[发明专利]一种针刺过滤材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种针刺过滤材料的制备方法，将自扭曲纤维与羽毛纤维制成混合纤网后，依次进行预针刺、热定型加固处理、涂布氧化石墨烯/壳聚糖插层复合材料制得针刺过滤材料，其中，自扭曲纤维的制备过程为：按短丝纺丝工艺，将PET熔体和PA6熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得短丝，即得自扭曲纤维；短丝纺丝工艺包括松弛热定型工序，温度为100～110℃；喷丝孔的横截面呈形，由横线、与横线垂直连接的竖线和与横线倾斜连接的斜线组成；分配是指控制PET熔体流经横线，同时控制PA6熔体流经竖线和斜线。本发明采用了简单的制备方法制得了具有扭曲结构的纤维，进而制得了过滤效率较高的针刺过滤材料。

技术领域

本发明属于纤维技术领域，涉及一种针刺过滤材料的制备方法。

背景技术

随着工业的发展，我国城市地面水污染普遍严重，并呈进一步恶化的趋势，同时由于我国淡水资源十分有限，生产和生活用水日趋紧张，污水问题亟待解决。在中水处理工艺中，混凝法相较于生物法具有占地少、无二次污染的优势，得到了广泛的应用。但是，过滤所需的流速大，水头损失大，滤池需经常冲洗，所需能耗大，排放废水量大，限制了中水处理的发展。因此，寻找低能耗的过滤介质将是未来中水处理行业的必然趋势。

针刺非织造布是工业中常见的一种过滤介质，不但可以应用在空气过滤领域，还可以应用在液体过滤领域，具有优异的过滤精度，水头损失小。这种过滤材料可以做成普通的过滤器，在水流较急同时又有很多颗粒状污染物的情况下应用，同时也可以在深度过滤中做初始过滤用。应用在污水过滤、净化方面，节省传统污水治理方法的费用，以利于污水资源化。然而，目前针刺非织造布的过滤效率有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种过滤效率高的针刺过滤材料。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种针刺过滤材料的制备方法，步骤如下：

(1)将自扭曲纤维与羽毛纤维混合开松处理后，进行梳理和铺网形成混合纤网，其中，羽毛纤维先后经过甲基丙烯酸酯接枝改性和羟基磷灰石接枝改性；

(2)将混合纤网进行预针刺，针刺密度为200～500针/cm²，形成素毡后进行主针刺，针刺深度控制在6～12mm，针刺密度控制在500～1000针/cm²；

(3)将针刺处理后的混合纤网进行热定型加固处理，制得复合针刺毡；

(4)将氧化石墨烯/壳聚糖插层复合材料均匀涂布在复合针刺毡表面上，经过预烘(温度为120～150℃，时间为3～6min)和焙烘(温度为170～220℃，时间为5～10min)制得针刺过滤材料；

自扭曲纤维的长度为50～70mm且单丝纤度为2.0～6.0dtex，制备过程如下：

按短丝纺丝工艺，将PET熔体和PA6熔体分配后，从同一喷丝板上的喷丝孔挤出制得短丝，即得自扭曲纤维；

短丝纺丝工艺的流程为：挤出→冷却→上油→卷绕→存放→集束→水浴牵伸→蒸汽牵伸→紧张热定型→卷曲→切断→松弛热定型；短丝纺丝工艺的参数中，松弛热定型温度为100～110℃；

喷丝孔为形喷丝孔，形由横线、与横线垂直连接的竖线和与横线倾斜连接的斜线组成，竖线和斜线分别位于横线的两侧，竖线和斜线与横线的交点都位于横线非端点的位置上，两交点之间存在一定的间距；

横线与竖线的宽度之比为1.0:1.8～2.1，横线与斜线的宽度相同；横线、竖线与斜线的长度之比为2:0.9～1.1:0.7～1.0；横线的长度与宽度之比为6～8:1；斜线与横线的夹角为40～50°；竖线和斜线的最小间距为横线的长度的50～70％；竖线和斜线与横线的交点的连线的中点为横线的中点；