[发明专利]一种过滤材料及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料及其用途。

背景技术

随着我国社会、经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对大气环境的质量要求也越来越高，过滤材料的应用也越来越广泛。通过以往的研究我们发现，过滤材料的过滤效率与其构成纤维网的纤维直径有直接的关系，使用越细纤维的滤毡其过滤性能有越好的趋势。进一步研究表明，对于使用越细纤维的滤毡来说，滤毡的密度对滤毡的过滤性能有着更深的影响，这也是以往研究中所忽视的地方。

如中国公开专利CN101168112A公开了一种非过滤面层是全部采用平均直径20～200μm的粗纤维形成的纤维网，在针刺时，粗纤维带到过滤面层中，导致过滤面层中的纤维直径变粗，孔径变大，从而导致过滤材料的捕集效率降低，更细的粉尘粒子就难于被捕集到。

又如中国公开专利CN101406780A公开了一种过滤面层是由含有10wt%～90wt%平均直径为10μm以下的耐热性纤维和90wt%～10wt%平均直径为10～20μm耐热纤维混合组成的纤维网，因为过滤面层采用粗纤维，又无相关密度限定，过滤面层捕集效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种捕集率高、过滤精度优异的过滤材料及其用途。

本发明的技术解决方案如下：本发明的过滤材料是由过滤层、中间织物增强层、非过滤层构成，所述过滤层及非过滤层是由平均直径在1～10μm之间的聚苯硫醚纤维构成的纤维网，所述中间织物增强层是由耐热性纤维构成的机织物，所述中间织物增强层的克重为125～135g/m²，该过滤材料的密度为0.30～0.40g/cm³。上述过滤层为由平均直径在1～10μm之间的聚苯硫醚纤维（以下简称细纤维）构成的纤维网，过滤层使用细纤维是为了降低过滤层孔隙的平均孔径，从而达到表层过滤的效果，提高过滤材料对粉尘的捕集效率。如果过滤层细纤维的平均直径大于10μm的话，会导致过滤层孔径增大，从而就会降低过滤材料的捕集效率。上述非过滤层也是由直径在1～10μm之间的聚苯硫醚纤维构成的纤维网，此非过滤层不仅起支撑作用，使用细纤维可以提高过滤材料的捕集效率，起到对粉尘进行二次过滤的作用。中间织物增强层的克重必须控制在125～135g/m²之间，如果中间织物增强层的克重高于135g/m²，首先是成本的上升，其次整个过滤材料的密度也会上升；如果中间织物增强层的克重低于125 g/m²，首先会导致织物增强层的强度降低，增强作用减弱，其次密度也会降低，制得本发明过滤材料的密度必须控制在0.30～0.40g/cm³之间，如果该过滤材料的密度小于0.30g/cm³的话，首先滤毡的孔隙率较高，粉尘容易侵入滤毡内部，从而导致过滤性能较差及影响滤毡的使用寿命，其次滤毡纤维间的抱合较弱，从而导致滤毡的强度较低；如果该过滤材料的密度大于0.40g/cm³的话，首先滤毡的成本上升，其次滤毡过于密实，会导致在后期的使用过程中因为压损较大而导致清灰频繁，降低滤毡的使用寿命和提高除尘机运行成本。

构成本发明过滤材料的中间织物增强层的耐热纤维为由聚苯硫醚纤维。本发明的中间织物增强层是指由纱线交织形成的一种稀疏织物层，起保持机械强度的作用，聚苯硫醚纤维具有高的机械强度，用该聚苯硫醚纤维制得的织物层强度高，起到支撑作用。

上述聚苯硫醚纤维为短纤维或长丝，优选使用短纤维纱，短纤维纱与过滤层、非过滤层的纤维网的络合性更好，纤维的表面积变多，因此过滤材料的粉尘捕集效率更好。

本发明过滤材料的出口粉尘浓度为0.05～0.20mg/m³。本发明生产的滤毡相对于之前的一系列滤毡，过滤性能进一步提升，出口粉尘浓度进一步降低。出口粉尘浓度越低，过滤材料的捕集效率也就越低。

本发明的过滤材料，根据JISL 1096标准，该过滤材料的克重为500～650g/m²。上述克重必须满足捕集效率的要求，如果过滤材料的克重大于650g/m²，增加了成本；如果过滤材料的克重小于500g/m²，起过滤除尘作用的纤维网太薄，无法满足高捕集效率的作用，综合考虑到捕集效率以及成本因素，过滤材料的克重优选525～575g/m²。