微纤维裂膜过滤毡及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种由氟化聚合物膜形成的非织造毡，所述氟化聚合物膜被劈裂并原纤化以形成网络结构，随后进行缠结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开和教导的专利技术大体上涉及毡制品；更具体地说，涉及 用作高温气体过滤介质的毡制品。
技术介绍
用于生产合成纤维毡的技术是本领域公知的。毡制品(即，非织造 的非结合纤维结构，其内聚力和强度源自纤维间的缠结和伴随的摩擦 力)代表一种老式织物。毡材料已广泛应用于各种工业应用。它们具有 良好的尺寸稳定性，并且可用多种天然或合成纤维来制造，以满足应 用所需的机械、化学和热要求。在最近二十年间，已开发了众多技术以用聚四氟乙烯(PTFE)(通常 也用杜邦的商标TEFLONTM来代表)来制造纤维和纱线。PTFE具有多 种有用的性质，因为它是全氟聚合物，其中所有的氢均被氟取代，从 而得到高度惰性的材料。有大量专利描述了 PTFE纤维和纱线用于耐高温、耐化学品和耐 气候的物品如过滤介质、装饰织物(bearing cloths)、雷达覆盖物(radar coverings)等的用途。例如，作为工业材料如过滤材料，PTFE在通常会使许多常规金属 和聚合物材料降解的严苛化学环境中显示出优异的实用性。当将膨胀 PTFE (expandedPTFE， ePTFE)膜过滤介质作为表面层压材加入到常规 过滤元件上时，在颗粒过滤领域取得了显著的进步。由PTFE纤维构 成的毡制品具有优越的耐化学性和耐热性以及理想的机械性质，特别 是具有低摩擦系数。对所用材料类型的选择通常基于要与该过滤元件 接触的流体物流、系统的操作条件和所过滤的颗粒类型。对于许多过滤应用，优选的过滤介质包括层压到多孔膜(如膨胀 PTFE膜)上的毡(如PTFE、膨胀PTFE、聚丙烯、玻璃纤维等)的复合 物。合适的该类材料可从W丄.Gore and Associates以商标 GORE-TEXTM的膜管式过滤套筒通过商业途径购得。转让给Lauterbach的美国专利2,893,105和2，910，763涉及用纤维 形成非织造毡样产品。这些毡产品由PTFE及其它合成或天然切断纤 维(staple fiber)通过针刺法制得。Lauterbach专利公开了用合成的长丝材料(filamentary material)形 成非织造毡样产品。这通过下述方式来实现将长丝材料(该材料的至 少大部分是可伸缩的，并且具有合成组成)形成为作为多层叠置的基本 水平的平行层的疏松毛层(batt)，在每层上所述丝材料基本共面地铺 放，将来自每层的一些长丝材料强制定向为彼此基本平行，并以分布 在整个毛层内的不定间隔进入至少一个相邻层中，随后通过将所述毛述毛层压实。美国专利2,933,154涉及一种从气态介质中过滤悬浮颗粒的方法。 使用切断纤维通过针刺法得到毡材料。也可使用单丝及单丝与切断纤 维的组合。美国专利4，361，619和4,840,838公开了适用于制造气体过滤用毡 的PTFE与玻璃切断纤维混纺物的过滤器。这种复合毡通过下述方式 而由针刺的非织造毛层构成制造粗梳网(cardedweb),该粗梳网被交叉铺网(crosslapped)以形成毛层，随后进行针刺以形成毡。这种交叉铺 网的毛层也可被针刺到机织PTFE的支持稀松布(scrim)上，以形成毡 或者毡合稀松布(felted scrim)。美国专利6,468,930和6,151，763也描述 了由玻璃纤维和PTFE的切断纤维制成的毡。Sassa的美国专利4,983,434公开了将膨胀的多孔PTFE膜与PTFE 毡层状结合，其中所述毡用机织稀松布(woven scrim)来增强。所得层 压物可用在滤袋组件(用于从流体物流中过滤固体的过滤器)中。所用 的多孔膜通过多种不同的已知方法来制造，但优选如美国专利 4,187,390、 4，110,392和3,953,566中所述的那样通过使PTFE膨胀来制 造，以得到膨胀的多孔PTFE。所述毡如Lauterbach的美国专利 2,893,105中大体上描述的那样通过对PTFE切断纤维进行针刺来制 造，并且本文所用的毡有时也称为针刺毡。机织稀松布元件可由任何 PTFE制造，但优选膨胀的多孔PTFE。针刺过程同时导致疏松网络向 针刺毡的转化以及稀松布和切断纤维之间足以形成 一体化粘附 (coherent)材料的紧密接触。诸如氟化乙丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP)共聚物等的聚合物粘合剂被涂覆到所述毡上，且ePTFE 膜材料层被层压到包含FEP的侧面。Sassa等的美国专利5,620,669公开了一种催化过滤材料，其用于 从流体物流中去除诸如N(X等的杂质。这种过滤器采用了用催化颗粒 填充的膨胀PTFE复合纤维。该复合物的带材经旋转针轮(pinwheel)加 工以形成纱线束(towyam)。 一旦纱线通过了针轮，就形成了细纱线的 "蛛网，，，其沿丝束(tow)在随机位点处彼此结合。 一旦形成丝束，则 将该纱线束切碎成短的切断纤维。将复合纤维切碎成切断纤维，后者 被针刺到稀松布背衬材料内以形成毡。随后在该毡材料的至少一侧上 层压保护性微孔膜。美国专利6,133,165描述了通过用针刃辊(needle blade rolls)在拉伸 方向上劈裂单轴拉伸的PTFE膜来生产具有网络结构的劈裂(split)纱线PTFE长丝的方法，还有通过将PTFE劈裂纱线或PTFE长丝切割为指 定长度随后打开(open)来生产棉样PTFE材料的方法。这种方法的主要 特征是一次性劈裂PTFE膜的单轴拉伸制品，而不是直接撕成切断纤维。为得到这种网络结构，必须适当地选择单轴拉伸PTFE膜的进料 速率与针刃辊的旋转速率之间的关系以及针刃辊的针的设置和数量。Daikin的美国专利6，156，681涉及一种通过下述步骤来生产多层 毡的方法将PTFE切断纤维的网置于毡的至少一个表面上，随后通 过射流针刺(water jet needling)或针刺来交缠(intermingle)而将PTFE切 断纤维与形成毡的纤维连结。优选通过用高速旋转的针刃辊来撕裂和 打开单轴拉伸的PTFE膜以获得PTFE切断纤维，且在打开后立即将 PTFE切断纤维堆积在待连结的毡上以形成网。使用由微纤维形成的非织造毡用于过滤应用有多种优点；然而， 在将切断纤维打开、清洁并定向进入网(其被交叉铺网并形成为毛层) 的梳理过程中，非常困难的是将细纤维和微纤维转化为网，因为毛结 (nep,缠结纤维的小结)的数量和纤维破损量。本专利技术的目的在于获得 包括来自单轴拉伸膜的氟化聚合物材料的网的毡制品，所述单轴拉伸 膜被劈裂以形成具有相连的细纤维和微纤维的网络结构。毛层(交叉铺 网的材料)不是由分离的(切断)纤维制成，而是由通过用针刃辊在拉伸 方向上劈裂来处理的拉伸膜制成，因此当横向展开时所述膜变为网状 的。本专利技术的另一目的是产生具有小孔径、高表面积和良好分布的毡 制品。本专利技术的另一目的是提高顶破强度(burststrength)。本专利技术的又 一目的是提供一种具有高过滤效率和低生产成本的集尘用过滤毡。本文所公开和教导的专利技术涉及一种由氟化聚合物膜形成的改进的 非织造毡，所述氟化聚合物膜被劈裂并原纤化(fibrillated)以形成网络 结构，随后进行缠结。
技术实现思路
申请人已构建了 一种非织造材料，其包括来自单轴拉伸的原纤化 膜的氟化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非织造材料，其包括：　来自单轴拉伸原纤化膜的氟化聚合物膜材料网，所述原纤化膜沿纵向被劈裂以形成网络结构；　其中所述材料无需经过切割即形成为毛层，并且所述材料是缠结的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马塞洛C阿多诺，乔斯ADA内托，
申请(专利权)人：泰帝特工商股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]