[发明专利]一种耐热过滤材料及其生产方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐热过滤材料及其生产方法和用途。

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。对于燃煤锅炉、城市垃圾焚烧炉、产业废弃物焚烧炉等排出的烟尘中有一般的煤尘，也有氮氧化合物、硫氧化合物以及二恶英等有害、有毒气体。对于这些烟尘和烟气，作为袋式过滤器除尘机具有很好的过滤效果。而且，对于低压损、高捕集滤布，不仅可以在提高过滤风速的同时不会增加粉尘侵入，而且还可以降低过滤面积，同时减少滤袋根数。

目前市场上过滤材料的制造是采用织物或无纺布表面覆上一层厚度为10～30微米、平均微孔径在2～5微米的PTFE薄膜，制得过滤材料的粉尘清灰性、粉尘捕集效率较其它一般过滤材料好。但是，过滤材料的初期压损较高，当与PTFE素材以外的滤料热复合或胶复合时，多次使用清灰后，PTFE膜和其它素材接着性就会降低，甚至PTFE薄膜破裂。

另外还通过纤维细化工艺来提高过滤材料的捕集效率，将1.0dtex（平均纤维直径9um）的PPS细纤维和2.2dtex（平均纤维直径14um）的常规纤维进行1：1混合，梳理成网作为过滤层，再与非过滤层常规纤维网（2.2dtex）进行针刺复合成梯度过滤布。与常规纤维构成的滤布相比，上述的粗细勾配滤料固然具有提高过滤效率的优点，但是由于表层存在粗纤维，无形中增加了表层的孔隙率，使细小粒子很容易进入滤布，从而增加运行阻力，降低滤布寿命。

也有将粗细勾配滤料中的细纤维换成扁平纤维，达到增加过滤面积，从而提高过滤效果的优点，但也存在着一定的缺陷。如日本专利特开2008-132463公开了一种含有扁平纤维的耐热过滤毡，该专利是采用扁平纤维与圆形纤维混合后得到异性截面纤维网，从而制成过滤毡，该过滤毡与圆形纤维制成的滤毡相比，虽达到了一定的高过滤、低阻力的效果，但该过滤毡也会存在强度低的问题，而且扁平纤维与圆形纤维混合的话，经热定型机热处理（热压）以后，扁平纤维会由于圆形纤维的存在，使得扁平纤维的长边不能成统一方向（水平）排列，从而制得的过滤毡达不到致密过滤的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种捕集率更高、压损低的耐热过滤材料及其生产方法。

本发明的技术解决方案如下：本发明的耐热过滤材料是由过滤层、中间增强织物层、非过滤层构成，所述过滤层中至少含有一层克重为50～199g/m²的扁平纤维网层，即过滤层只含有一层扁平纤维网层或者过滤层由扁平纤维网层和其他纤维网层构成，该其他纤维网层（普通纤维网层）介于扁平纤维网层与中间织物增强层之间，考虑到过滤层中的普通纤维网层起着过滤和支撑结构的作用，优选过滤层是由扁平纤维网层和其他纤维网层构成的。构成普通纤维网层的纤维为耐热聚苯硫醚纤维，其纤度范围为0.5～3.0dtex，优选纤度为1.0～2.2dtex。为了防止大部分粉尘进入滤布内部，将扁平纤维网层的克重设置为50～199g/m²，如果扁平纤维网层的克重低于50g/m²，反向的脉冲清灰会使表层的扁平纤维层打散，粉尘就会容易进入其内部，制得过滤材料的捕集效率就会降低；如果扁平纤维网层的克重高于199g/m²，虽然带来高捕集性能的优点，但是其过滤阻力大大增加，无形中增加了运行负荷，增加能耗。考虑到扁平纤维网层不仅可以达到覆膜品的高致密、高过滤的优点，还可以达到普通针刺滤布低压损（包括初期压损）、耐清灰的优点，上述扁平纤维网层的克重优选80～120g/m²。另外，扁平纤维网层中扁平纤维的含量为90重量%以上，当采用100重量%的扁平纤维时，在针刺过程中，会将其他纤维层或者非过滤层的非扁平纤维带到表层的扁平纤维网层中，从而使得到的扁平纤维层中或多或少地含有少量的其它纤维（一般含量2重量%以下）；当采用90重量%以上的扁平纤维与10重量%以下的其他纤维混合时，得到的扁平纤维网层中含有90重量以上的扁平纤维，此时扁平纤维网层中加入少量的其他纤维不会影响过滤材料的效果，在扁平纤维层经热定型工艺时，扁平纤维的长边基本能成统一方向排列，均一性较好，达到较好的过滤效果。考虑到最终过滤材料能达到最佳的过滤效果，扁平纤维的含量优选100重量%。如果采用扁平纤维与圆形纤维混合，且扁平以外（圆形纤维）的纤维含量超过10重量%，形成的纤维网层作为过滤层的话，在后处理过程中进行热定型工艺时，圆形纤维的存在会使得扁平纤维的长边不能成统一方向，得到的纤维网层的排列方向比较杂乱，从而制得的过滤毡达不到致密过滤的效果。上述扁平纤维优选耐热PPS纤维。