[发明专利]玻璃纤维上的带阳离子涂层无效

专利信息
申请号: 99814543.2 申请日: 1999-12-15
公开(公告)号: CN1398241A 公开(公告)日: 2003-02-19
发明(设计)人: 卫宁 申请(专利权)人: 金伯利-克拉克环球有限公司
主分类号: C03C25/32 分类号: C03C25/32;B01D39/20
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 张元忠,罗才希
地址: 美国威*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 玻璃纤维 阳离子 涂层
【说明书】:

                 本发明的背景

本发明涉及滤器材料。更具体地说,本发明涉及电荷改性滤器。

电荷改性滤器在本工艺中是已知的。它们一般由微孔膜构成或包括使用玻璃纤维,玻璃纤维和纤维素纤维的掺合物,或纤维素纤维与硅质颗粒的掺合物这样的材料。电荷改性是通过用电荷改性剂和单独的交联剂涂敷薄膜或至少某些纤维来完成的,以保证涂层的耐久性。

虽然微孔膜一般能够有效过滤,可是通过该膜的流速通常要低于纤维滤器。而且,在过滤操作时,微孔膜要比纤维滤器具有较高的背压。因此,要求纤维滤器对于带电颗粒具有有效的过滤能力。还要求纤维滤器由玻璃纤维构成,不需要沉积步骤,交联剂,或纤维素纤维或硅质颗粒的存在。

                    本发明的概要

本发明通过提供在其上涂有带阳离子涂层的玻璃纤维来解决上面讨论的某些困难和问题。该涂层包含一种已经被热交联的官能化阳离子聚合物。也就是说,该官能化阳离子聚合物在涂到玻璃纤维上以后已被热交联。作为实例,该官能化阳离子聚合物可以是表氯醇官能化的聚胺或表氯醇官能化的聚酰胺型胺类。

本发明进一步提供一种纤维滤器,它包括在其上具有带阳离子涂层的玻璃纤维。该涂层包含一种官能化阳离子聚合物,该聚合物已被热交联;换言之,该官能化阳离子聚合物在被涂于玻璃纤维上之后,已被热交联。再有,该官能化阳离子聚合物可以是表氯醇官能化聚胺或表氯醇官能化聚酰胺型胺类。

本发明还提供一种制备纤维滤器的方法。该方法包括提供一种包含玻璃纤维的纤维滤器,将可以热交联的官能化阳离子聚合物溶液在足以基本上用官能化阳离子聚合物涂敷纤维的条件下通过纤维滤器,和在足以使玻璃纤维上的该官能化阳离子聚合物交联的温度下加热处理所得涂过的纤维滤器足够时间。该官能化聚合物可以是表氯醇官能化聚胺或表氯醇官能化聚酰胺型胺类。

本发明提供超过先前已知材料的许多优点,第一,本发明的方法不需使用单独的或辅助的沉积剂或交联剂。第二,本发明的方法可用于滚筒上的连续操作。第三,不需要纤维素组分。当然,其他优点对于本工艺中的普通技术人员将是显而易见的。

                 本发明的详细描述

如在这里所用的术语,关于玻璃纤维上的涂层“带阳离子的”和关于官能化聚合物的“阳离子的”意味着在涂层和聚合物中分别存在许多带正电的基团。因此,术语“带阳离子的”和“带正电的”是相同含意。这种带正电的基团典型地包括许多季铵基团,但并不限于它们。

术语“官能化的”用于这里意味着在阳离子聚合物中,除阳离子基团以外,存在着许多官能团,它们在经受加热时能够交联。因此,这些官能团是能够热交联的基团。这种官能团的实例包括环氧基,亚乙基氨基,和表硫基(episulfido)。这些官能团易于和通常存在于阳离子聚合物中的其它基团反应。这类其它基团通常具有至少一个亲核体,而且是以氨基,羟基和硫羟基为示例的。可以注意到,一个官能团与另外基团的反应还经常产生其它的能与官能团反应的基团。例如,环氧基与氨基反应导致β-羟氨基的生成。

因此,“官能化阳离子聚合物”这一术语意味着包括任何含有许多带正电基团和许多官能团的聚合物,所说的官能团通过加热可以交联。特别有用的这类聚合物的例子是表氯醇官能化聚胺和表氯醇官能化聚酰胺型胺类。这两类聚合物的示例是Kymene树脂,得自Hercules Inc.,Wilmington,Delaware。其它合适的材料包括阳离子改性淀粉,如RediBond,来自National Starch。

如在这里所用的,术语“热交联”意指官能化阳离子聚合物在足以使上述官能团交联的温度下已加热足够长的时间。加热温度一般在约50℃至约120℃之间变化。加热时间一般是温度和阳离子聚合物中存在的官能团的类型的函数。例如加热时间可在少于1分钟至约60分钟或更多之间变化。

术语ζ电势(也称动电势)用于这里意指与固相表面连接的固定液体层和液体底质中扩散层的活动部分之间的电势差。ζ电势可通过本工艺中普通技术人员已知的方法计算。作为实例,参见Robert J.Hunter,“Zeta Potential in Colloid Science”,Academic Press,New York,1981;特别注意第3章“ξ电势的计算”,和第4章“动电参数的测量”。在缺乏足够高的电解质浓度时,带正电的表面一般产生正ξ电势和带负电的表面一般产生负ξ电势。

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