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一種聚酰胺濾材及其制造方法

閱讀：586發(fā)布：2023-02-02

專利匯可以提供一種聚酰胺濾材及其制造方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 公開了一種聚酰胺濾材，濾材是采用聚酰胺材料通過熔噴工藝處理，噴出的超細(xì) 纖維 絲經(jīng)過相互粘合和纏繞制成的中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu)；濾材為疏松結(jié)構(gòu)，形成不同孔徑的濾孔；所述濾孔的孔徑大小分布方式為沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減。本發(fā)明利用聚酰胺材料具有的耐多種化學(xué)原料 腐蝕 的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行熔噴工藝處理，得到與常見聚丙烯 濾芯 一樣的結(jié)構(gòu)，確保材料具有耐油耐醇腐蝕的前提下，具有較佳的過濾 精度 、納污能 力 和流通阻力參數(shù)，滿足了油品、化工廢液和化工廢氣的過濾要求。，下面是一種聚酰胺濾材及其制造方法專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材是采用聚酰胺材料通過熔噴工藝處理、熔噴出的超細(xì)纖維絲經(jīng)過相互粘合和纏繞制成的中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材為包含若干不同孔徑濾孔的疏松結(jié)構(gòu)，所述濾孔的孔徑大小分布方式為沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材厚度為0.5-30mm，其中筒部外層濾孔的平均孔徑為10-100μm，筒部?jī)?nèi)層濾孔的平均孔徑為1-50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為0.1-80μm，濾材的孔隙率大于80％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為10-20μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為
5-50μm，濾材的孔隙率大于90％，所述的濾材用于燃油過濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為40-80μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為20-40μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為
5-50μm，濾材的孔隙率大于80％，所述的濾材用于空氣或工業(yè)廢氣凈化過濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為1-20μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-
50μm，濾材的孔隙率大于80％，所述的濾材用于工業(yè)廢液凈化過濾。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的濾材厚度為5-30mm，筒部外層的平均孔徑為80-100μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為30-80μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為
5-50μm，濾材的孔隙率大于90％，所述的濾材用于機(jī)油凈化過濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意之一所述的聚酰胺濾材，其特征在于：所述的聚酰胺為PA6和PA66。
9.一種聚酰胺濾材的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
[1]將聚酰胺切片加入擠出機(jī)料斗，將料斗加熱裝置設(shè)定為40-50℃，烘料時(shí)間為4小時(shí)；
[2]紡絲箱溫度升至240-300℃，快換裝置升溫至240±10℃，擠出機(jī)升溫至300±10℃，聚酰胺原料在擠出機(jī)中被加熱熔融后輸送至過濾單元，在所述過濾單元濾除雜質(zhì)后配至紡絲箱；
[3]熔噴模頭加壓至0.05-0.07MPa，溫度升至240-300℃，熔融原料經(jīng)熔噴模頭的小孔擠出，在高溫高速氣流強(qiáng)烈牽伸成熔噴纖維絲；擠出機(jī)的壓力2MPa；
[4]熔噴纖維絲之間相互粘合并纏繞在旋轉(zhuǎn)的接收單元旋轉(zhuǎn)軸表面，最終形成圓筒狀熔噴濾材；通過改變接收單元的接收速度和接收角度，實(shí)現(xiàn)濾材沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減的結(jié)構(gòu)；
[5]切割單元將濾材切分成合適長(zhǎng)度的筒狀濾材。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚酰胺濾材的制造方法，其特征在于，所述的步驟[1]中還包括在聚酰胺切片中混入的母粒，所述的母粒為碳酸鈣、滑石粉、碳酸酯硅烷、聚乙烯蠟和硬酯酸鹽的一種或幾種；所述聚酰胺切片和母粒的比例為1：0.03。

說明書全文

一種聚酰胺濾材及其制造方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及一種過濾材料及其制備裝置和制備方法，尤其是一種用于油品、化工廢氣和廢液過濾的聚酰胺濾材及其制備方法。

背景技術(shù)

[0002] 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油在生產(chǎn)、運(yùn)輸和存放過程中會(huì)產(chǎn)生并混入大量雜質(zhì)。潔凈的燃油在貯存一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生金屬氧化物、析出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等污染物。嚴(yán)重污染的燃油會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)和燃燒室等部位的磨損及積碳生成，使得燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在使用一段時(shí)間后耗油量增加，尾氣排放量急驟上升。目前普遍的解決辦法是在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝油品過濾器，去除燃油中的雜質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及水分等。潔凈的燃油能夠提高燃燒效率從而節(jié)約燃油、降低排放；還可減少發(fā)動(dòng)機(jī)非正常磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)油耗增加的趨勢(shì)變緩。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)98％以上的油品過濾器使用木漿濾紙、高精度復(fù)合濾紙或金屬網(wǎng)為濾材，以達(dá)到去除油品中雜質(zhì)及水分的目的。高精度濾紙的流通阻力大、納污能力差、使用壽命短；木漿紙和金屬網(wǎng)雖具有流通阻力小的優(yōu)點(diǎn)，但過濾精度低、過濾效率差。這幾種濾材都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中設(shè)備對(duì)油品過濾的要求，造成設(shè)備故障率高、運(yùn)行效率低、壽命縮短等問題。
[0004] 目前材料熔噴工藝廣泛用于聚丙烯濾芯材料制造中。熔噴就是將聚合物材料經(jīng)過高溫?cái)D出后經(jīng)熱氣流拉伸形成極細(xì)的纖維絲，并制備成相應(yīng)的形狀結(jié)構(gòu)，聚丙烯熔噴濾材具有納污能力強(qiáng)、過濾精度高等優(yōu)點(diǎn)，而且易于批量生產(chǎn)，但是目前只用于空氣和水的過濾，這是因?yàn)楣I(yè)油品通常都含有烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、多環(huán)芳烴及少量硫、氮化合物等，長(zhǎng)時(shí)間的接觸油品會(huì)導(dǎo)致聚丙烯制品被溶解腐蝕，溶脹成黏糊狀，失去過濾能力，因此，聚丙烯熔噴濾材無法應(yīng)用于工業(yè)油品過濾領(lǐng)域。
[0005] 此外對(duì)于含有大量腐蝕性原料的化工廢液、化工廢氣而言，如果采用常規(guī)的聚丙烯濾芯，則同樣存在著濾材被腐蝕溶解、失去過濾能力的可能性，因此無論是從工業(yè)油品還是化工廢液和廢氣的過濾角度來講，急需要一種特殊材料經(jīng)過熔噴工藝制成的熔噴濾芯，并具有常規(guī)熔噴濾芯的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠耐受油品、廢液、廢氣的腐蝕，并能將介質(zhì)中的化學(xué)顆粒、灰塵、機(jī)械雜質(zhì)等過濾。
[0006] 申請(qǐng)號(hào)為200510040447.2的中國(guó)專利公開了“一種超疏水/超親油的油水分離網(wǎng)”，提出在織物網(wǎng)上覆蓋一層疏水且親油的薄膜，利用薄膜的疏水功能，實(shí)現(xiàn)油品中的油水分離。這是目前油品過濾領(lǐng)域普遍采用的技術(shù)思路，即采用疏水性濾材，將水從燃油中分離，而且濾材的“疏”水性能越好，其分離水的效果越好。但是存在的問題這種薄膜制作工藝復(fù)雜，而且其他的過濾功能和指標(biāo)不佳，難以得到實(shí)用化的推廣。

發(fā)明內(nèi)容

[0007] 本發(fā)明要解決的問題是提出一種基于熔噴工藝制成的聚酰胺濾材及其制造方法，該濾材具有熔噴濾材的納污能力強(qiáng)、過濾精度高、流通阻力小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)化工原料而言具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力，而且在油品過濾中具有較高的油水分離效率。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] 一種聚酰胺濾材，其特征在于，所述的濾材是采用聚酰胺材料通過熔噴工藝處理，噴出的超細(xì)纖維絲經(jīng)過相互粘合和纏繞制成的中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu)。
[0010] 上述聚酰胺濾材中，濾材為疏松結(jié)構(gòu)，形成不同孔徑的濾孔；所述濾孔的孔徑大小分布方式為，沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減。
[0011] 上述聚酰胺濾材中，濾材厚度為0.5-30mm，其中筒部外層濾孔的平均孔徑為10-100μm，筒部?jī)?nèi)層濾孔的平均孔徑為1-50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為0.1-80μm，濾材的孔隙率大于80％。
[0012] 上述聚酰胺濾材中，濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為10-20μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-50μm，濾材的孔隙率大于90％，所述的濾材用于燃油過濾。
[0013] 上述聚酰胺濾材中，濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為40-80μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為20-40μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-50μm，濾材的孔隙率大于80％，所述的濾材用于空氣或工業(yè)廢氣凈化過濾。
[0014] 上述聚酰胺濾材中，濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為1-20μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-50μm，濾材的孔隙率大于80％，所述的濾材用于工業(yè)廢液凈化過濾。
[0015] 上述聚酰胺濾材中，濾材厚度為5-30mm，筒部外層的平均孔徑為80-100μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為30-80μm，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-50μm，濾材的孔隙率大于90％，所述的濾材用于機(jī)油凈化過濾。
[0016] 上述聚酰胺濾材中，聚酰胺為PA6和PA66。
[0017] 上述聚酰胺濾材中，其過濾的介質(zhì)為油品、化工廢液或化工廢氣。
[0018] 上述聚酰胺濾材中，油品包括燃油、機(jī)油或液壓油。
[0019] 一種聚酰胺濾材的制造方法，包括以下步驟：
[0020] [1]將聚酰胺切片加入擠出機(jī)料斗，將料斗加熱裝置設(shè)定為40-50℃，烘料時(shí)間為4小時(shí)；
[0021] [2]紡絲箱溫度升至240-300℃，快換裝置升溫至240±10℃，擠出機(jī)升溫至300±10℃，聚酰胺原料在擠出機(jī)中被加熱熔融后輸送至過濾單元，在所述過濾單元濾除雜質(zhì)后配至紡絲箱；
[0022] [3]熔噴模頭加壓至0.05-0.07MPa，溫度升至240-300℃，熔融原料經(jīng)熔噴模頭的小孔擠出，在高溫高速氣流強(qiáng)烈牽伸成熔噴纖維絲；擠出機(jī)的壓力2MPa；
[0023] [4]熔噴纖維絲之間相互粘合并纏繞在旋轉(zhuǎn)的接收單元旋轉(zhuǎn)軸表面，最終形成圓筒狀熔噴濾材；通過改變接收單元的接收速度和接收角度，實(shí)現(xiàn)濾材沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減的結(jié)構(gòu)；
[0024] [5]切割單元將濾材切分成合適長(zhǎng)度的筒狀濾材。
[0025] 上述聚酰胺濾材的制造方法中，步驟[1]中還包括在聚酰胺切片中混入的母粒，所述的母粒為碳酸鈣、滑石粉、碳酸酯硅烷、聚乙烯蠟和硬酯酸鹽的一種或幾種；所述聚酰胺切片和母粒的比例為1：0.03。
[0026] 上述聚酰胺濾材的制造方法中，母粒為粒徑為1-3mm。
[0027] 本發(fā)明具有的有益技術(shù)效果如下：
[0028] 1、本發(fā)明利用聚酰胺材料具有的耐多種化學(xué)原料腐蝕的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行熔噴工藝處理，得到與常見聚丙烯濾芯一樣的結(jié)構(gòu)，確保材料具有耐油耐醇腐蝕的前提下，具有較佳的過濾精度、納污能力和流通阻力參數(shù)，滿足了油品、化工廢液和化工廢氣的過濾要求。
[0029] 2、眾所周知，聚酰胺是一種親水性材料，按照前述背景技術(shù)中的思路，親水材料是不適合用于油品中水的過濾的，主要原因是其為非疏水性材料，難以實(shí)現(xiàn)油品中的油水分離。本發(fā)明提出了一種利用熔噴聚酰胺材料來制作濾材、濾芯和過濾器的方案，通過控制濾材的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃油或潤(rùn)滑油等油品的過濾，在確保材料具有耐油耐醇腐蝕的前提下，具有較高的和油水分離能力，該方案突破了傳統(tǒng)濾材為了滿足油水分離指標(biāo)只能選用疏水材料的限制，充分利用聚酰胺材料在油品中具有的耐腐蝕、高可靠等特點(diǎn)，滿足了常見油品的過濾要求。
[0030] 3、本發(fā)明在熔噴工藝中通過控制纖維絲的輸出孔徑、熔噴壓力、擠出機(jī)的溫度、紡絲箱的溫度和熔噴模頭的溫度等參數(shù)，使得熔噴的纖維直徑參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)通過改變?nèi)蹏娺^程中接收單元的接收速度和接收角度，控制濾材上的平均孔隙率和濾孔的孔徑，使得濾孔從外層到內(nèi)層逐漸遞減，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0031] 4、本發(fā)明通過在聚酰胺切片中混入的母粒添加劑，大大提高了纖維絲的韌性和強(qiáng)度，克服了熔噴纖維絲斷絲、粗細(xì)不均勻、生產(chǎn)效率低的問題。附圖說明
[0032] 圖1為本發(fā)明熔噴濾材的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明熔噴濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖3為本發(fā)明包含濾紙和聚酰胺濾材的復(fù)合濾芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖4為圖3中F-F方向的剖面圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明熔噴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖6為本發(fā)明熔噴模頭工作原理示意圖；
[0038] 圖7為本發(fā)明聚酰胺濾芯的熱熔焊接裝置原理示意圖。
[0039] 附圖標(biāo)記如下：60—壓緊單元；61—送料單元；62—右端夾緊單元；63—右端蓋；64—左端蓋；65—左端夾緊單元；66—濾芯支座；67—加熱移動(dòng)單元；68—加熱單元；69—濾芯部件；71—空氣壓縮機(jī)；72—擠出機(jī)；73—過濾單元；74—紡絲箱；75—熔噴模頭；76—接收單元；77—切割單元；81—?dú)怏w腔；82—模頭主板；83—加熱板；84—?dú)饴罚?5—料路；91—上端蓋；92—下端蓋；93—熔噴濾材；94—出油口；95—熔噴濾材內(nèi)層；96—熔噴濾材外層；
97—骨架；99—折疊濾紙。

具體實(shí)施方式

[0040] 如圖1所示，本發(fā)明的濾材采用聚酰胺熔噴工藝制成的筒狀結(jié)構(gòu)，其中濾材的厚度也就是筒壁厚度為0.5-30mm，高度根據(jù)不同濾芯尺度而定。濾材上分布著孔徑由外層到內(nèi)層逐漸遞減的濾孔，其中筒部外層的平均孔徑為10-100μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為1-50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為0.1-80μm，濾材的孔隙率大于80％。
[0041] 如圖2所示，濾芯包括熔噴濾材93、上端蓋91和下端蓋92，上端蓋91和下端蓋92聯(lián)接在聚酰胺濾材93的兩端，骨架則設(shè)置在濾材內(nèi)部用于承壓。上端蓋91開有出油孔94，下端蓋92則密封在濾材熔噴93的底部。被過濾的油品從濾材的外層穿過濾材本體對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行過濾，再經(jīng)出油孔94流出。作為一種優(yōu)選方式，上端蓋91、下端蓋92均采用聚酰胺材料，與聚酰胺濾材通過熱板焊工藝熔接為一體，由于濾材的平均空隙率較大，因此在焊接中要控制焊接溫度和時(shí)間。
[0042] 如圖3和圖4所示，作為一種優(yōu)選方式，在濾芯的骨架外部、筒狀濾材內(nèi)部設(shè)置有與濾材同軸的筒狀折疊濾紙99；其中聚酰胺濾材實(shí)現(xiàn)過濾和乳化水破乳，折疊濾紙99采用現(xiàn)有常規(guī)濾紙制成，用于進(jìn)一步的精濾和油水分離，二者結(jié)合能進(jìn)一步提高過濾精度和油水分離率。
[0043] 本發(fā)明通過控制濾材的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃油或潤(rùn)滑油等油品的過濾，具有較高的過濾精度、納污能力和油水分離能力。作為一種優(yōu)選方式，濾材厚度為5-20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μm，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為10-20μm，熔噴纖維絲的平均直徑為5-50μm，濾材的孔隙率大于90％，這些參數(shù)可進(jìn)一步提高過濾指標(biāo)，優(yōu)化性能。
[0044] 本發(fā)明過濾原理如下：當(dāng)油品通過濾芯的外部經(jīng)過濾材再由出油孔輸出時(shí)，油品中的瀝青、灰塵和機(jī)械雜質(zhì)被阻擋和吸附在濾材上，并通過較高的平均孔隙率參數(shù)，提高了對(duì)雜質(zhì)的容納能力；此外通過外層到內(nèi)層逐漸遞減的濾孔的設(shè)置，將大粒徑的雜質(zhì)留在濾材的外層，小粒徑的雜質(zhì)吸附在濾材的內(nèi)部。其在油品過濾中具有較高油水分離功能的機(jī)理介紹如下：
[0045] 聚酰胺熔噴過濾材料本身為親水疏油材料，其材料本身具有優(yōu)異的親水性，熔噴形成的纖維絲非常細(xì)，在纏繞形成中空筒狀濾材的過程中內(nèi)部形成了眾多的毛細(xì)管狀孔穴。研究結(jié)果表明，油品中絕大部分水是以游離態(tài)小水滴存在，而本發(fā)明的濾材中無論是纖維絲直徑還是形成的毛細(xì)管狀孔穴的孔徑均小于絕大部分小水滴的直徑，微觀結(jié)構(gòu)上看，油品液滴的表面張力遠(yuǎn)小于水滴，這樣利用細(xì)小水滴較大的表面張力和通過毛細(xì)管狀孔穴時(shí)與親水材料的相互親和凝聚作用，使燃油中的乳化水破乳后凝集成游離水，游離水再相互碰撞匯聚為較大直徑的水滴，在重力作用下向?yàn)V芯底部快速沉降匯集，最終由排污閥排出。
[0046] 圖5給出了本發(fā)明聚酰胺濾材的制造裝置，包括空氣壓縮機(jī)71、擠出機(jī)72、過濾單元73、紡絲箱74、熔噴模頭75、接收單元76和切割單元77，空氣壓縮機(jī)71為擠出機(jī)72提供高壓氣源，擠出機(jī)72添加的原料加熱熔融后經(jīng)過濾單元73將雜質(zhì)過濾后進(jìn)入紡絲箱74，紡絲箱74側(cè)面設(shè)置有熔噴模頭75，熔融原料經(jīng)熔噴模頭75的小孔擠出，并在高溫高速氣流作用下熔噴出超細(xì)纖維絲至接收單元76，接收單元將纖維絲卷成筒狀，接收單元76連接有切割單元77，實(shí)現(xiàn)濾材的端面切割。接收單元76上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，熔噴纖維在旋轉(zhuǎn)軸上反復(fù)纏繞并被連續(xù)牽引形成長(zhǎng)筒狀濾芯。通過調(diào)整接收單元的參數(shù)得到不同纖維密度、壁厚和內(nèi)外層有差別的孔徑值，然后被切割單元77切斷形成合適尺寸的熔噴濾芯。
[0047] 擠出機(jī)72的作用是把固體高聚合物擠壓、排氣、熔融、混合均化，在恒定的溫度和壓力下定量輸出高聚合物熔體。過濾單元73是用來對(duì)已熔融的聚合物進(jìn)行過濾的裝置，其內(nèi)部有個(gè)圓形的凹槽，用來放置多層過濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)材料中的雜質(zhì)過濾。紡絲箱74的作用是促進(jìn)聚合物的熔融斷鏈，而且物料在紡絲箱中的流動(dòng)路徑相等，吸收熱能相等，最后被計(jì)量泵連續(xù)定量擠出摸頭。
[0048] 熔噴模頭示意如圖6所示，其內(nèi)部分為供氣和供料兩部分，料路85的上方和下方都有氣路84，而且氣路與料路之間有一個(gè)60°的夾角，模頭主板82內(nèi)部設(shè)置有氣體腔81，料路85和氣路84之間設(shè)置有加熱板83，當(dāng)兩股氣流碰撞形成湍流，促使料路85擠出的熔融聚合物快速形成纖維。尼龍熔噴纖維經(jīng)接收單元接收形成筒狀尼龍熔噴濾材，調(diào)整接收單元的接收速度使尼龍熔噴筒狀濾材與其脫離；切割單元包括自動(dòng)控制的調(diào)速電機(jī)和切刀，根據(jù)設(shè)定的長(zhǎng)度對(duì)濾材進(jìn)行切割。
[0049] 本發(fā)明優(yōu)選具有雙端熔噴模頭的設(shè)備，也就是說紡絲箱74的兩個(gè)側(cè)面均設(shè)置有熔噴模頭75以及相配套的接收單元76和切割單元77，兩個(gè)熔噴模頭分別自動(dòng)控制，大大提高了生產(chǎn)效率。
[0050] 本發(fā)明的聚酰胺濾材的制造步驟如下：
[0051] [1]將聚酰胺切片加入擠出機(jī)料斗，將料斗加熱裝置設(shè)定為40-50℃，烘料時(shí)間為4小時(shí)；
[0052] [2]紡絲箱溫度升至240-300℃，快換裝置升溫至240±10℃，擠出機(jī)升溫至300±10℃。聚酰胺原料在擠出機(jī)中被加熱熔融后輸送至過濾單元，在所述過濾單元濾除雜質(zhì)后配至紡絲箱；
[0053] [3]熔噴模頭加壓至0.05-0.07MPa，溫度升至240-300℃，熔融原料經(jīng)熔噴模頭的小孔擠出，在高溫高速氣流強(qiáng)烈牽伸成熔噴超細(xì)纖維，其中擠出機(jī)的壓力為2MPa；
[0054] [4]熔噴纖維被接收單元卷成圓筒狀熔噴濾材，并通過改變接收單元的接收速度和接收角度，來保證濾材的孔隙率參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)濾孔的孔徑由外層到內(nèi)層逐漸遞減；
[0055] [5]切割單元將濾材切分成合適長(zhǎng)度的筒狀濾材。
[0056] 其中當(dāng)擠出機(jī)的壓力調(diào)整2MPa，可將熔融原料擠出成0.1-80μm絲狀。接收裝置水平移動(dòng)接收形成長(zhǎng)筒狀濾芯，并按照要求尺寸切斷成型。
[0057] 根據(jù)需要，步驟[1]中還包括在聚酰胺切片中混入的母粒，所述的母粒包括填料、偶聯(lián)劑或分散劑中的一種或幾種，其中填料包括碳酸鈣、滑石粉等，偶聯(lián)劑如碳酸酯硅烷等，分散劑如聚乙烯蠟、硬酯酸鹽等。其中母粒的粒徑為1-3m，聚酰胺切片和添加母粒的比例為1：0.03。
[0058] 傳統(tǒng)濾芯是將濾材通過環(huán)氧樹脂膠與兩個(gè)端蓋以及折疊濾紙進(jìn)行粘接，由于環(huán)氧樹脂易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，限制了濾芯的應(yīng)用范圍；此外濾材和濾紙接頭處常采用固定金屬片很容易受到工業(yè)油品中水，酸等腐蝕性雜質(zhì)的腐蝕，造成對(duì)工業(yè)油品的二次污染。本發(fā)明的濾芯骨架、上端蓋和下端蓋均采用聚酰胺制成，充分利用了聚酰胺材料的耐腐蝕特性，避免了上述問題的存在。
[0059] 如圖7所示，本發(fā)明的聚酰胺濾芯的熱熔焊接裝置包括濾芯支座66、左端夾緊單元65、右端夾緊單元62、壓緊單元60、加熱單元68和控制單元，其中濾芯部件69包括聚酰胺濾材、左端蓋和右端蓋，濾材放置在濾芯支座66上，由壓緊單元60將濾材壓緊固定，左端蓋和右端蓋分別放置在左端夾緊單元65和右端夾緊單元62上。加熱單元68在控制單元驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)到左、右端蓋同一水平位置，對(duì)左端蓋64和右端蓋63內(nèi)表面加熱至熔融狀態(tài)，控制單元驅(qū)動(dòng)氣缸，使得加熱單元移開，同時(shí)左端夾緊單元65和右端夾緊單元62沿濾芯的軸向方向移動(dòng)，使得左端蓋64和右端蓋63緊貼在濾材的兩端，迅速粘合，冷卻后固化為一體。其中加熱單元68為環(huán)形結(jié)構(gòu)的發(fā)熱面；濾芯支座為V型槽結(jié)構(gòu)。
[0060] 上述聚酰胺濾芯的熱熔焊接方法，包括以下步驟：
[0061] [1]將濾材放置在濾芯支座上，由壓緊單元將濾材壓緊固定；
[0062] [2]左端蓋和右端蓋分別放置在左端夾緊單元和右端夾緊單元上，加熱單元對(duì)左端蓋、右端蓋內(nèi)表面加熱；加熱溫度280-300℃，時(shí)間為2分鐘，使左端蓋、右端蓋內(nèi)表面達(dá)到熔融狀態(tài)；
[0063] [3]左端蓋、右端蓋在夾緊單元推動(dòng)下沿濾芯軸線方向移動(dòng)，至兩個(gè)端蓋緊貼濾材的兩端；
[0064] [4]濾材和端蓋迅速粘合，冷卻后固化形成一體。
[0065] 根據(jù)油品濾清器行業(yè)內(nèi)的濾芯通用檢測(cè)方法，對(duì)濾芯的參數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，具體檢測(cè)方法和條件如下：
[0066] (1)納污量：
[0067] 以一定標(biāo)準(zhǔn)污染物在一定時(shí)間、流量下通過濾清器后被截留的量進(jìn)行測(cè)定，詳見國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO?19438:2003汽車發(fā)動(dòng)機(jī)柴油濾清器和汽油濾清器濾清效率和雜質(zhì)儲(chǔ)存能力的測(cè)定方法粒子計(jì)數(shù)法。
[0068] (2)原始流通阻力
[0069] 測(cè)量濾清器在額定體積流量時(shí)，試驗(yàn)油通過濾清器的靜壓差。詳見機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT?5239.4-2011柴油機(jī)柴油濾清器第4部分：試驗(yàn)方法6.4原始阻力試驗(yàn)；或見汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QCT?772-2006汽車用柴油濾清器試驗(yàn)方法；或見ISO?4020-2001道路車輛柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油濾清器第1部分:試驗(yàn)方法。
[0070] (3)油水分離率
[0071] 測(cè)量含水標(biāo)準(zhǔn)油通過濾清器前后的水濃度減少的百分比，詳見國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO?TS?16332?2006柴油機(jī)燃油濾清器油水分離效能的評(píng)估方法或依據(jù)SAE?J?1839(97)粗糙微滴水/燃料分離試驗(yàn)規(guī)程。
[0072] (4)過濾精度
[0073] 根據(jù)在額定體積流量下被濾清器攔截的標(biāo)準(zhǔn)污染物顆粒尺寸和數(shù)量測(cè)定濾清器過濾精度和過濾效率，詳見國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO?19438:2003汽車發(fā)動(dòng)機(jī)柴油濾清器和汽油濾清器濾清效率和雜質(zhì)儲(chǔ)存能力的測(cè)定方法粒子計(jì)數(shù)法或ISO/TR?13353-2003國(guó)內(nèi)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油燃料過濾器，用粒子計(jì)算的原始功效、持續(xù)力容量和重力功效。
[0074] (5)孔徑和孔隙率
[0075] 浸潤(rùn)液體僅在施加外力時(shí)方可進(jìn)入多孔體，在不斷增壓的情況下，并且進(jìn)汞體積作為外壓力函數(shù)時(shí)，即可得到在外力作用下進(jìn)入抽空樣品中的汞體積，從而測(cè)得樣品的孔徑分布。測(cè)定方式可以采用連續(xù)增壓方式，也可采用步進(jìn)增壓方式，即間隔一段時(shí)間達(dá)到平衡后，再測(cè)量進(jìn)汞體積。詳見GBT?21650.1-2011/ISO15901:2005壓汞法和氣體吸附法測(cè)定固體材料孔徑分布和孔隙度第1部分：壓汞法
[0076] 下面給出幾組具體實(shí)施例：
[0077] 實(shí)施例1：材料為PA6；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為10μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為1μm，熔噴纖維絲的平均直徑為0.1μm，孔隙率80.2％；過濾油品類型為汽油；應(yīng)用于汽油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為99.09％；納污能力為60.11g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力10kpa，油水分離率為98.99％。
[0078] 實(shí)施例2：材料為PA6；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為100μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為80μm，孔隙率91.2％；過濾油品類型為潤(rùn)滑油；應(yīng)用于機(jī)油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為92.01％；納污能力為122.01g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力12.01kpa，油水分離率為91.88％。
[0079] 實(shí)施例3：材料為PA6；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為100μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為30μm，熔噴纖維絲的平均直徑為25μm，孔隙率90.2％；過濾油品類型為潤(rùn)滑油；應(yīng)用于機(jī)油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為92.05％；納污能力為101.88g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力12.35kpa，油水分離率為90.53％。
[0080] 實(shí)施例4：材料為PA6；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為5mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為20μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為1μm，熔噴纖維絲的平均直徑為50μm，孔隙率81.1％；過濾油品類型為汽油；應(yīng)用于汽油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為98.75％；納污能力為84.74g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力8.01kpa，油水分離率為95.13％。
[0081] 實(shí)施例5：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為20mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為100μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為1μm，熔噴纖維絲的平均直徑為80μm，孔隙率86％；過濾油品類型為汽油；應(yīng)用于汽油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為95.94％；納污能力為78.63g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力9.19kpa，油水分離率為92.14％。
[0082] 實(shí)施例6：材料為PA6；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為40μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為10μm，熔噴纖維絲的平均直徑為10μm，孔隙率84.1％；過濾油品類型為柴油；應(yīng)用于柴油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為95.19％；納污能力為108.46g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力7.27kpa，油水分離率為95％。
[0083] 實(shí)施例7：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為100μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為20μm，熔噴纖維絲的平均直徑為15μm，孔隙率90.6％；過濾油品類型為柴油；應(yīng)用于柴油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為92.12％；納污能力為112.85g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力6.85kpa，油水分離率為95.66％。
[0084] 實(shí)施例8：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為10mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為50μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為20μm，熔噴纖維絲的平均直徑為5μm，孔隙率83.6％；過濾油品類型為柴油；應(yīng)用于柴油濾清器的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為96.12％；納污能力為88.3g，額定體積流量10L/min時(shí)，原始流通阻力7.77kpa，油水分離率為97.14％。
[0085] 實(shí)施例9：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為20mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為100μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為25μm，孔隙率92％；過濾類型為化工溶液；應(yīng)用于三甘醇溶液凈化過濾的效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為95％。
[0086] 實(shí)施例10：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為20mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為60μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為40μm，熔噴纖維絲的平均直徑為40μm，孔隙率90％；過濾類型為空氣；應(yīng)用于重型發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器的過濾效果：對(duì)2.5μm顆粒的過濾效率為99％。
[0087] 實(shí)施例11：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為20mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為20μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為5μm，熔噴纖維絲的平均直徑為25μm，孔隙率86％；過濾類型為工業(yè)廢水；應(yīng)用于造紙廢水處理設(shè)備的過濾效果：對(duì)5-10μm顆粒的過濾效率為95％。
[0088] 實(shí)施例12：材料為PA66；濾材筒體長(zhǎng)度為200mm，濾材筒體外徑為100mm，濾材筒體的厚度為20mm，濾芯筒體外層的平均孔徑為80μm，濾芯筒體內(nèi)層的平均孔徑為50μm，熔噴纖維絲的平均直徑為30μm，孔隙率86％；過濾類型為工業(yè)廢氣；應(yīng)用于漆包線廢氣過濾裝置的過濾效果：對(duì)5μm顆粒的過濾效率為95％。
[0089] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。
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