精度、高纳污能力和高撕裂强力不可兼得，具体表现在：一方面，热粘合温度越低，压力越小，越有利于获得较大尺寸的孔径，提高了材料的纳污能力和撕裂强度。但较大尺寸的孔径降低了材料的过滤精度；另一方面，热粘合的温度越高，压力越大，越有利于获得尺寸较小的孔径，提高过滤精度，但却破坏了单根纤维结构进而降低材料的撕裂强度，较小的孔径也降低了材料的纳污能力。因此，一次热粘合技术生产的PET熔喷无纺布的过滤效果和纳污能力十分有限，常常用于过滤要求较低的过滤环境中。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法及应用，可以改变PET熔喷无纺布的结构，使其在提高纳污能力和结构强度的同时提高过滤精度。本专利技术是通过如下技术方案实现的：提供一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备PET熔喷纤维层；步骤二、两次热轧梯度成型：将得到的纤维层经过热轧机在温度为120~160℃，压力为30~60N条件下进行首次完全热粘合；然后再次经过热轧机在温度为200~240℃，压力为40N~100N条件下进行二次非完全热粘合，得到梯度结构PET熔喷无纺布。上述步骤一中，制备PET熔喷纤维层：将经过干燥、预结晶处理后的PET原料喂入螺杆机压机内，在210-320℃下熔融挤出熔体，经过滤器输送到计量泵内，计量后输送到模头进行喷丝，并利用热空气进行牵伸，通过接收网帘收集得到PET熔喷纤维层。其中，PET切片的预结晶处理温度为120-160℃，时间为20-60min。PET切片的干燥温度为120-160℃，干燥时间为3-12h，热空气的温度为280-380℃，压强为0.05-0.3MPa。进一步的，首次完全热粘合后纤维层的外层结构的厚度占总厚度的50%~90%，二次非完全热粘合后纤维层的内层结构的厚度占总厚度的10%~50%。进一步的，步骤一中，热轧机为平辊或花辊中的一种。花辊的使用，可将纤维网最外层纤维进行部分融化，适用于过滤精度小的应用。平辊的使用可将纤维网最外层纤维进行充分融化，将外层纤维的孔径尽可能的缩小，适用于过滤精度要求高的应用。进一步的，步骤二中，热轧机为平辊。平辊的使用，保证步骤一产品外观不会破坏，进一步将纤维网最外层纤维进行充分融化，将外层纤维的孔径进一步缩小，适用于过滤精度要求更高的应用。进一步的，步骤一中，所选用PET切片的粘度为0.35-0.55dl/g，熔点为230-265℃。一种按照上述步骤制得的梯度结构PET熔喷无纺布。进一步的，PET熔喷无纺布的外层为完全热粘合的小孔径PET熔喷纤维，其孔径范围为2μm~20μm，PET熔喷无纺布的内层为非完全热粘合的疏松大孔径的PET熔喷纤维，其孔径范围为10μm~30μm。外层PET熔喷纤维的孔径范围为2μm~20μm不仅可以承受更高的水压而且可以有效保证纤维层的过滤精度，内层的PET熔喷纤维的孔径范围为10μm~30μm增大了纤维间的纳污空间，进而提高无纺布的纳污能力并延长使用寿命。一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布作为滤芯在粉尘过滤器中的应用。进一步的，所述的滤芯为梯度结构PET熔喷无纺布经过压印、胶合热定型后制成筒状或平板式液体过滤器滤芯。进一步的，所述的粉尘过滤器的使用温度为160℃—240℃。本专利技术相比现有技术具有以下优点：打破现有PET熔喷无纺布的高过滤精度、高纳污能力和高撕裂强力三者不可兼得的局限，通过梯度结构的合理设计充分发挥PET刚性分子链所具有的高熔点、高机械性能等优势。将PET熔喷纤维依次经过低温高压和高温低压两台轧机进行热粘合。第一轧机低温高压，仅将纤维固结而不破坏单个纤维强度，在纤维之间预留了较大孔径，保证了无纺布的机械强度和高纳污能力；第二轧机高温低压，仅将最外层纤维完全融化，缩小最外层纤维孔径，保证了无纺布的过滤精度。这种“内部疏松+外部半封闭”的梯度结构应用于过滤，将高过滤精度、高纳污能力和高撕裂强力三者兼得，具有以下优点：一、内部疏松大孔结构，增大了纤维间的纳污空间，进而提高无纺布的纳污能力并延长使用寿命；二、外部致密小孔结构，较高的撕裂强度使得材料能承受更高的水压，较小的纤维孔径提高材料的过滤精度。三、内部疏松大孔结构提高纳污能力，外部小孔结构提高过滤精度的梯度结构设计，充分发挥滤材内部不同孔径过滤的优势，确保过滤效率，有效延长使用寿命，并利用PET材料较高的撕裂强度提高材料的耐水/气压能力。因此本专利技术的非织造布具有非轧点、透气量大、过滤精度高，压强降小，使用寿命长的优点。附图说明图1为本专利技术中实施例2的无纺布孔径分布图；图2为本专利技术中实施例3中制得无纺布用于过滤时的结构示意图；图3为图2中a处的结构示意图；图4为图2中b处的结构示意图；图5为本专利技术实施例和对比例的实验数据表格图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。实施例1按照上述制备方法的制备步骤，首先将粘度为0.45dl/g，熔点为265℃的PET切片经过120℃、30min预结晶和160℃、8小时充分干燥后，通过熔喷方法获得PET熔喷纤维，再利用0.2MPa温度340℃热空气进行牵伸，获得PET熔喷纤网；将纤网依次经过130℃，70N的一次平辊轧机和220℃，20N的二次平辊轧机获得PET熔喷无纺布。PET熔喷无纺布的纤维细度为0.25D，克重范围为50g/m2，厚度为0.4mm。PET熔喷无纺布的内部疏松大孔结构厚度为0.24mm，孔径范围为20μm~25μm，外部致密小孔结构厚度为0.08mm，孔径范围为3μm~5μm。对比例1将粘度为0.45dl/g，熔点为265℃的PET切片经过120℃、30min预结晶和160℃、8小时充分干燥后，通过熔喷方法获得PET熔喷纤维，再利用0.2MPa温度340℃热空气进行牵伸，获得PET熔喷纤网。将纤网经过250℃，110N的一次平辊轧机获得具有单一孔径的PET熔喷无纺布。PET熔喷无纺布的纤维细度为0.25D，克重范围为50g/m2，厚度为0.2mm，孔径范围为2μm~4μm。实施例2将粘度为0.45dl/g，熔点为265℃的PET切片经过预结晶、充分干燥后，获得PET熔喷纤网，将纤网依次经过140℃，80N的一次平辊轧机和220℃，30N的二次平辊轧机获得具有梯度结构的PET熔喷无纺布。PET熔喷无纺布的纤维细度为0.25D，克重范围为70g/m2，厚度为0.45mm。PET熔喷无纺布的内部疏松大孔结构的孔径范围为17μm~20μm，外部致密小孔结构的孔径范围为3μm~5μm。对比例2：将粘度为0.45dl/g，熔点为265℃的PET本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、制备PET熔喷纤维层；步骤二、两次热轧梯度成型：将得到的纤维层经过热轧机在温度为120~ 160℃，压力为30~60N条件下进行首次完全热粘合；然后再次经过热轧机在温度为200 ~ 240℃，压力为40N~100N条件下进行二次非完全热粘合，得到梯度结构PET熔喷无纺布。

【技术特征摘要】
1.一种双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、制备PET熔喷纤维层；步骤二、两次热轧梯度成型：将得到的纤维层经过热轧机在温度为120~160℃，压力为30~60N条件下进行首次完全热粘合；然后再次经过热轧机在温度为200~240℃，压力为40N~100N条件下进行二次非完全热粘合，得到梯度结构PET熔喷无纺布。2.根据权利要求1所述的双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：首次完全热粘合后纤维层的外层结构的厚度占总厚度的50%~90%。3.根据权利要求1所述的双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：步骤一中，热轧机为平辊或花辊中的一种。4.根据权利要求1所述的双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特征在于：步骤二中，热轧机为平辊。5.根据权利要求1所述的双轧机二次成型过滤用梯度结构PET熔喷无纺布的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱绍存，王海平，于培，杨会敏，褚菲菲，刘利防，王绪华，张静，张泉城，张书振，程翠翠，
申请(专利权)人：山东泰鹏环保材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37