[发明专利]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

说明书

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

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

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，耐碱性差，优质纤维依赖进口，用量及价格皆受国外控制。

发明内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明涉及一种无纺织物，所述无纺织物包含：

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。

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。

优选的，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。

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％。

优选的，所述无纺织物用作过滤材料。

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％。

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。

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。