胶水粘合法制备非对称固液分离膜的探索

2013Vo1．23No．3过滤与分离JournalofFiltration&Separation·13·胶水粘合法制备非对称固液分离膜的探索金万慧，王克作，宋丛珊，夏正球，胡国棵(1．湖北省纤维检验局，湖北武汉430000；2．浙江理工大学，浙江杭州310018)摘要：探索使用胶水粘合法制备非对称固液分离膜，即用胶水粘合法对聚丙烯微孔膜和聚丙烯针刺非织造布进行粘合获得非对称固液分离膜，聚丙烯微孔膜使非对称固液分离膜表面具有良好的孔径尺寸，探讨了热压温度和时间对非对称固液分离膜各项性能的影响。关键词：聚丙烯；微孔膜；固液分离；分离膜中图分类号：TS176．5；TQ028．0文献标识码：A文章编号：1005—8265(2013)03—0013—05O1前言非对称固液分离膜作为一种应用十分广泛的纺织品，是产业用纺织品的重要组成部分，通常为合成纤维类非织造产品。目前主要是以聚丙烯短纤维针刺非织造布为基布经后整理工艺得到非对称固液分离膜，其具有透水、透气和保湿等优良性能。其结构由表面过滤层(光滑面)和内部排水层(粗糙面)两部分组成。本文对胶水粘合法生产非对称固液分离膜做了大胆探索，将具有一定孔径尺寸的聚丙烯微孔膜作为过滤层，用聚丙烯非织造布作为排水层，在一定的温度和压力条件下用胶水将二者粘结在一起形成非对称固液分离膜。还对影响非对称固液分离膜使用性能的孔径、渗透性、机械性能、剥离强力等进行测试和表征，获取了大量的实验数据、分析了热压温度和时间对非对称固液分离膜各项性能的影响。1试样制备与基本性能测试1．1主要实验材料聚丙烯针刺非织造基布(如表1)，生产厂商：杭州银博交通工程材料有限公司；聚丙烯微孔膜(如表2)，生产厂商：正方过滤有限公司；聚丙烯酸酯类覆膜胶水，生产厂商：浙江恒泽滤料有限公司。1．2试样制备表1聚丙烯针刺非织造基布的性质表2聚丙烯微孔膜的基本性质实验仪器：平板硫化机，型号：XLB25一D，生产厂商：浙江双力集团湖州星力橡胶机械制造公司。在聚丙烯微孔膜的表面均匀的涂覆聚丙烯酸酯类覆膜专用胶水，为避免影响渗透性能，采用网点法涂覆胶水，网点规格为2O目，然后将聚丙烯微孔膜覆到聚丙烯针刺非织造基布上；在一定的热压温度和热压时间下经平板硫化机热压即得到非对称固液分离膜，最后将试样放置到恒温恒湿室调湿为测试做准备。1．3试样基本性能测试试样基本性能测试所使用的仪器及参考标准如表3所示。2结果与讨论在制备分离膜的过程中，当热压温度低于IO0~C时，聚丙烯微孔膜与聚丙烯针刺非织造基布粘合效果一般，微孔膜和基布问有分层的现象；当收稿日期：2013—07—22作者简介：金万慧(1985-)，女，硕士，研究方向：产业用纺织品、纺织品纤维成分含量分析，Email：1428825725@qq．corn．·l4·过滤与分离JournalofFiltration&Separation2013Vo1．23No．3热压温度高于120~C时，胶水被破坏，无法制得分离膜。2．1热压温度和时间与分离膜拉伸性能的关系2．1．1相对断裂强度由图1可知，当热压温度低于1IO~C时，相对断裂强度随着热压温度的增大而增大，当热压温度高于1IO~C时，相对断裂强度随着热压温度的升高而减小；同时相对断裂强度随着热压时间的延长而增大。暖蔷靛图1热压温度和时间与相对断裂强度的关系2．1．2拉伸断裂伸长率由图2可知，随着热压温度的升高分离膜的拉伸断裂伸长率逐渐减小，随着热压时间的延长拉伸断裂伸长率增大。羞图2热压温度和时间与拉伸断裂伸长率的关系分析分离膜相对断裂强度和拉伸断裂伸长率随热压温度和时间的改变而变化的原因必须结合聚丙烯微孔膜和聚丙烯针刺非织造基布的性质进行分析。聚丙烯微孔膜和聚丙烯针刺非织造基布的相对断裂强度分别为19．0kPa和41．8kPa，拉伸断裂伸长率分别为137．7％和177．5％。由图1和图2可知，分离膜的相对断裂强度高于基布和微孑L膜的相对断裂强度，这是因为虽然在这个温度段分离膜并没有完全的粘合甚至发生分层的现象，但是热压过程中的压力作用使基布的蓬松结构更加紧密，纤维间抱合力增大，故分离膜的相对断裂强度大于基布和微孔膜的相对断裂强度。随热压温度的升高，聚丙烯微孔膜和基布在胶水的2013Vo1．23No．3过滤与分离JournalofFiltration&Separation·15·作用下粘结到了一起，粘结在一起的微孔膜和基布的拉伸断裂伸长率逐渐减小，这是因为随着拉伸作用的进行聚丙烯微孔膜先发生了断裂破坏，热压温度越高热压时间越长二者粘结的越紧密，微孔膜发生拉伸断裂的时间则越早，相对断裂强度和拉伸断裂伸长率也就越小，表现在曲线上就是呈减小的趋势。2．2热压温度和时间与分离膜剥离强力的关系由图3可知，随着热压温度的升高和热压时间的延长分离膜的剥离强力逐渐增大，