[发明专利]一种缠绕式滤芯及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种缠绕式滤芯及其应用，具体涉及一种应用于高温液体过滤领域中的缠绕式滤芯及其应用。

背景技术

缠绕式滤芯是一种深层过滤用滤芯，用于低粘度、低杂质量的过滤，是用纺织纤维线，按特定工艺精密地缠绕在多孔骨材上面制成的，具有外疏内密的蜂窝状结构，形成众多的三维立体小孔，能有效地去除流体中的悬浮物、微粒、铁锈等杂物，具有十分优良的过滤特性。广泛应用于自来水、饮料、工业用水、生活用水、电镀液、化学药液、油类、油漆等的过滤。

目前市售的缠绕式过滤芯，其所用的纱线多为丙纶线、脱脂棉线材质；而其所用的多孔骨材多为聚丙烯、不锈钢材质，大部分适用于60℃以下的液体过滤。

中国专利CN201283253Y中公开了一种防退绕滤芯，该滤芯适用于污水过滤，采用气流纺形成的粗纱，并提出通过增加粗纱捻度来提高过滤效果，但是没有具体的解决方案，其所用的纤维原料棉、化纤并不适用于锅炉回水等高温强酸碱性液体的过滤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耐化学性能优异、耐蒸热性好、耐水解性好、过滤过程中压力损失变化小的缠绕式滤芯及其应用。

本发明的技术解决方案如下：

一种缠绕式滤芯，该滤芯由多孔骨材和缠绕在其上的粗纱所组成，该粗纱中含有聚苯硫醚纤维(以下简称PPS纤维)，且该粗纱的捻系数为180～280。如果粗纱的捻系数小于180，形成该粗纱的纤维线中的纤维抱合力会很小，而粗纱的断裂强力就会过小，绕线时会造成卷绕困难，易发生意外牵伸，卷绕粗纱粗细不匀的情况，而且纤维之间的空隙较大，会导致过滤精度降低；如果粗纱的捻系数大于280，纤维线中的纤维排列则过于紧密，使得过滤液体难于通过粗纱过滤层，过滤过程中的压力损失变大，降低过滤效率。优选粗纱的捻系数为210～250。

本发明的缠绕式滤芯，该粗纱由1～8根纤维线组成，优选3～6根纤维线，且该粗纱的表观细度为0.8～4Nm。如果使用由3根纤维线所形成且比4Nm更细的粗纱卷绕在多孔骨材上的话，因为粗纱过细，需用高密度卷绕，从而造成该过滤材料的压力损失高；如果使用由6根纤维线所形成且比0.8Nm更粗的粗纱卷绕在多孔骨材上的话，因为粗纱较粗，卷绕密度低，从而使得该过滤材料的过滤效率降底，过滤精度变差。

本发明的缠绕式滤芯，构成粗纱的纤维线是由纤维原棉经过梳毛、并条工序得到的。原棉经过纺纱梳棉工艺得到的毛条，可以分为两种，一种是精梳毛条，另一种是粗梳毛条，这两种毛条都可以制成纤维线。区别在于由精梳毛条制成的纤维线，纤维整齐排列，在卷绕力作用下，产生较高的伸长；由粗梳毛条制成的纤维线，纤维随机排列，呈现杂乱无章的状态，在卷绕力作用下不易伸长，且更容易形成三维立体小孔，有利于过滤精度提高。优选粗梳毛条制成的纤维线。

本发明的缠绕式滤芯，该粗纱表面毛羽长度为0.5～100mm的毛羽占粗纱表面毛羽总数的20～100％。粗纱表面的毛羽对过滤性能有一定的影响，如果粗纱表面0.5～100mm长的毛羽占粗纱表面毛羽总数的比例小于20％的话，在过滤过程中纤维毛羽数过少，捕集效率降低，影响过滤效果。

本发明的缠绕式滤芯，PPS纤维的截面形状可以为圆形或异型截面，优选异型截面，如T形、Y形、三角形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形。异型截面中优选三叶形、四叶形、五叶形截面。异型截面的纤维富有弹性，具有高度的蓬松性，构成粗纱的纤维线中可以形成尽可能多的三维立体小孔，增加过滤效率，同时使得粗纱层更柔软不易板结，且异型截面纤维的污物附着性比圆形纤维大得多，更容易截留液体中的杂物，提高过滤的精度和效率。

本发明的缠绕式滤芯，上述粗纱中还可含有聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、棉纤维中的一种或几种。在不影响高温过滤效果的前提下，可以添加一些聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、棉纤维等常用纤维，但其所占比率不能大于纤维总含量的20％；添加了以上种类的纤维后，可以降低缠绕式滤芯的原料成本。

本发明的缠绕式滤芯，上述粗纱在多孔骨材上呈交叉螺旋状卷绕，且最外层纱线与多孔骨材轴线的角度为45°～80°。粗纱层的卷绕密度由内层向外层逐渐减小，形成梯度过滤的效果，当最外层纱线与多孔骨材轴线的角度小于45°时，外层纱线卷绕密度过小，会降低过滤效率和过滤精度；当最外层纱线与多孔骨材轴线的角度大于80°时，外层纱线卷绕密度过大，增加原料成本，且过大的卷绕密度会使得压力损失变大。最外层纱线与多孔骨材轴线的角度优选55°～70°。