一种用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，包括刺柱、若干定位刺和过滤纤维；过滤纤维沿其厚度方向拉伸后，以过滤纤维厚度方向的底面作为与刺柱的连接面，沿刺柱的外表面缠绕设置，且通过定位刺固定。一种过滤组件的制备方法，过滤纤维经裁剪成长条形，将厚度方向均匀拉伸数倍后，采用厚度方向的平面与刺柱外表面从长度方向一端向另一端倾斜一定角度连续螺旋缠绕在刺柱上，过滤纤维整体厚度分别均匀扎入定位刺内，螺旋连接的缝隙处搭接但不重叠。通过螺旋方式沿过滤纤维厚度方向与刺柱的定位刺扎入连接，过滤纤维最蓬松，360

【技术实现步骤摘要】
一种用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及汽车和一般工业喷涂过滤设备领域，尤其涉及到一种用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构及制备方法。

技术介绍

[0002]漆雾毡作为早期的一种漆雾捕集方法，沿通风方向由疏到密布置足够厚度的玻璃纤漆雾粘进行漆雾过滤，因为人工直接操作玻璃纤维对身体的刺激很大，主机厂均已禁止直接使用整体的漆雾粘进行漆雾捕集，导致玻璃纤维在干式过喷漆雾的技术应用阻力很大。
[0003]现在汽车及零部件、一般工业喷涂领域，喷房过喷漆雾从湿式处理技术发展到干式处理技术的近几年时间内，干式漆雾过滤实际应用采用迷宫纸盒、蜂窝纸、瓦楞纸过滤的效果非常不理想。
[0004]虽然玻璃纤维针对干式过喷漆雾的处理效果最好，但现有技术在玻璃纤维的支撑结构的设计方案、玻璃纤维人工进行填充的难度大、效率低、玻璃纤维对人体的危害、以及如何提升干式过滤效果等方面仍存在很多不足之处，所以一直未能被大量普遍应用。
[0005]现有技术的玻璃纤维对比其他干式过滤介质具有最好的吸附油漆的性能。玻璃纤维具有以下特性：1).玻璃纤维棉，简称玻纤棉，是成卷的捆状外形，压实状态体积小，打开后具有一定的蓬松状态。压实后再次松散也能够完全回弹到原始的蓬松状态和厚度。成卷的玻纤棉在长度和宽度方向尺寸可根据需要设计定制或裁剪。
[0006]2).玻纤棉整体是很多细、长、软的玻璃纤维丝在粘胶并高温作用下进行高温制作定型，玻璃纤维丝在高温作用下定型，有一定韧性和结构强度，具有自支撑的结构。/>[0007]3).玻纤棉具有极其蓬松的状态、足够的体积，纤维丝之间足够的间隙，形成具有很大弹性的立体空间。
[0008]4).玻纤棉在厚度方向具有极其蓬松的特性。用于漆雾过滤的玻纤棉受限于加工设备和工艺制作技术，厚度在60
‑
120mm之间。在厚度方向拉伸展开到蓬松状态约2
‑
3倍，即厚度方向展开约200
‑
360mm，可根据需要选择适宜的厚度。玻纤棉的每平米克重在100
‑
300g/
㎡
左右。若再低的克重，加工工艺难度大，且玻纤棉的强度会更差。
[0009]5).在一般常规的过滤应用中，玻纤棉的厚度方向与通风方向一致。玻纤棉的厚度方向设计有进风口和出风口，进风口稀薄，出风口密度高，如此能够保证过滤的通风过程是由疏到密，过滤精度逐渐增加，能够增加容尘量和过滤效率。
[0010]6).玻纤棉蓬松状态，初阻很低，约在10
‑
50Pa，吸附大量漆雾后终阻很高，约1000Pa左右。终阻与初阻的差值，是压差。干式过滤箱的压差越大，能够吸附的漆雾量越大，吸附漆渣效果越好。但反之，初阻越低，漏风量越大，过滤精度越低。
[0011]7).玻璃纤维应用在吸附过喷漆雾时，常用的应用方式是沿通风方向前后布置多排玻璃纤维组合使用，且相邻玻璃纤维间设计足够的通风孔或通风间距，以防止玻璃纤维
吸附漆雾后搭接过早堵塞。不同于普通空滤介质，通风截面积内全量进行过滤，不设置通风孔。
[0012]现有干式漆雾过滤领域对玻璃纤维的应用方式没有充分利用以上玻璃纤维的特性，导致其无法发挥最大的作用。尤其充分利用玻璃纤维的蓬松特性，其厚度可以被极大拉伸，以及沿玻璃纤维厚度方向转90
°
进行通风，玻璃纤维可缠绕式布置等都现有技术都没有任何技术应用。
[0013]例如：专利号为CN201510425454.8的专利文件，公开了“一种干式文丘里漆雾捕集装置及其应用”，该干式过滤技术在干式漆雾处理的领域算是比较前沿些的，其主要采用玻璃纤维过滤介质，能够提高过滤效果。外部采用塑料柱支撑结构，塑料柱内部实际通过人工填充过滤纤维。而通过人工填充过滤纤维到塑料柱内的技术方案有很多问题点：1).在实际生产制造过程中通过钩子人工拉扯玻璃纤维填充到塑料柱内，效率很低，且填充不均匀；2).过滤纤维裁剪工作量大，填充难度大，3).人工操作过滤纤维对皮肤刺激大，职业健康危害大；4).具体采用把玻璃纤维人工裁剪后再碎化，再将玻璃纤维丝填充至外包围的空心塑料柱内制备过滤组件的工艺，碎化困难；5).通过玻璃纤维的克重数，决定填充到每组塑料柱内的使用量，但碎化后的玻璃纤维没有形状，上述工艺会导致玻璃纤维失去强度，因此，碎化后的玻璃纤维对外部的支撑结构和强度要求很高；6).而通过采用重量的指标，将柔软的玻纤棉丝填充至塑料柱内，忽略体积和蓬松度的指标，无法保证均匀性；7).因塑料柱端头注塑或高温挤压热剪切过程有毛刺，玻璃纤维通过带有毛刺的塑料柱端头开口填充时，极其不顺畅，而采用钩子钩，效率太低，且填充过程和填充后的外形体积变得更不可控；8).玻纤棉碎化后失去原有的强度，碎化后玻纤棉失去弹性，体积不受控，强度减弱，人工填充费时费力难度大。
[0014]专利号为201811165073.0的专利文件公开了“一种在管状物中填充纤维材料的方法”，该专利提到
技术介绍
存在的问题点，即专利“CN201510425454.8”、一种干式文丘里漆雾捕集装置及其应用”人工填充过滤纤维的问题，并通过自动化替代人工填充过滤纤维。该方法借助填充装置在管状物内产生压强差，空气在压强差的作用下在管状物内流动，利用流动的空气在管状物中牵引并填充纤维材料。上述专利方案可从理论上制备出用于干式过滤装置的过滤组件，但最终实际应用过程中不太适用于玻璃纤维的填充，基本已被淘汰，仍存在难以克服的缺陷：1).用于吸附油漆效果最好的是细、长、柔软的玻璃纤维丝，细、长、柔软的玻璃纤维丝，蓬松度大、体积足够大。玻璃纤维丝是在粘结高温胶以及高温状态下成型的，玻璃纤维丝的形状为细长形，但细长的玻璃纤维丝不易通过填充装置被抽拉到管状物内。
[0015]上述技术方案若通过动力把玻璃纤维丝抽拉到过滤柱内，要把纤维丝变成粗短硬型，才容易抽拉，否则填充效果很差。若将玻璃纤维丝制备为粗短硬形，则在填充的过程中容易造成粗短硬的玻璃纤维丝聚积成团，且密度不均匀。粗短硬的玻璃纤维丝之间交联很少，无法维持原有的蓬松状态，粗短硬的玻璃纤维丝之间通过交叉堆积，没有玻璃纤维原有的热胶的固定交联，且在动力设备抽取下交联结构消失，强度很低。况且，同等质量的粗短硬的纤维丝过滤效果和细长柔软的纤维丝相差数十倍。
[0016]2).玻璃纤维采用内部填充的过滤方式，内部的玻璃纤维由外部的管状物固定，这种结构无法保证内部的玻璃纤维均匀的分布在外部的管状物内，且玻璃纤维材料在填充时
容易出现局部不均匀的现象，这也会进一步的影响干式漆雾捕集装置的过滤效果。
[0017]3).小型干式过滤纸盒的过滤柱长约485mm，尺寸短，每个过滤柱玻璃纤维的填充量只有1
‑
3克，动力设备启动瞬间就会容易过量填充，过量填充的玻璃纤维在使用时极易发生堵塞。
[0018]4).粗短硬的玻璃纤维丝积聚在一起后，在过滤柱内上下方向分布不均匀，尤其在运输或搬运过程中，粗短硬玻璃纤维丝容易下坠，过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，包括刺柱(1)、设置在刺柱(1)外表面上的若干定位刺(2)、以及通过定位刺(2)固定设置在刺柱(1)上的过滤纤维(3)；所述过滤纤维(3)沿其厚度方向拉伸至蓬松状态后，以过滤纤维(3)厚度方向的底面作为与刺柱(1)的连接面，沿刺柱(1)的外表面缠绕设置，且通过定位刺(2)固定。2.根据权利要求1所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述刺柱(1)为空心刺柱或实心刺柱；所述空心刺柱的内部具有轴向贯穿的空腔体(11)，沿所述空腔体(11)的侧壁(12)开设有若干通风孔(13)；实心刺柱的内部为实心体结构；在同等质量的情况下，空心刺柱的外径大于实心刺柱的外径，所述空心刺柱通过开设空腔体(11)和通风孔(13)，以增加空心刺柱侧壁(12)的厚度，提升空心刺柱的结构强度。3.根据权利要求2所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述空心刺柱内部的空腔体(11)用于插入支撑结构件，当过滤纤维支撑结构水平布置时，支撑结构件用于增加结构强度，以防止空心刺柱的中间区域形变或断裂。4.根据权利要求2所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述空心刺柱的两端端部设有厚度加强部，在厚度加强部上开设有与空腔体(11)贯通的开口，开口用于安装连接组装件(4)，空心刺柱通过组装件(4)与干式漆雾捕集箱内壁上的连接结构连接；所述实心刺柱的两端端部设有厚度加强部，在厚度加强部上开设有开口，开口用于安装连接组装件(4)，实心刺柱通过组装件(4)与干式漆雾捕集内壁上的连接结构连接。5.根据权利要求2所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述刺柱(1)的截面为圆形、椭圆形、多边形或长短边异形体中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述定位刺(2)通过一体式结构与刺柱(1)连接；所述定位刺(2)以刺柱(1)为中心呈辐射状分布在刺柱(1)的外表面，定位刺(2)的一端为刺根，其与空心刺柱的侧壁(12)或实心刺柱的实心体结构连接，所述定位刺(2)的另一端为刺尖，其向刺柱(1)的外侧延伸。7.根据权利要求6所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述刺柱(1)为空心刺柱，定位刺(2)分布在空心刺柱的外表面上，同一高度上的定位刺(2)设置有一组或两组，且以空心刺柱为中心俩俩对称分布，不同高度上的定位刺(2)沿空心刺柱的长度方向交错分布。8.根据权利要求6所述的用于干式漆雾捕集的过滤纤维支撑结构，其特征在于，所述刺柱(1)为实心刺柱，定位刺(2)分布在实心刺柱的外表面上，同一平面内的定位刺(2)设置不少于...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔亚东，白雪凤，丁玺文，
申请(专利权)人：嘉兴智和自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：