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一种含有聚酰亚胺纤维和含砜基的共混型纤维的过滤材料及其制造方法

阅读:218发布:2021-05-17

专利汇可以提供一种含有聚酰亚胺纤维和含砜基的共混型纤维的过滤材料及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于提供一种含聚酰亚胺 纤维 的耐高温过滤材料及其制备方法,以及包含了所述过滤材料的过滤装置。本发明涉及一种过滤材料,所述过滤材料包含迎尘层和耐高温 支撑 层;所述迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A);所述耐高温支撑层包含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。所述含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维具有优秀的纤维强度和耐高温性能,可以长期使用于250℃高温环境下,高温尺寸 稳定性 在1%以内。本发明将聚酰亚胺纤维作为迎尘层,将含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层,所制得的过滤材料具有良好的过滤效果、优异的高温尺寸稳定性、高温强度保持率和伸长保持率。,下面是一种含有聚酰亚胺纤维和含砜基的共混型纤维的过滤材料及其制造方法专利的具体信息内容。

1.无纺织物,包含:
聚酰亚胺纤维(A);
含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)中包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的;
优选的,所述无纺织物中,所述聚酰亚胺纤维(A)和含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)重量比为10-60:90-40,更优选为20-50:80-50,最优选为30-40:70-60。
2.根据权利要求1所述的无纺织物,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)中,所述芳香族聚酰胺为对苯二甲酰对苯二胺、间苯二甲酰间苯二胺、聚砜酰胺、聚对苯甲酰胺。
3.根据权利要求1或2所述的无纺织物,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)在
10%的NaOH溶液中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70%以上,优选80%以上,更优选
85%以上;
优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)具有2.5cN/dtex以上的强度,优选
2.5-3.5cN/dtex,更优选2.8-3.2cN/dtex;
更优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)具有280℃以上的玻璃化温度,优选300℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选350℃以上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无纺织物,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面;优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300℃下的热收缩率在3.0%以下。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无纺织物,所述无纺织物中还可以含有耐高温纤维(C);
优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,优选具有85%以上的强度保持率;
更优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物;进一步优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。
6.根据权利要求5所述的无纺织物,所述无纺织物中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无纺织物,所述无纺织物在250℃高温环境下处理
200小时后,其强保持率为85%以上,优选90%以上,更优选95%以上;
优选的,所述无纺织物在250℃高温环境下处理2小时后,其尺寸收缩率为小于等于
2.5%,优选小于等于2%,更优选小于等于1.5%;
更优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在1000Pa定压喷吹2小时情况下清洁气体浓度为0.5mg/m3以下;
最优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
8.根据权利要求1-8任一项所述的无纺织物的用途,所述无纺织物用作过滤材料。
9.过滤材料,所述过滤材料包含迎尘层和耐高温支撑层;
所述迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A);
所述耐高温支撑层包含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的;
优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层重量比为10-60:90-40;更优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层重量比为20-50:80-50;最优选为30-40:70-60。
10.根据权利要求9所述的过滤材料,其中所述迎尘层和耐高温支撑层各自独立地为无纺织物;
优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%,优选为0-20%。
11.根据权利要求9或10所述的过滤材料,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面;优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300℃下的热收缩率在3.0%以下。
12.根据权利要求9-11任一项所述的过滤材料,所述迎尘层和耐高温支撑层中还可以独立地含有耐高温纤维(C);
优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,优选具有85%以上的强度保持率;
更优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物;进一步优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。
13.根据权利要求9-12任一项所述的过滤材料,所述过滤材料还包括基布;优选的,所述基布中含有选自的玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、纤维中的一种或两种以上的混合纤维。
14.根据权利要求9-13任一项所述的过滤材料,所述过滤材料在250℃高温环境下处理50小时后,其强力保持率为85%以上,优选90%以上,更优选95%以上;
优选的,所述过滤材料在250℃高温环境下处理2小时,其尺寸收缩率为小于等于
2.5%,优选小于等于2%,更优选小于等于1.5%;
更优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在1000Pa定压喷吹2小时情况下清洁气体浓度为0.5mg/m3以下;
最优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
15.一种如权利要求9-14任一项所述的过滤材料的制备方法,其包括采用针刺的方式加固所述过滤材料,所述针刺为斜刺,即加工针板与纤维层之间以小于90°的倾斜刺入纤维层中;优选的,所述斜刺的倾斜角为大于等于45°小于90°;更优选所述斜刺的倾斜角为大于等于45°小于80°。
16.一种过滤装置,其包含权利要求9-14任一项所述的过滤材料。

说明书全文

一种含有聚酰亚胺纤维和含砜基的共混型纤维的过滤材料

及其制造方法

[0001] 本申请要求于2015年1月14日申请的中国专利申请CN 201510017085.9的优先权。

技术领域

[0002] 本发明属于耐高温纤维过滤材料领域,涉及一种含有聚酰亚胺纤维的耐高温过滤材料及其制备方法,以及包含所述过滤材料的过滤装置。

背景技术

[0003] 高温过滤除尘技术是近年来在颗粒物捕集方面最具发展前途的技术之一,由于工作温度高、气体腐蚀性强等特点,对高温气体除尘用过滤材料有很高的要求。过滤材料必须满足较强的过滤效率、优异的耐高温性能、一定的使用寿命及合理的价格。为了提高材料的过滤效率,并适应高温、腐蚀性气体的工况环境,各种具有优异性能的纤维被大量使用,其中聚酰亚胺纤维因其更好的过滤效率而被行业认可。聚酰亚胺纤维的长期使用温度为240℃,耐酸性优良,具有异形截面,这也使其更适于具有较高过滤要求的高温工况环境。然而,聚酰亚胺纤维的高温尺寸稳定性较差,耐性差,优质纤维依赖进口,用量及价格皆受国外控制。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种含聚酰亚胺纤维的耐高温过滤材料及其制备方法,以及包含了所述过滤材料的过滤装置。所述过滤材料中加入了一种含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维,所述含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维具有优秀的纤维强度和耐高温性能,可以长期使用于250℃高温环境下,高温尺寸稳定性在1%以内。本发明将聚酰亚胺纤维作为迎尘层,将含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层,所制得的过滤材料具有良好的过滤效果、优异的高温尺寸稳定性、高温强度保持率和伸长保持率。
[0005] 本发明涉及一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维,所述纤维中包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
[0006] 优选的,所述芳香族聚酰胺为对苯二甲酰对苯二胺、间苯二甲酰间苯二胺、聚砜酰胺、聚对苯甲酰胺。
[0007] 优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)在10%的NaOH溶液中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70%以上,优选80%以上,更优选85%以上。
[0008] 优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)具有2.5cN/dtex以上的强度,优选2.5-3.5cN/dtex,更优选2.8-3.2cN/dtex。
[0009] 优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)具有280℃以上的玻璃化温度,优选300℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选350℃以上。
[0010] 本发明涉及一种无纺织物,所述无纺织物包含:
[0011] 聚酰亚胺纤维(A);
[0012] 含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)中包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
[0013] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)和含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)重量比为10-60:90-40,更优选为20-50:80-50;最优选为30-40:70-60。
[0014] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面。
[0015] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300℃下的热收缩率在3.0%以下。
[0016] 优选的,所述无纺织物中还可以含有耐高温纤维(C)。
[0017] 优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,优选具有85%以上的强度保持率。
[0018] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。更优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。
[0019] 优选的,所述无纺织物中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
[0020] 优选的,所述无纺织物用作过滤材料。
[0021] 优选的,所述无纺织物在250℃高温环境下处理200小时后具有85%以上的强保持率;优选具有90%以上的强力保持率;更优选具有95%以上的强力保持率。
[0022] 优选的,所述无纺织物在250℃高温环境下处理2小时后尺寸收缩率≤2.5%; 优选尺寸收缩率≤2%,更优选尺寸收缩率≤1.5%。
[0023] 优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在1000Pa定压喷吹2小时情况下清洁气3
体浓度为0.5mg/m以下。
[0024] 优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
[0025] 本发明涉及一种过滤材料,所述过滤材料包含迎尘层和耐高温支撑层;
[0026] 所述迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A);
[0027] 所述耐高温支撑层包含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
[0028] 优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层重量比为10-60:90-40。
[0029] 优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层重量比为20-50:80-50;更优选为30-40:70-60。
[0030] 优选的,所述迎尘层为无纺织物。
[0031] 优选的,所述耐高温支撑层为无纺织物。
[0032] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面。
[0033] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300℃下的热收缩率在3.0%以下。
[0034] 优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层中还可以独立地含有耐高温纤维(C)。
[0035] 优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,优选具有85%以上的强度保持率。
[0036] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。更优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。
[0037] 优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
[0038] 优选的,所述过滤材料还包括基布。
[0039] 优选的,所述基布为纯纺织物,纯纺交织织物或混纺织物。
[0040] 优选的,所述基布的构造为平纹组织、双层组织、三层组织、斜纹组织或缎 纹组织。
[0041] 优选的,所述基布中含有选自的玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、纤维中的一种或两种以上的混合纤维。
[0042] 优选的,所述过滤材料在250℃高温环境下处理50小时后具有85%以上的强力保持率;优选具有90%以上的强力保持率;更优选具有95%以上的强力保持率。
[0043] 优选的,所述过滤材料在250℃高温环境下处理2小时后尺寸收缩率≤2.5%;优选尺寸收缩率≤2%,更优选尺寸收缩率≤1.5%。
[0044] 优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在1000Pa定压喷吹2小时情况下清洁气3
体浓度为0.5mg/m以下。
[0045] 优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
[0046] 本发明还涉及一种过滤材料的制备方法,其包括采用针刺的方式加固所述过滤材料,所述针刺为斜刺,即加工针板与纤维层之间以小于90°的倾斜刺入纤维层中。
[0047] 优选的,所述斜刺的倾斜角大于等于45°小于90°;更优选为45°到80°。
[0048] 优选的,本发明制备过滤材料的方法,包括利用斜刺工艺加固过滤材料中迎尘层和耐高温支撑层、迎尘层和基布、耐高温支撑层和基布、或迎尘层和耐高温支撑层和基布。
[0049] 本发明还涉及一种过滤装置,其包含本发明所述的过滤材料。

具体实施方式

[0050] 通过参见本申请具体实施方式的内容可以更易于理解本发明,但是本发明并不限于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数,并且本文中所用的术语仅是为了以举例的方式描述具体实施方式,并不能限制本申请权利要求要求保护的技术方案。在下文中,将描述根据本发明的一种耐高温过滤材料及其制备方法,以及包含了所述过滤材料的过滤装置。
[0051] 聚酰亚胺纤维(A)
[0052] 由于本发明的聚酰亚胺纤维作为耐热性过滤材料的原料,例如用于焚烧炉内的集尘设备的袋滤器,由于有时焚烧炉的集尘装置内的温度达到接近300℃,因此,有时暴露于300℃的高温。此时,若耐热性纤维的收缩大时,产生过滤器粘在固定袋滤器的笼中而无法取下的问题。因此,优选将聚酰亚胺纤维在300℃下的热收缩率控制在3.0%以下。
[0053] 本发明的聚酰亚胺纤维优选采用异型截面的聚酰亚胺纤维,例如奥地利evonik公司生产的具有异形截面的聚酰亚胺纤维产品P84,具有异型横截面的聚酰亚胺纤维能够在同样的纺织产品中提供更高的比表面积,即提供更多的“低速”区域,增加在纤维上捕集粒子的概率,从而使滤袋在整个使用期周期内具有较高的过滤效率和较低的排放。
[0054] 本发明的聚酰亚胺的制备按照本领域的常规方法制备,例如可以是通过将聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到的,所述聚酰胺酸是使选自均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲四甲酸二酐中的一种以上的酸二酐和选自4,4’-二基二苯醚、3,4-二氨基二苯醚、对苯二胺中的一种以上的二胺进行反应而得到的。将聚酰亚胺通过干法纺丝湿法纺丝得到聚酰亚胺纤维。
[0055] 含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)
[0056] 本发明所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)由下述方法制备:
[0057] 通过向有机溶剂中加入芳香族聚酰胺、聚芳砜来制备芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纺丝溶液,所述纺丝溶液中聚合物质量百分比浓度为5-30wt%;其中芳香族聚酰胺与聚芳砜的重量比为60-98:2-40,即使最终所得的纤维中包含60-98wt%的芳香族聚酰胺,2-40wt%的聚芳砜。所得到的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维不仅能够保持芳香族聚酰胺纤维的耐温性能和力学性能,还能够比芳香族聚酰胺纤维具有更好的耐碱性能。
[0058] 本发明中的术语“芳香族聚酰胺”是指一种有足够高分子量能形成纤维的合成聚合物材料,并主要是以下循环结构单位为特征:
[0059]
[0060] 其中,每一个R1是氢或是低级烷,而其中Ar1和Ar2可以是相同的或是不 同的,并且可以是一个未被取代的或已被取代的二价芳基,这些二价芳基与其他基团的连接键主要是以间位或对位排列,所述二价芳基上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代,这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基。其中,优选对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)。
[0061] 本发明中的术语“芳香族聚酰胺”也可以理解其大分子链中的Ar1和Ar2可以是相同的或是不同的具有如下结构:
[0062]
[0063] 其中,X、Y独立的选自-O-、-CH2-、-CO-、-CO2-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-,X和Y可以是相同的或是不同的。其中,优选聚砜酰胺。
[0064] 本发明中的术语“聚芳砜”具有如下通式Ⅰ或Ⅱ作为重复单元:
[0065] -O-A-SO2-A-(Ⅰ)
[0066] -O-A-SO2-A-O-B-(Ⅱ)
[0067] 其中A和B可表示任选取代的芳族基。该芳族基由6-40个碳原子,优选6-21个碳原子组成,即含有一个或多个任选芳基,其中所述芳基能够任选地含有杂原子。这些芳基够任选地被线型或支化的或脂环族C1-C5基团或卤原子所取代。所述芳基能够经由碳键或经由作为连接基团的杂原子来连接。其中,优选聚芳砜为聚苯砜。
[0068] 有机溶剂优选极性有机溶剂,可以是基于酰胺的有机溶剂、基于尿素的有机溶剂,或者是他们的混合物,优选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺(HMPA)、N,N,N’,N’-四甲基脲(TMU)中的一种或一种以上的混合物。
[0069] 所述芳香族聚酰胺与聚芳砜的加入量按照比例50-98:2-50加入,优选60-95:5-40,更优选70-90:10-30,最优选80-85:15-20。
[0070] 所述纺丝溶液中聚合物的质量百分比浓度为5-30wt%,更优选10-22wt%,最优选12-20wt%,以便获得优良的纤维特性。如果最终获得的聚合物的浓度小于5wt%,则粘度太低,而无法成纤。如果纺丝液中聚合物的浓度增加,那么纺 丝液的粘度也会随之增加。但是,如果聚合物的浓度过高,则会导致纺丝液不稳定,产生凝胶现象或者聚合物析出等问题。
[0071] 本发明中的包含所述共聚物的纺丝溶液,可以使用任意方法纺制成丝。其中湿法纺丝是优选的纺丝方式。其该纺丝方法是本领域熟知的,在CN1683431A、CN101784710A、US5536408、CN101235552A中均有记载。优选经过例如以下说明的纺丝及凝固成丝、拉伸、洗、干燥、热拉伸、卷曲、切断等工序而制造的。
[0072] 作为纺丝装置没有特别限定,可以使用以往公知的湿法纺丝装置。另外,只要是能够稳定进行湿法纺丝,则对纺丝喷口的纺丝孔数。排列状态、孔形状等无需特别限制,例如,可以使用孔数为500-30000个、纺丝孔径为0.05-0.15mm的纤维用多孔纺丝喷口等。
[0073] 经过喷丝孔喷出的初生纤维在含有有机溶剂和金属卤化物的凝固浴中凝固。如果同时挤出多根长丝,它们可以在凝固步骤之前、期间或之后形成复丝。凝固成丝步骤中凝固浴中包含极性有机溶剂、金属卤化物。极性有机溶剂的含量为0-70wt%,金属卤化物的含量为0-10wt%。
[0074] 凝固浴之后,对纤维进行拉伸。所述纤维可以使用拉伸溶液进行湿拉伸,所述拉伸溶液包含水、盐和溶剂;所述盐优选金属卤化物。所述极性有机溶剂的含量为5-65wt%,金属卤化物的含量为0-10wt%。
[0075] 本发明中制备含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)时共混聚合物的有机溶剂以及纤维凝固和拉伸时所采用的有机溶剂为极性有机溶剂,即那些作为质子受体的溶剂,例如优选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺(HMPA)、N,N,N’,N’-四甲基脲(TMU)中的一种或一种以上的混合物。这些有机溶剂在制备纤维的聚合物溶剂过程中、凝固浴中、拉伸浴中可以是相同的也可以是不同的。
[0076] 本发明中纤维凝固浴及拉伸中采用的金属卤化物,可以是卤代金属盐或卤代碱土金属盐,例如、镁、等的氯盐或溴盐,即氯化钙、氯化镁、氯化铝、溴化钙、溴化镁、溴化铝等。可以只加入一种无机盐,也可以加入两种或更多的无机盐。这些金属卤化物在纤维凝固浴和拉伸浴中可以是相同的也可以是不同的。
[0077] 拉伸之后,对纤维进行洗涤,洗涤的优选方式可使所述纤维与一个或多个洗涤浴或洗涤箱接触。洗涤可通过将所述纤维浸入浴中或者通过用水溶液喷雾所述 纤维来完成。洗涤箱通常包括含有一个或多个辊的封闭箱,其中纱线在退出所述封闭箱之前多次环绕并穿越所述辊行进。当纱线环绕辊行进时,会通过喷雾的方式使洗涤流体与纤维接触。洗涤流体连续收集在洗涤箱的底部,并从底部排出箱体。洗涤流体的温度优选高于40℃。也可以是蒸汽形式来施用洗涤流体,但以液体形式使用更为方便。优选地,使用多个洗涤浴或洗涤箱,将清洗工序多阶段化,并控制温度条件和酰胺系溶剂的浓度条件。
[0078] 洗涤之后,纤维或复丝可在干燥器中干燥以去除水分和其它液体。可使用一个或多个干燥器。在某些实施例中,所述干燥器可以是烘箱,热板、热辊等。干燥器中可以是氮气或其他非反应性气氛。所述干燥步骤通常在大气压下进行。然后,如果需要,所述干燥步骤也可以在减压下进行。
[0079] 干燥步骤之后,优选对纤维进行热拉伸,加热温度可以达到260℃以上,优选280℃以上,更优选300℃-400℃。该热拉伸步骤可以增加纤维的断裂延伸度,并减少纤维长丝的机械应变性能,提高纤维的模量。在一些实施方式中,加热是多步方法。例如,在第一步中,将所述纤维或复丝在260-270℃的温度下在一定张力下加热,接着进行第二加热步骤,其中将纤维或复丝在280-290℃的温度下在一定张力下加热,接着进行第三加热步骤,其中将纤维或复丝在300-320℃的温度下在一定张力下加热。
[0080] 最后,将纤维或复丝在卷绕装置上缠绕包装。如有需要,可以将长丝切断得到短纤维。
[0081] 本发明所述的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)也可另外包括但不限于选自下列的成分:热稳定剂、抗静电剂、增量剂、有机和/或无机颜料(如TiO2、碳黑)、吸酸剂(如氧化镁)、稳定剂、金属氧化物(如氧化锌)、金属硫化物(如硫化锌)、金属羧酸盐(如碱土金属和过度金属的硬脂酸盐)、抗氧化剂、阻燃剂、抑烟剂、颗粒填充剂、成核剂(如滑石粉)、母、高岭土,或上述两种或两种以上的混合物。上述成分的重量,基于纤维的总重量优选为0-30wt%,更优选0-25wt%,最优选0-20wt%。
[0082] 本发明的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)并不限于上面的方法和体系。例如,在纺丝前,使用溶剂以溶解聚合物材料来制造纤维也是可以选择的方式。本发明的纤维还可以采用纺粘法、熔喷法等来制备。
[0083] 本发明的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)可以根据生产需要具有非常广的直径范围,数均直径通常从1nm至100μm。纳米级的纤维可以具有例如2、5、10、20、50、100或200nm的直径;微米级的纤维可以具有2、5、10、20、50或100μm的直径。在本发明中为了获得作为过滤材料使用时必要的强度,优选2-120mm的范围内。纤维长度不足2mm时,有时纤维之间的络合不足,造成强度不够,这是不希望的。而超过120mm时,有时会发生纤维开纤不良,这也是不希望的。
[0084] 本发明的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)可具有不同的横截面形状,如圆形、椭圆形、星形、核壳等。
[0085] 本发明的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)在10%的NaOH溶液中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70%以上。
[0086] 本发明所述的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)具有2.5CN/dtex以上的强度,优选2.5-3.5CN/dtex,更优选2.8-3.2CN/dtex。
[0087] 所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)具有280℃以上的玻璃化温度,优选300℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选350℃以上。
[0088] 另外,构成本发明所述的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A),其单纤维纤度,着眼于纤维梳理时或针刺时难以引起纤维断丝、耐热性过滤器的强度不降低,优选为0.1-15旦,更优选1-5旦。在这个范围内,补强织物织物既能提高有适度的强度、又有优秀的高温形态保持性的耐热性过滤材料。如果纤维的总纤度在0.1旦以下,单纤维强度低,并且通过针刺或水刺工艺,使纤维互相交络、形成一体,得到的过滤材料在尺寸稳定性、强度提升方面得不到明显的效果。如果纤维的总纤度超过15旦,过滤材料的尺寸稳定性、强度提升方面虽具有优势,但就会由于纤度过粗,制丝时容易发生纤度不匀,耐热性过滤材料的透气量有降低的趋势。过滤材料对粉尘的捕集效率虽然会变好,但实际使用时,初期的压力损失变高,对耐热性过滤材料而言,最终将导致其寿命的缩减,而这种效果也是不优选的。
[0089] 耐高温纤维(C)
[0090] 本发明所采用的耐高温纤维(C),是指在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,和90%以上的伸长保持率,优选具有85%以上的强度 保持率,和95%以上的伸长保持率的有机聚合物纤维。所述耐高温纤维(C)可以优选的选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。
[0091] 本发明的所述的耐高温纤维(C),也可另外特别地包括除了成纤聚合物材料的一种或多种聚合物外的任何添加剂,包括但不限于选自下列的成分:热稳定剂、抗静电剂、增量剂、有机和/或无机颜料如TiO2、碳黑、吸酸剂,如MgO、稳定剂、金属氧化物和金属硫化物如氧化锌和硫化锌、金属羧酸盐如碱土和过渡金属硬脂酸盐、抗氧化剂、阻燃剂、抑烟剂、颗粒充填剂、和成核剂如滑石粉、云母、二氧化、高岭土,及其共混物。所述的常规成分的重量,基于纤维总的重量,有利地范围为0-20%,优选0-10%且更优选0-5%。
[0092] 无纺织物
[0093] 本发明的无纺织物为含有聚酰亚胺纤维(A)和含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)的纤维混合物形成的无纺织物。所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)中包含40-98wt%的芳香族聚酰胺,2-60wt%的聚芳砜,所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的;
[0094] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)和含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)重量比为10-60:90-40,更优选为20-50:80-50;最优选为30-40:70-60。
[0095] 优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面。优选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300℃下的热收缩率在3.0%以下。
[0096] 在一些实施方式中,所述无纺织物中还可以含有耐高温纤维(C)。优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,优选具有85%以上的强度保持率。所述耐高温纤维(C)可以选自例如玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。更优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。当所述无纺织物中含有芳香族聚酰胺纤维是,芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
[0097] 优选的,所述无纺织物用作过滤材料。所述无纺织物在250℃高温环境下处 理50小时后具有85%以上的强力保持率;优选具有90%以上的强力保持率;更优选具有95%以上的强力保持率。所述无纺织物在250℃高温环境下处理2小时后尺寸收缩率≤2.5%;优选尺寸收缩率≤2%,更优选尺寸收缩率≤1.5%。所述无纺织物经VDI测试后,其在1000Pa3
定压喷吹2小时情况下清洁气体浓度为0.5mg/m以下;优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
[0098] 迎尘层
[0099] 迎尘面和耐高温支撑面的组合形成了本发明过滤材料的面层。所谓过滤材料的面层表示在表面过滤用过滤材料中,包含粉尘的空气最初和过滤材料接触的面。即,表示在过滤材料表面捕集粉尘而形成粉尘层的面。
[0100] 本发明的迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A)。优选为100%的聚酰亚胺纤维。优选为采用聚酰亚胺纤维制成的无纺织物。采用聚酰亚胺纤维作为本发明的迎尘层的过滤材料能够得到耐热性、耐化学药品性和耐水解性优良的过滤材料,比采用常规芳纶、芳砜纶产品作为迎尘层的过滤材料的过滤效率提高约50%。
[0101] 在一些实施方式中,所述迎尘层中还含有耐高温纤维(C)。优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,和90%以上的伸长保持率,优选具有85%以上的强度保持率,和95%以上的伸长保持率。优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。更优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为对位芳香族聚酰胺纤维。优选的,所述迎尘层中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
[0102] 耐高温支撑层
[0103] 本发明过滤材料的耐高温支撑层,采用含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)作为原料,能够起到降低压力损失的角度和增加过滤材料的耐磨性的作用。
[0104] 在一些实施方式中,所述耐高温支撑层中还含有耐高温纤维(C)。优选的,所述耐高温纤维(C)在180℃的高温环境下处理24h后具有80%以上的强度保持率,和90%以上的伸长保持率,优选具有85%以上的强度保持率,和95%以上的伸长保持率。优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、 聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物。更优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位芳香族聚酰胺纤维。优选的,所述耐高温支撑层中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%;优选为0-20%。
[0105] 在本发明的面层中,迎尘层和耐高温支撑层重量比为10-60:90-40;优选的,重量比为20-50:80-50;更优选为30-40:70-60。
[0106] 基布
[0107] 基布在过滤材料中主要是起支撑的作用,对过滤除尘起辅助作用。优选的,所述基布为纯纺织物,纯纺交织织物或混纺织物。作为形成本发明基布的原材料选自耐高温纤维,例如选自玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、碳纤维中的一种或两种以上的混合物。
[0108] 本发明所述的“纯纺织物”指构成织物的原料都采用同一种纤维的织物。本发明中的基布为纯纺织物时,可以是含有100%聚酰亚胺纤维(A)的纯纺织物、含有100%含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)的纯纺织物、含有100%玻璃纤维的纯纺织物、含有100%聚苯硫醚纤维的纯纺织物、含有100%聚苯并噁唑纤维的纯纺织物、含有100%聚苯并咪唑纤维的纯纺织物、含有100%聚噁二唑纤维的纯纺织物、含有100%聚四氟乙烯纤维的纯纺织物、含有100%对位芳香族聚酰胺纤维的纯纺织物、含有100%间位芳香族聚酰胺纤维的纯纺织物、含有100%芳砜纶的纯纺织物、含有100%聚酰亚胺纤维的纯纺织物、含有100%碳纤维的纯纺织物。
[0109] 本发明所述的“纯纺交织织物”指构成织物的两个方向系统(例如经纱纬纱)的原料分别采用含有不同纤维的纱线,构成所述纱线的原料采用同一种纤维。本发明中的基布为纯纺交织织物时,可以是例如含有100%聚酰亚胺纤维(A)的纱线、含有100%含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)的纱线、含有100%玻璃纤维的纱线、含有100%聚苯硫醚纤维的纱线、含有100%聚苯并噁唑纤维的纱线、含有100%聚苯并咪唑纤维的纱线、含有100%聚噁二唑纤维的纱线、含有100%聚四氟乙烯纤维的纱线、含有100%对位芳香族聚酰胺纤维的纱线、含有100%间位芳香族聚酰胺纤维的纱线、含有100%芳砜纶的纱线,含有100%聚酰亚胺纤 维的纱线、含有100%碳纤维的纱线,两两交织形成的织物。
[0110] 本发明所述的“混纺织物”是指采用两种或两种以上不同种类纤维混纺成纱线进而织成的织物。本发明中的基布为混纺织物时,可以是玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、聚苯并噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚噁二唑纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、碳纤维中的一种或两种以上纤维混合制成纱线,所述纱线进而制成织物,所述织物的纱线可以是相同的,也可以使不同的。
[0111] 本发明过滤材料的基布,作为一般的构造,有平纹组织、双层组织、三层组织、抖纹组织、缎纹组织等。特别是低成本、广泛使用的平纹织物能得到满意的性能,因此优选。
[0112] 在本发明的一些实施方式中,基布也可以包含本发明所述的含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),并且采用上述的制造纺织制得。
[0113] 过滤材料
[0114] 本发明的过滤材料是用于高温烟气除尘的过滤材料,高温烟气的环境是温度高、具有化学腐蚀性,同时烟气中的粉尘浓度高等特点,因此过滤材料必须要有一定的强度来满足高温烟气的环境。另外过滤材料在使用过程中必须克服自身的重力和附载粉尘的重力,以及清灰时压缩空气对过滤材料的冲击力,并且由于其长时间处于高温烟气环境下工作,本发明的过滤材料优选在250℃高温环境下处理200小时后具有85%以上的强力保持率;优选具有90%以上的强力保持率;更优选具有95%以上的强力保持率。优选的,所述过滤材料在250℃高温环境下处理2小时后尺寸收缩率≤2.5%;优选尺寸收缩率≤2%,更优选尺寸收缩率≤1.5%。优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在1000Pa定压喷吹23
小时情况下清洁气体浓度为0.5mg/m以下;优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以上。
[0115] 本发明的所述滤料中还可包括一种或多种本领域已知的常见添加剂,例如增塑剂、填充剂、阻燃剂、硫化剂、防老剂、硫化促进剂、抗氧化剂、增强改性剂、增韧改性剂、防焦剂、抗紫外光稳定剂、抗静电剂、触变剂、热稳定剂、润滑剂、催化剂、颜料等。本领域的普通技术人员根据具体的用途及其专业知识可容易地选择合适的添加剂及其用量。
[0116] 本发明的过滤材料制作方面,作为制作纤维网的方法,可以使用常规方式,分别使制作迎尘层的纤维和制作耐高温支撑层的纤维通过梳机,并分别形成短纤维网,将上述分别形成的短纤维网层合交叉铺网得到多层纤维层,即形成迎尘层和耐高温支撑层,使用针刺工艺加固迎尘层、耐高温支撑层和基布之间的任意组合,例如可以利用针刺工艺加固迎尘层和耐高温支撑层、迎尘层和基布、耐高温支撑层和基布、或迎尘层和耐高温支撑层和基布。
[0117] 本发明所用的“针刺法”是指包括使诸如针等纤维交织工具刺入并拔出垫料的步骤的垫料制造法。本发明不限制针刺的数量。然而,和其他的针刺操作一样,必须对许多因素进行最优化以提供所需的孔结构以及各层织物之间的结合量。这些因素包括针的大小和类型、针刺量、针刺深度、根据纤维类型、长度、纤度单位和纤维网密度对粗纤维的合适选择。考虑到耐热性过滤材料的强度、表观密度、通气量等性能,针刺时针刺密度在800针/2
cm以上比较理想。针刺密度过低,纤维与纤维的络合性差,生产得到的耐热性过滤材料的强度降低、同时表观密度也有降低的趋势。终端产品过滤材料,针眼粗、透气量过高、对粉尘的捕集效率呈降低的趋势,这样的过滤材料是不理想的。相反,针刺密度过高,通过针刺工艺会造成由于针刺造成纤维或补强织物织物(骨材)的损伤,最终导致耐热性过滤材料的强度变低。另外,针刺密度提高,耐热性过滤材料的收缩增大,过滤材料的表观密度提高,从而使过滤材料对粉尘的捕集效率提升。但过滤材料的透气量相应降低,易导致过滤材料在实机使用初期的压力损失提高,最终导致过滤材料的使用寿命变短,这样的耐热性过滤材料也不理想。
[0118] 特别的,所述针刺为斜刺,即加工针板与纤维层之间以小于90°的倾斜角刺入纤维层中。优选的,所述倾斜角大于等于45°小于90°;更优选为45°到80°。本发明采用的斜刺工艺,能够提高针刺深度,在纤维面层中形成一种多维度的纤维布置,纤维在针刺方向上延伸和周围分布的空间更大,使面层纤维交缠更复杂更紧密,产品密度和强力均得到提高,透气性减小,空隙更复杂、曲折、迂回,使过滤效率提高。
[0119] 过滤装置
[0120] 本发明还涉及一种所述过滤材料用于高温烟气过滤中的用途。
[0121] 本发明还涉及一种包含了本发明耐高温滤料的过滤装置。可将本发明的滤料 制成任何所需过滤器形式,例如筒状、平盘、罐、板、袋和囊。本发明的过滤材料,通过缝制或热熔等方式加工成袋式过滤器。该袋式过滤器,适合用于对耐热性、耐化学药品性有较高要求的电厂、垃圾焚烧、燃锅炉、金属熔矿炉等的废气处理。该袋式过滤器若采用缝制方式加工,用于缝制的缝纫线的材料需满足下述要求:该缝纫线所选用的材料,其耐热性、耐化学药品性等需与构成过滤材料或形成补强织物织物的纤维具有同等或以上的性能。比如,选用PTFE纤维缝纫线缝纫线是比较理想的。在这些结构中,所述滤料可充分打褶、辊压或或以其他方式固定在支持结构上。本发明过滤材料可实际上以任何传统结构使用,包括平板过滤器、椭圆过滤器、筒式过滤器、旋绕过滤器结构。
[0122] 实施例和比较例
[0123] 下面用实施例和比较例更具体地说明本发明的滤料与已知滤料的对比。对于实施例和对比实施例各种滤料,都测定了织物表观密度、织物厚度、织物强力(纵向断裂强力、横向断裂强力)、过滤效率、高温尺寸稳定性、高温强力保持率。应予说明,这些实施例和比较例中,采用以下所述的评价方法评价滤料上述参数。
[0124] 耐高温纤维C在180℃高温环境下处理24小时的强度保持率
[0125] 原始试样在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后,使用XQ型电子单纤维强伸度仪测试样品处理前的拉伸强度(L1)。
[0126] 样品在温度达到180℃且稳定的高温烘箱中处理24h。处理后的产品在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后,使用XQ型电子单纤维强伸度仪测试样品处理后的拉伸强度(L2)。
[0127] 将样品两边分别夹持在强力仪的上下钳口之间,参照GB 9997《化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长的测定》标准方法,对样品进行拉伸,获得样品拉伸强度。
[0128] 拉伸强度保持率(%)=处理后的拉伸强度(L2)/处理前的拉伸强度(L1)*100%[0129] VDI(洁净空气含尘量、清灰周期)
[0130] 本测试依据VDI 3926标准,在一定温度条件下,采用Pural NF氧化铝粉尘进行测试。测试流程依据VDI 3926标准进行,包括:1)1000Pa条件下洁净空气30周期测试;2)5s一周期的老化循环10000次;3)10周期稳定试验;4)30 周期,1000Pa条件下洁净空气测试且不低于2小时;5)1800Pa条件下清洁空气测试1小时测试。
[0131] 测试条件包括:清洁箱压力:0.5MPa;打开时间:60ms;温度:按设计条件设3
定;粉尘浓度:5g/m;A/C比值:2m/min;测试粉尘为Pural NF(Al2O3),粒度分布:100%<90μm、98%<45μm、90%<25μm、50%<4μm、10%<1μm。
[0132] 测试数据包括:清洁周期的持续时间变化(在控制压降条件下的2个清洁脉冲时间间隔);压力降的变化;一个清洁周期中压力降的变化;滤料中粉尘积聚情况;洁净空气中粉尘含量。
[0133] 将原始试样在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后。依据VDI 3926标准在相应设备上进行测试,测试结果将逐一记录。
[0134] 织物强力(纵向断裂强力、横向断裂强力)
[0135] 原始试样在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后,剪裁成尺寸为30cm×5cm的测试样品,使用HD026N+型电子织物强力仪进行测试,样品夹持长度设定为200mm,拉伸速度为100mm/min,预加张力为2N,将样品两边分别夹持在织物强力仪的上下钳口之间,参照GB/T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》标准方法,对样品进行拉伸,获得样品拉伸强力。
[0136] 无纺织物以及过滤材料在250℃高温环境下处理2小时后的尺寸收缩率[0137] 原始试样在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后的样品仔细剪裁成100mm*100mm的测试样品。
[0138] 高温处理样品,将裁减好的100mm*100mm的原始样品放入调试稳定的250℃*2h的高温烘箱中处理,处理后的样品在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后,测量其处理后的纵向尺寸(A1)和横向尺寸(A2),单位均为mm。
[0139] 纵向尺寸收缩率(%)=处理后的纵向尺寸(100-A1)/100*100%
[0140] 纵向尺寸收缩率(%)=处理后的横向尺寸(100-A2)/100*100%
[0141] 无纺织物以及过滤材料在250℃高温环境下处理200小时后的强力保持率[0142] 原始试样在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后, 剪裁成尺寸为30cm×5cm的测试样品,并使用HD026N+型电子织物强力仪测定样品处理前的拉伸强力(L1)。
[0143] 样品250℃*200h的高温处理后。产品在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件放置24h后,剪裁成尺寸为30cm×5cm的测试样品,并使用HD026N+型电子织物强力仪测定样品处理后的纵向拉伸强力(T1)、横向拉伸强力(T2)。
[0144] 样品夹持长度设定为200mm,拉伸速度为100mm/min,预加张力为2N,将样品两边分别夹持在织物强力仪的上下钳口之间,参照GB/T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》标准方法,对样品进行拉伸,获得样品拉伸强力。
[0145] 拉伸强力保持率(%)=处理后的拉伸强力(L2)/处理前的拉伸强力(L1)*100%[0146] 实施例1
[0147] 以10%P84纤维作为迎尘层加强纤维,90%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层及迎尘层基础纤维,先将以上纤维分别经过FA106A开棉机开松,并将一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维按照设计重量在梳棉机上梳理成网,经交叉卷绕设备使一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维网转变为两个交叉层叠的多层纤维层,其中支撑层约215gsm,迎尘层基础纤维约160gsm,以120gsm100%PTFE机织物作为基布,采用常规针板加工形成495gsm的含基布无纺织物,再以P84纤维层作为迎尘层加强纤维,与上述无纺毡以
2
1200针/cm的针刺密度进行复合加工,形成“梯形层状结构”过滤材料,产品经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0148] 实施例2
[0149] 以15%P84纤维作为迎尘层加强纤维,45%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维及40%聚噁二唑纤维的混合物作为耐高温支撑层及迎尘层基础纤维,先将含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维与聚噁二唑纤维纤维经过FA106A开棉机均匀混合并开松,再按照设计重量在梳棉机上梳理成均匀的纤维网,经交叉卷绕设备使一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维网转变为两个交叉层叠的多层纤维层,其中支撑层一面约215gsm,迎尘层一面约135gsm,以120gsm100%PTFE机织物作为基 布,采用针板与纤维层45°夹角进行针刺加工形成470gsm的含基布无纺织物,再以P84纤维层作为迎尘层加强纤维层,与上述无纺毡以
2
1200针/cm的针刺密度进行复合加工,形成“梯形层状结构”过滤材料,产品经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0150] 实施例3
[0151] 以20%P84纤维,70%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维,10%芳纶1313纤维,将一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维与芳纶1313纤维纤维均匀混合,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm100%PTFE机织物作为基布,进行预针刺复合加工,形成440gsm含基布的无纺织物,再将P84纤维进行梳理,梳理均匀的纤维层作为迎尘层加强纤维,与上述无纺织物以1000
2
针/cm的针刺密度,常规针板进行复合针刺加工,形成“梯形层状结构”过滤材料,产品经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0152] 实施例4
[0153] 以30%P84纤维,50%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维,20%PTFE纤维均匀混合,将一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维与芳纶1313纤维纤维均匀混合,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm、100%PTFE纤维机织物作为基布,进行预针刺复合加工,形成440gsm含基布的无纺织物,再将P84纤维进行梳理,梳理均匀的纤维层作为迎尘层,与上述无纺织物以2
1000针/cm的针刺密度、80°的针刺夹角进行复合针刺加工,形成“梯形层状结构”过滤材料,产品经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0154] 实施例5
[0155] 以50%P84纤维作为迎尘层纤维,50%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层纤维,分别经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,分别经交叉卷绕设备使以上两种短纤维网转变为两个交叉层叠的多层纤维层,以P84纤维层作为迎尘层,一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层,以120gsm、100%PTFE纤维机织物2
作为基布,采用针板与纤维层75°夹角,800针/cm的针刺密度进行复合加工形成550gsm的“梯形层状结构”过滤材料, 经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0156] 实施例6
[0157] 以50%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维,50%P84纤维,均匀混合,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm、100%PTFE机织物作为基布,采用针板与纤维层60°夹角,1000针/2
cm的针刺密度进行复合加工形成的550gsm的“均匀混合双面等重量结构”过滤材料,经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0158] 实施例7
[0159] 以60%P84纤维,40%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维,纤维均匀混合,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm、100%PTFE纤维机织物作为基布,采用针板与纤维层60°夹角,10002
针/cm的针刺密度进行复合加工形成的550gsm的“均匀混合双面等重量结构”过滤材料,经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0160] 对比例1
[0161] 以100%POD(聚噁二唑)纤维作为面层纤维,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm、100%2
PTFE纤维机织物作为基布,采用常规针板,1000针/cm的针刺密度进行复合加工形成的
550gsm的过滤材料,经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0162] 对比例2
[0163] 以100%芳纶1313作为面层纤维,经过FA106A开棉机开松,梳棉机梳理成网后,经交叉卷绕设备使短纤维网转变为交叉层叠的多层纤维层,以120gsm、100%PTFE纤维机织2
物作为基布,采用常规针板,1000针/m的针刺密度进行复合加工形成的550gsm的过滤材料,经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
[0164] 对比例3
[0165] 以20%芳纶1313纤维作为迎尘层加强纤维,80%一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层及迎尘层基础纤维,先将以上纤维分别经过FA106A开棉机开松,并将一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维按照设计重量在 梳棉机上梳理成网,经交叉卷绕设备使一种含有砜基的芳香族耐高温纤维网转变为两个交叉层叠的多层纤维层,其中支撑层约215gsm,迎尘层基础纤维约160gsm,以120gsm100%PTFE机织物作为基布,采用常规针板加工形成495gsm的含基布无纺织物,再以芳纶1313纤维层作为迎尘层加强纤维,与上2
述无纺毡以1200针/cm的针刺密度进行复合加工,形成“梯形层状结构”过滤材料,产品经过轧光、烧毛、浸渍后形成过滤材料成品。
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