魏 濤，肖 堯，朱 聰，陶英杰

（南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司，南京 210012）

0 前言

在水泥、炭黑等行業(yè)，工業(yè)濾袋除塵一般會(huì)選用玻纖類覆膜濾料，該類覆膜濾料綜合了玻璃纖維和 PTFE薄膜的優(yōu)點(diǎn), 具有耐高溫、除塵效率高、表面過(guò)濾易清灰 、除塵阻力低且穩(wěn)定和使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)良特性［1-4］。但是，目前國(guó)內(nèi)在這一產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中仍存在很多問(wèn)題, 例如玻璃纖維布與 PTFE薄膜的結(jié)合程度不高，薄膜的微孔率難以保證，玻璃纖維基材與膜結(jié)合后膜的透氣率降低等問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)減少濾料的使用壽命，升高運(yùn)行阻力［5-6］。因此，對(duì)玻璃纖維的處理以及膜與基材高溫?zé)釅簭?fù)合工藝的研究是當(dāng)今重點(diǎn)［7-10］。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 原料與設(shè)備

1.1.1 原料

實(shí)驗(yàn)玻纖素布：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量750 g/m2的無(wú)堿玻纖布，四川省玻纖集團(tuán)；

TF乳液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%的聚四氟乙烯乳液，杜邦公司；

O乳液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的苯甲基硅油乳液，巴斯夫股份公司；

R乳液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的催化劑，杜邦公司；

D乳液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的穩(wěn)定劑，巴斯夫股份公司。

1.1.2 設(shè)備

浸漬處理機(jī)組；高溫?zé)釅焊材C(jī)組。

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)采用的處理基材為單位面積質(zhì)量 750 g/m2，幅寬163 cm的無(wú)堿玻纖布，先進(jìn)行素布熱清洗工序， 將上述乳液按照一定比例混合，并攪拌均勻， 將熱清洗布分別經(jīng)過(guò)上述處理配方乳液進(jìn)行浸漬處理，并通過(guò)擠料壓軋裝置控制含膠量為12%。再將上述玻纖布處理樣與PTFE薄膜進(jìn)行覆合，通過(guò)控制變量法，改變覆膜工藝，具體覆膜工藝見(jiàn)表1。具體生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。

表1 覆膜工藝

圖1 生產(chǎn)工藝流程

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

透氣率按照 GB/T 5453-1997 《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》測(cè)試；斷裂強(qiáng)力按照 GB/T 3923.1-2013《紡織品 織物拉伸性能》測(cè)試；覆膜牢度測(cè)試。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 覆膜濾料表面外觀測(cè)試

圖2表示覆膜濾料經(jīng)過(guò)高溫?zé)釅汉?，PTFE 表面完整地覆合在基布表面，而且可以看到試樣表面存在規(guī)則的壓點(diǎn)。由于機(jī)織布存在經(jīng)緯紗交織的組織結(jié)構(gòu)，薄膜與基布表面凸起的經(jīng)緯紗接觸，在高溫?zé)釅簵l件下產(chǎn)生黏結(jié)，正是這些黏結(jié)區(qū)域給覆膜濾料提供較好的黏結(jié)牢度。

圖2 覆膜濾料表面圖

2.2 不同覆膜速度對(duì)膜的透氣率及覆膜牢度影響

將處理布與膜進(jìn)行覆合，測(cè)試不同覆膜速度下膜的透氣率、膜與基材的覆合牢度及膜的孔徑，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 不同覆膜速度下膜的透氣率

圖4 不同覆膜速度下膜的孔徑及覆膜牢度

由圖3、圖4可知，隨著車速的提高，膜的透氣率呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)車速過(guò)低時(shí)，熱壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致薄膜中部分原纖結(jié)構(gòu)發(fā)生熔融，堵塞一部分微孔結(jié)構(gòu)，冷卻后固化形成帶狀結(jié)構(gòu)，造成微孔平均孔徑下降，因此透氣率下降。隨著熱壓時(shí)間的增加，膜與玻纖基布接觸點(diǎn)的黏結(jié)效果越好，因此濾料的覆膜牢度隨著覆膜速度的上升呈下降趨勢(shì)；當(dāng)覆膜速度達(dá)到8 m/min后，牢度下降到0.3 MPa， 膜與基材容易脫落，因此考慮透氣與牢度方面，覆膜速度7~8 m/min比較適宜。

2.3 不同覆膜溫度對(duì)膜的透氣率及覆膜牢度影響

將處理布與膜進(jìn)行覆合，測(cè)試不同覆膜溫度下膜的透氣率、膜與基材的覆合牢度及膜的孔徑，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 不同覆膜溫度下膜的透氣率

圖6 不同覆膜溫度下膜的孔徑及覆膜牢度

由圖5、圖6知，隨著溫度的升高，膜的透氣率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，在363 ℃時(shí)透氣率達(dá)到最大值，但當(dāng)溫度繼續(xù)上升后，膜的透氣率開(kāi)始下降，這是因?yàn)楫?dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，PTFE成為熔融狀態(tài)，導(dǎo)致薄膜微孔受到堵塞，平均孔徑下降，透氣率下降。結(jié)合牢度與透氣，覆膜溫度在350~360 ℃區(qū)間比較適宜。

2.4 不同覆膜壓力對(duì)膜的透氣率及覆膜牢度影響

將處理布與膜進(jìn)行覆合，測(cè)試不同覆膜壓力下膜的透氣率、膜與基材的覆合牢度及膜的孔徑，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 不同覆膜壓力下膜的透氣率

圖8 不同覆膜壓力下膜的孔徑及覆膜牢度

由圖7、圖8知，隨著覆膜壓力的升高，膜的透氣率呈下降趨勢(shì)，這是因?yàn)閴毫觿”∧の⒖椎亩氯?，?dǎo)致薄膜孔徑變小，透氣率隨之下降。覆膜牢度隨著壓力的升高而升高，這是因?yàn)殡S著壓力的增大，膜與玻纖基布經(jīng)緯紗的接觸面積增大，使得覆膜牢度大大提高；當(dāng)覆膜壓力達(dá)到0.3 MPa后，覆膜牢度可達(dá)到0.3 MPa，此時(shí)的透氣也比較高。因此適宜的覆膜壓力在0.3~0.4 MPa。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同覆膜工藝下的膜性能分析得出以下結(jié)論：

（1）不同覆膜工藝對(duì)膜的透氣及覆膜牢度均存在不同程度的影響。比較適宜的覆膜工藝參數(shù)為350~360 ℃、7~8 m/min、0.3~0.4 MPa。

（2）膜透氣率隨著覆膜速度的上升呈上升趨勢(shì)， 由3.2 cm/s上升至3.7 cm/s；覆膜牢度隨著覆膜速度的上升呈下降趨勢(shì)。

（3）隨著覆膜溫度的升高，膜的透氣率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，在363 ℃時(shí)透氣率達(dá)到最大值3.86 cm/s；覆膜牢度呈先升高后下降的趨勢(shì)。

（4）膜透氣率隨著覆膜壓力的升高呈下降趨勢(shì)，由4.1 cm/s下降至3.6 cm/s；覆膜牢度隨著壓力的升高而提升。