超高分子量聚乙烯单丝滤布及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高分子量聚乙烯单丝滤布及其制备方法，其滤布为单层结构或双层结构；单层结构形式的滤布，其经线由一根单丝织成、纬线由另一根单丝织成，单丝直径均为0.07-0.2mm；双层结构形式的滤布，其表里经和表里纬的排列比均为4:1，接结方法为接结纬法，其表组织和里组织的经线分别由一根单丝织成、纬线由另一根单丝织成；上述表组织的单丝直径为0.07-0.2mm、抗拉强度为1100MPa以上；里组织的单丝直径为0.6mm、抗拉强度为1000MPa以上。上述单丝均采用熔体纺丝法由超高分子量聚乙烯纺制，织布后依次经热定型和扎光处理而成。本发明专利技术的滤布具有强度高、表面性能好、使用寿命长等优点，其制备工艺简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其滤布为单层结构或双层结构；单层结构形式的滤布，其经线由一根单丝织成、纬线由另一根单丝织成，单丝直径均为0.07-0.2mm；双层结构形式的滤布，其表里经和表里纬的排列比均为4:1，接结方法为接结纬法，其表组织和里组织的经线分别由一根单丝织成、纬线由另一根单丝织成；上述表组织的单丝直径为0.07-0.2mm、抗拉强度为1100MPa以上；里组织的单丝直径为0.6mm、抗拉强度为1000MPa以上。上述单丝均采用熔体纺丝法由超高分子量聚乙烯纺制，织布后依次经热定型和扎光处理而成。本专利技术的滤布具有强度高、表面性能好、使用寿命长等优点，其制备工艺简单、成本低。【专利说明】
本专利技术涉及一种工业滤布及其制备方法，尤其涉及一种。
技术介绍
过滤用纺织品是产业用纺织品的重要分支，其产量约为产业用纺织品的10%左右。 目前，国内外在金属选矿、污泥脱水、水污染综合治理、电厂脱硫脱硝、造纸、精细化工等领域使用的过滤材料以锦纶、涤纶、丙纶单丝滤布为主。这些材质的工业滤布在实际使用中，均或多或少地存在不耐磨、表面结晶严重、易板结、高粘物料不易剥离、再生性能差、使用寿命短等缺陷严重影响生产过程中的过滤效果。 例如，在矿山领域，由于固体颗粒越来越细、水中的离子含量越来越高，滤布表面的结晶问题越来越严重，导致滤布的过滤阻力大、滤饼不易剥落、滤布的更换周期越来越短，甚至需要一天一换，既严重影响生产效率，又造成生产成本的大幅上升。 超高分子量聚乙烯由于自身具有的强度高、表面性能好、耐强酸强碱、耐磨性好、韧性及耐疲劳性能好、使用寿命长、异物很难附着，且易于再生等各种优越特性，符合高性能滤布的各项性能指标要求。 但如何纺制出适于高性能滤布织造支数需要的、直径在0.07-0.2mm范围内的超高分子量聚乙烯丝线，以及开发出适于超高分子量聚乙烯丝线编织工艺，已经成为现有技术亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是，提供一种超高分子量聚乙烯单丝滤布。 本专利技术为实现上述目的所采用的一种技术方案是，一种超高分子量聚乙烯单丝滤布，其特征在于，为单层结构，其经线由一根单丝织成、玮线由另一根单丝织成，所述经线和玮线的直径均为0.07-0.2mm、单丝抗拉强度为IlOOMPa以上。优选为，上述滤布的厚度为0.35mm，平均孔径20 μ m，孔径比0.8，克重280g/m2，透气量0.8mVm2.min ； 所述单丝的抗拉强度不匀率均在5%以内，断裂伸长率均小于10%、断裂伸长不匀率均在2%以内，弹性模量均为20-60Gpa。 本专利技术为实现上述目的采用的另一种技术方案是，一种超高分子量聚乙烯单丝滤布，其特征在于，为双层结构，其表里经的排列比为4:1，表里玮的排列比为4:1，接结方法为接结玮法； 所述双层结构形式的滤布，其表组织的经线由一根单丝织成、玮线由另一根单丝织成，里组织的经线由一根单丝织成、玮线由另一根单丝织成； 所述表组织的单丝直径为0.07-0.2mm，单丝抗拉强度为IlOOMPa以上； 所述里组织的单丝直径为0.6mm，单丝抗拉强度为100MPa以上。 优选为，上述滤布的厚度为1.3臟，表组织平均孔径2(^111，克重80(^/1112，透气量0.5m3/m2.min ； 所述表组织的单丝和所述里组织的单丝的抗拉强度不匀率均在5%以内，断裂伸长率均小于10%、断裂伸长不匀率均在2%以内，弹性模量均为20-60Gpa。 进一步优选，对于上述单层或双层结构的滤布，均可以织造成:幅宽为1.Sm ;花纹为平纹、斜纹、缎纹或复合纹。 上述技术方案直接带来的技术效果是，由超高分子量聚乙烯单丝编织而成的超高分子量聚乙烯单丝滤布，保留了超高分子量聚乙烯各种优良的特性。例如，强度高、表面性能好、耐强酸强碱、耐磨性好、韧性及耐疲劳性能好、使用寿命长、滤饼易剥落，且易于再生等特点。 上述结构形式的滤布，细单丝集中于滤布表面，粗单丝集中于滤布的底层，该结构中粗单丝增加滤布强力，从而满足滤布的过滤性能和强度要求； 而且，由于超高分子量聚乙烯单丝表面能较低、单丝表面光滑，加上没有复丝及捻制滤布线表面的纹路及缝隙，因而较好地解决了现有技术中存在的溶质在单丝表面结晶而造成的结垢、板结及高粘物料不易剥离而致使滤布过滤性能降低等问题。 本专利技术的目的之二是，提供一种上述超高分子量聚乙烯单丝滤布的制备方法。 对于上述单层结构的滤布，本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是，一种超高分子量聚乙烯单丝滤布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，超高分子量聚乙烯初生丝的纺丝步骤: 制备出超高分子量聚乙烯熔体，依次经单螺杆挤出机、计量泵送往喷丝头组件进行纺丝，纺丝温度为220-280°C ； 所述超高分子量聚乙烯熔体中添加有流动性改性剂； 所述喷丝头组件包括过滤网、分配板和喷丝板，所述喷丝板上设置有若干喷丝孔，所述喷丝孔为两段式结构，靠近出口端的一段为直孔，另一段为内粗外细的锥形孔，所述直孔的直径为0.5-1.5mm，所述锥形孔的锥度为20-60度，所述喷丝孔的孔壁上和出口端面上均喷涂有含氟塑料或有机硅； 第二步，超高分子量聚乙烯预拉伸丝的制备步骤:利用三辊牵引机对初生丝进行预拉伸，制得预拉伸丝，预拉伸的起始温度为20°C，预拉伸倍数为2-6 ; 第三步，超高分子量聚乙烯单丝成型步骤:利用单丝拉伸设备对所得的预拉伸丝在90°C的硅油浴中进行拉伸，按所述单丝的直径确定不同的拉伸倍数，拉伸成直径为 0.07-0.2mm 的单丝； 第四步，在织机上将上述单丝织成滤布的步骤； 第五步，滤布后处理步骤； 所述后处理步骤依次包括热定型步骤和扎光步骤； 所述热定型步骤的热定型温度为100_180°C，热定型时间为60-90秒，经向张力为80-100kN ； 所述扎光步骤包括正反两面扎光，扎光温度为100-180 °C，扎光时间为60-90秒。 优选为，上述纺丝温度最好选择为240 °C。 进一步优选，上述流动性改性剂为1，I, 2，3，3，3_六氟_1_丙烯与1，1- 二氟乙烯的聚合物、纳米二硫化钼或纳米石墨，所述流动性改性剂的掺加比例为超高分子量聚乙烯熔体重量的1-1.5%。 对于上述双层结构的滤布，本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是，一种超高分子量聚乙烯单丝滤布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，超高分子量聚乙烯初生丝的纺丝步骤: 制备出超高分子量聚乙烯熔体，依次经单螺杆挤出机、计量泵送往喷丝头组件进行纺丝，纺丝温度为220-280°C ； 所述超高分子量聚乙烯熔体中添加有流动性改性剂； 所述喷丝头组件包括过滤网、分配板和喷丝板，所述喷丝板上设置有若干喷丝孔，所述喷丝孔为两段式结构，靠近出口端的一段为直孔，另一段为内粗外细的锥形孔，所述直孔的直径为0.5-1.5mm，所述锥形孔的锥度为20-60度，所述喷丝孔的孔壁上和出口端面上均喷涂有含氟塑料或有机硅； 第二步，超高分子量聚乙烯预拉伸丝的制备步骤: 利用三辊牵引机对初生丝进行预拉伸，制得预拉伸丝，预拉伸的起始温度为20°C，预拉伸倍数为2-6 ; 第三步，超高分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯单丝滤布，其特征在于，为单层结构，其经线由一根单丝织成、纬线由另一根单丝织成，所述经线和纬线的直径均为0.07‑0.2mm、单丝抗拉强度为1100MPa以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆昭，程全彪，贺守涛，解直伟，王双，
申请(专利权)人：王庆昭，
类型：发明
国别省市：山东;37