[发明专利]一种具有皮芯结构的复合过滤材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，特别涉及一种具有皮芯结构的复合过滤材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国工业的不断发展，不可避免的是各种粉尘的污染源也将不断地增加，燃煤锅炉、水泥窑、钢铁高炉和垃圾焚烧炉等在作业过程中会产生伴有粉尘的高温且腐蚀性的气体，如不及时地加以控制，将对生态环境及人们的身体健康带来极大的危害。随着科技的进步和人们环保意识的增强，环境治理、防止大气污染，尤其是对冶金、钢铁、发电、碳黑、水泥等行业高温烟尘过滤越来越重视。目前用于空气和气体过滤即固／气相分离的纺织材料主要有两大类．一类为机织布，另一类为非织造布，其中以针剌布用量最大，这类材料多呈三维结构．其孔隙小而孔隙率大，过滤效率高，因此近年来得到越来越广泛的应用。

目前，耐高温过滤材料主要采用无机纤维和耐高温合成纤维， 其能耐180℃以上的高温尾气或高温粉尘。国外从20世纪70年代开始致力于研究开发耐高温合成纤维，随着耐高温合成纤维的开发利用，新品种滤料不断涌现，推动了高温烟尘过滤滤料业的发展；而国内中、高温合成纤维较少，中高温过滤材料主要以玻璃纤维材料为主。

然而，工业高温尾气中大都含有大量的腐蚀性气体，如H₂SO₃，H₂SO₄、H₂S等，特别是当尾气的温度超过120℃时，其对过滤材料的腐蚀性加剧，最终使过滤材料失去功效。因此，玻璃纤维滤料虽价格较低，但耐磨、耐折性能差，耐化学腐蚀性性能差，不能满足环境复杂的高温粉尘过滤要求，其应用受到很大的限制。因此，引进高性能的耐高温纤维，研制出优质的耐高温滤料，满足日益增长的高温烟尘过滤的要求是一个重要的课题。

聚苯硫醚具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学腐蚀性强等特点，结晶度高，材料硬而脆，热稳定性好，是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。此外，它还具有成型收缩率小（约0.08%），吸水率低（约0.02%），耐震动疲乏性好等优点。

综上所述，为发挥玻璃纤维和聚苯硫醚各自优点，开发一种综合性能优异的复合材料成为高温滤料行业的研究热点。

申请号为200780003378.5的发明专利公开了一种“聚四氟乙烯、玻璃和聚苯硫醚纤维的混纺物以及由其制造的过滤毛毡”，其特征在于由聚四氟乙烯纤维、双玻纤维和聚苯硫醚纤维进行混合，组成纤维混纺物，通过机械混合形成过滤毛毡。

申请号为200610022214.4的发明专利公开了“高性能聚苯硫醚纤维除尘毛毡布的制造方法”，其特征在于将聚苯硫醚短纤维梳理成纤维网，再采用针刺工艺将所述纤维网复合在由聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维和聚苯硫醚纤维织成的基布上形成毛毡。

专利号为CN101584953的发明专利，提供了一种“一种耐高温过滤材料的制作方法”，其特征在于，将玻璃纤维和聚苯硫醚纤维以1:1～1:5混合并织成基布，再在基布的上下侧放置聚苯硫醚纤维网，最后采用针刺、水刺工艺复合，形成耐高温过滤材料。

申请号为201020622033.7的实用新型专利公开了“聚苯硫醚纤维耐腐蚀针刺过滤毡”， 其特征在于所述过滤毡包括玻璃纤维机织布与聚苯硫醚纤维网，在玻璃纤维机织布的上下表面粘贴有聚苯硫醚纤维网。

综上所述，目前获得复合型的耐高温滤料的方法，主要是将聚苯硫醚纤维和其他耐高温纤维特别是玻璃纤维进行并捻，或者简单地进行物料混合，并通过针刺或水刺成型工艺获得过滤材料或过滤毡，或者将上述材料混合针刺或水刺成基布后，再在基布的上下表面覆以聚苯硫醚纤维网。因此，本发明利用这两种纤维材料的优点，通过挤出工艺，提供一种价格便宜，具有耐高温、耐化学腐蚀性以及阻燃性的，以聚苯硫醚、玻璃纤维为骨架材料的复合过滤材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种价格便宜，具有皮芯结构，一定强度、韧性，耐高温、耐化学腐蚀性的复合过滤材料。