一种高精度过滤毡及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高精度过滤毡及其制备方法，其包括以下步骤：以玄武岩纤维和聚丙烯纤维为原料，得到混合纤维，在其附着稻壳硅后，沉积二氧化钛，形成具有粗糙表面的混合纤维毛网。依次叠铺聚酯纤维毛网、混合纤维毛网和聚丙烯纤维毛网，得到毡网。对毡网进行针刺加固后，热轧处理，以使表层的聚酯纤维塑化，形成微孔纤维膜层。在聚丙烯纤维中掺入玄武岩纤维，极大提高的材料的机械强度、耐腐蚀和耐磨性能等。在混合纤维上形成稻壳硅和二氧化钛的沉积的粗糙表面，结合牢固，进一步提高产品的耐磨性，并增强产品对介质的吸附过滤效果，有效降低过滤阻力。

A high precision filter felt and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高精度过滤毡及其制备方法
本专利技术涉及过滤
，且特别涉及一种高精度过滤毡及其制备方法。
技术介绍
将过滤毡被广泛应用于工业液固分离领域，如污水净化、洗矿筛选过滤、工业废水固液分离等。通过利用过滤毡的微孔隙结构对待分离悬液中的固体进行过滤分离。过滤毡允许通过的最大颗粒的尺寸为过滤精度。现有的针刺无纺过滤材料，过滤精度能够达到10微米、5微米、3微米等。倘若过滤精度要达到1微米以下，则需要采用微孔膜实现。微孔膜虽然能够实现高精度的过滤效果，但是存在以下缺陷：(1)制备成本高；(2)需要在加压作用下实现过滤，应用成本高；(3)耐磨损性能差，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高精度过滤毡的制备方法，此制备方法操作简单，适用于大规模工业生产。本专利技术的另一目的在于提供一种高精度过滤毡，此过滤毡精度高，达到0.5微米级别，且产品强度高、耐磨性能好。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种高精度过滤毡的制备方法，包括以下步骤：S1，将低熔点聚酯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚酯纤维毛网；S2，将玄武岩纤维和聚丙烯纤维分别进行开松处理后，混合，得到混合纤维，将所述混合纤维喂入梳理机，得到混合纤维毛网；S3，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面，形成一稻壳硅颗粒层，然后以团簇沉积的方式在所述稻壳硅颗粒层上沉积二氧化钛，形成具有粗糙表面的混合纤维毛网；S4，将所述聚丙烯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚丙烯纤维毛网；S5，通过铺网设备，依次叠铺所述聚酯纤维毛网、具有粗糙表面的所述混合纤维毛网和所述聚丙烯纤维毛网，得到毡网；S5，对所述毡网进行针刺加固，得到针刺过滤毡；S6，对所述针刺过滤毡进行热轧处理，以使表层的聚酯纤维塑化，形成微孔纤维膜层。本专利技术还提出一种高精度过滤毡，根据上述的制备方法制得。本专利技术实施例的高精度过滤毡及其制备方法的有益效果是：为聚酯纤维为上表层，通过热轧处理，使得聚酯纤维的表层塑化，孔隙收缩，形成微孔纤维膜，过滤精度达到0.5微米级别。以聚丙烯纤维为下表层，密度轻、强度高、耐腐蚀，有效地保护了过滤结构。以玄武岩纤维和聚丙烯纤维得到混合纤维为中间层，并通过针刺与聚酯纤维、聚丙烯纤维形成良好固定。玄武岩纤维的加入，极大提高的材料的机械强度、耐腐蚀和耐磨性能等。在混合纤维上形成稻壳硅和二氧化钛的沉积的粗糙表面，结合牢固，进一步提高产品的耐磨性，并增强产品对介质的吸附过滤效果，有效降低过滤阻力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例的高精度过滤的结构示意图；附图标记汇总如下：1-聚酯纤维层；2-混合纤维层；3-聚丙烯纤维层；4-微孔纤维膜层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的高精度过滤毡及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种高精度过滤毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将低熔点聚酯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚酯纤维毛网。本实施例中，低熔点聚酯纤维可以选用市售的低熔点PET聚酯纤维，低熔点聚酯纤维的熔点优选为110～180℃。通过开松处理，使纤维处于蓬松状态。该步骤中，梳理机的输入线速为1.6～2.6m/min，喂入纤维量为4～6kg/m2，频率为300～600rpm/min。S2，将玄武岩纤维和聚丙烯纤维分别进行开松处理后，混合，得到混合纤维，将所述混合纤维喂入梳理机，得到混合纤维毛网。该步骤中，梳理机的输入线速为0.8～1.2m/min，喂入纤维量为6～8kg/m2，频率为300～600rpm/min。优选地，本实施例中，玄武岩纤维和聚丙烯纤维的重量比为1:2～3。采用玄武岩纤维和聚丙烯纤维混合，玄武岩纤维具有耐高温水解性和耐酸碱腐蚀性，能够在各种复杂的环境下保持良好的力学性能。S3，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面，形成一稻壳硅颗粒层，然后以团簇沉积的方式在所述稻壳硅颗粒层上沉积二氧化钛，形成具有粗糙表面的混合纤维毛网。进一步地，在较佳的实施例中，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面的步骤包括：将所述混合纤维毛网在聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液中浸泡一段时间后，取出洗涤、干燥后，浸入稻壳硅分散液中，静置吸附15～45min，然后清洗干燥得到。其中，该步骤中，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液为质量比为1:1.1～1.3的聚二甲基二烯丙基氯化铵和氯化钠的水溶液，其中，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量浓度为1～2mg/ml。通过静电自组装方式，在混合纤维毛网上沉积稻壳硅颗粒，形成稻壳硅颗粒层，然后再沉积二氧化钛，从而实现对混合纤维的改性。混合纤维网表面形成凹凸不平的粗糙表面，进一步提高的混合纤维毛网的耐磨和耐腐蚀性能。此外，稻壳硅和二氧化钛形成的粗糙表面可以有效提高产品的过滤精度，同时可以保证良好的通量，降低过滤阻力。此外，该粗糙表面能够避免杂质成分与产品表面的黏附，赋予产品良好的自清洁效果。进一步地，在较佳的实施例中，所述稻壳硅的制备步骤包括：将稻壳样品置于空气中，在500～550℃条件下烧结1～2h后，将氧气浓度降至低于4％，温度降低至250～350℃，继续烧制3～4h，得到所述稻壳硅。在初始阶段，稻壳发生氧化分解，淀粉、纤维素等有机成分快速氧化，生产二氧化碳后去除。然后在低氧环境中，样品未充分燃烧导致发生热解效应，使得纤维素炭化成活性炭结构，形成均匀分布的二氧化硅形态。将稻壳硅附着到混合纤维表面，能够提高纤维的对杂质的过滤效果。进一步地，在较佳的实施例中，团簇沉积条件为：团簇沉积腔室的气压为100～200Pa，以Ar气和He气为团簇沉积气流，流速分别为110～150scm和10～20scm。沉积时间为10～15s。得到原子个数为5～150的聚集体，团簇沉积由于其巨大的表面能与基体形成牢固的结合。S4，将聚丙烯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚丙烯纤维毛网。优选地，本实施例中，选用8dtex的聚丙烯纤维。梳理机的输入线速为1.2～2.6m/min，喂入纤维量为4～6kg/m2，频率为300～600rpm/min。通过对梳理机的各项参数进行优化，控制聚酯纤维毛网、聚丙烯纤维毛网和混合纤维毛网的均匀性和克重。S5，通过铺网设备，依次叠铺所述聚酯纤维毛网、具有粗糙表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度过滤毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，将低熔点聚酯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚酯纤维毛网；/nS2，将玄武岩纤维和聚丙烯纤维分别进行开松处理后，混合，得到混合纤维，将所述混合纤维喂入梳理机，得到混合纤维毛网；/nS3，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面，形成一稻壳硅颗粒层，然后以团簇沉积的方式在所述稻壳硅颗粒层上沉积二氧化钛，形成具有粗糙表面的混合纤维毛网；/nS4，将所述聚丙烯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚丙烯纤维毛网；/nS5，通过铺网设备，依次叠铺所述聚酯纤维毛网、具有粗糙表面的所述混合纤维毛网和所述聚丙烯纤维毛网，得到毡网；/nS5，对所述毡网进行针刺加固，得到针刺过滤毡；/nS6，对所述针刺过滤毡进行热轧处理，以使表层的聚酯纤维塑化，形成微孔纤维膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度过滤毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将低熔点聚酯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚酯纤维毛网；
S2，将玄武岩纤维和聚丙烯纤维分别进行开松处理后，混合，得到混合纤维，将所述混合纤维喂入梳理机，得到混合纤维毛网；
S3，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面，形成一稻壳硅颗粒层，然后以团簇沉积的方式在所述稻壳硅颗粒层上沉积二氧化钛，形成具有粗糙表面的混合纤维毛网；
S4，将所述聚丙烯纤维进行开松处理后，喂入梳理机，得到聚丙烯纤维毛网；
S5，通过铺网设备，依次叠铺所述聚酯纤维毛网、具有粗糙表面的所述混合纤维毛网和所述聚丙烯纤维毛网，得到毡网；
S5，对所述毡网进行针刺加固，得到针刺过滤毡；
S6，对所述针刺过滤毡进行热轧处理，以使表层的聚酯纤维塑化，形成微孔纤维膜层。


2.根据权利要求1所述的高精度过滤毡的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将稻壳硅附着到所述混合纤维毛网的表面的步骤包括：
将所述混合纤维毛网在聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液中浸泡一段时间后，取出洗涤、干燥后，浸入稻壳硅分散液中，静置吸附15～45min，然后清洗干燥得到。


3.根据权利要求2所述的高精度过滤毡的制备方法，其特征在于，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液为质量比为1:1.1～1.3的聚二甲基二烯丙基氯化铵和氯化钠的水溶液，其中，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量浓度为1～2mg/ml。


4.根据权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：高芳芳，黄清保，
申请(专利权)人：厦门保瑞达环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35