[发明专利]一种复合过滤材料及其生产方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合过滤材料及其生产方法和用途。

背景技术

现阶段用于高温烟气的过滤材料大部分采用针刺毡，其生产流程繁长，包括开棉、梳理、铺网、针刺等主要工艺流程。另外，用于除尘机的过滤材料主要体现在其过滤面，过滤面起到捕集粉尘的作用，构成过滤面的纤维需要有较细的直径。传统的过滤材料其过滤面大多采用超细短纤维铺网而成，虽可以使滤料达到优良的表面过滤，但超细纤维在经过梳理时常伴随断丝、棉结现象的产生，同时在经过针刺时，纤维受损伤较多。

如中国公开专利CN102490417A公开了一种聚苯硫醚纺粘有基针刺非织造布的制备方法，该发明的过滤面是采用纺粘法制得的非织造纤维网，该纤维网是由直径在30微米左右的纤维构成的，纤维较粗，过滤材料的捕集效率变差，从而影响过滤材料的过滤性能。另外，采用纺粘法生产非织造布纤维网过程中，纺丝温度难于控制。

又如中国公开专利CN102527158A公开了一种耐高温过滤材料，该过滤材料是由静电纺丝法制得的纤维网作为迎尘层，由针刺法制得的纤维网作为支撑材，作为支撑材的补强材料无法满足高温滤料对其强力的要求，而且支撑材的生产流程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种捕集效率高、拉伸强力高，且能100%过滤城市大气微粒子的复合过滤材料。

本发明的另一目的在于提供一种工艺流程短、生产效率高的复合过滤材料的生产方法。

本发明的复合过滤材料是由迎尘层和基布层构成，所述迎尘层是由直径为10nm～5μm耐热纤维所形成的耐热纤维网层，所述基布层是由覆盖系数为2600以上的机织物所形成。如果耐热纤维的直径小于10nm的话，制得的纤维网层表面易起毛，作为迎尘层可操作性变差，影响过滤材料的捕集效率，从而影响过滤材料的使用寿命；如果耐热纤维的直径大于5μm的话，纤维网层的比表面积变小，微小细孔容易被堵塞，清灰次数增加，从而缩短过滤材料的使用寿命，过滤效果变差。上述基布层是由覆盖系数为2600以上的机织物所形成的，覆盖系数反应的是织物中经纬向的紧密程度，直观的反应过滤材料的通气度，如果覆盖系数低于2600的话，制得的过滤材料的通气度变高，影响捕集效率。另外，作为支撑材的机织物能满足高温滤料对其强力的要求。

上述耐热纤维为聚苯硫醚纤维或聚四氟乙烯纤维，由于聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维具有优良的化学稳定性以及热稳定性，从机械强度方面考虑，优选聚苯硫醚纤维，采用聚苯硫醚纤维能够得到具有优良的耐热性、耐化学药品性和耐水解性的过滤材料。另外，虽然聚四氟乙烯纤维的机械强度比聚苯硫醚纤维差，但耐热性和耐化学药品性优良，因此用于特别苛刻的环境中时，优选采用聚四氟乙烯纤维。

构成本发明迎尘层的耐热纤维网层的平均孔径为0.1～10μm。如果耐热纤维网层的平均孔径小于0.1μm的话，纤维网层中微小细孔容易被堵塞，压损提高、清灰次数增加，从而缩短过滤材料的使用寿命；如果耐热纤维网层的平均孔径大于10μm的话，孔径越粗，表面的过滤效果越差，从而导致过滤材料的捕集效率越低。

上述机织物是由纤度为200～1500dtex的耐热短纤维纱所构成的。如果耐热短纤维纱的纤度低于200dtex的话，作为支撑材的机织物无法满足高温滤料对其强力的要求，而且制得的机织物表面过于平整，不利于与耐热纤维网层结合；如果耐热短纤维纱的纤度大于1500dtex的话，制得的机织物表面很不平整，也不利于与耐热纤维网层结合。上述耐热短纤维纱为聚苯硫醚短纤维纱或聚四氟乙烯短纤维纱，优选聚苯硫醚短纤维纱。

上述耐热短纤维纱的毛羽长度在2mm以上。耐热性短纤维纱的毛羽可以提高机织物与迎尘层的结合力，如果毛羽长度低于2mm的话，机织物与迎尘层的结合牢度降低，容易引起分层的现象，影响过滤材料的使用寿命。

本发明的复合过滤材料的拉伸强力在1000N/5cm以上，过滤材料长期在高温情况下使用，同时还要受到压缩空气的冲击，因此要求过滤材料要有一定的强度。

本发明的复合过滤材料的克重为200～500g∕m²，如果克重大于500g/m²，就会增加成本；如果克重小于200 g/m²，则补强织物的强度达不到要求，机械强度也无法得到满足，影响过滤材料的使用寿命。