[发明专利]含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维混合物及其制品

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 201510017049.2的优先权。

技术领域

本发明涉及一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维，包含上述纤维的纤维混合物，以及由所述纤维混合物制得的纱线、基布、无纺布、过滤材料，以及上述制品的制备方法。

背景技术

随着环境标准的日趋严格，国家对于空气排放、水体排放的要求也越来越严格。垃圾烧却场、燃煤锅炉、金属熔矿炉等排放出的高温气体，对其起到过滤所用的都是耐热性过滤材料。对于滤料性能，包括过滤效率、使用范围、使用寿命、滤料强度等要求也日益提高，这也将导致滤料加工技术的进一步发展。而影响滤料性能的主要因素就是滤料的选材，关于构成耐热性过滤材料的纤维，选用的都是在耐热性以及耐化学药品性方面具有优异性能的纤维。耐热性纤维有玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚亚苯基硫醚纤维、芳砜纶纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维等。这些纤维都非常适合用作耐热性过滤材料。上述耐热性过滤材料使用在垃圾烧却、燃煤锅炉、金属熔矿炉等高温烟气的处理。

PPS是一种具有良好耐酸、碱性能的纤维材料，由于其良好的耐化学性能，在酸碱条件的化学工业环境中得到了广泛使用，尤其被用于火力发电厂的高温过滤领域。煤炭在燃烧过程中会产生大量的CO2、NO、NO2、SO、SO2等气体，这些气体的腐蚀性较大，在烟气过滤过程中，带有高温的上述气体极易腐蚀过滤设备，导致滤袋损坏。所以，在电厂高温过滤领域，通常采用具有良好耐酸碱腐蚀性能的PPS滤袋产品。但在使用中发现，由于PPS材料的耐热氧老化性很差，滤袋在高温条件下非常容易发生氧老化现象，使材料性能大打折扣甚至失效。同样，在其他PPS应用领域中，也面临着材料的耐热氧老化性差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维，包含所述纤维的纤维混合物，由所述纤维混合物制得的纱线、基布、无纺布、过滤材料，上述制品均可以长期使用于250℃高温环境中，且具有极佳的高温热稳定性和耐热氧老化性，延长了上述制品作为高温烟气过滤材料时的使用寿命。

本发明涉及一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)，其特征在于：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，所述纤维在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，所述纤维具有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，所述纤维具有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。

优选的，所述纤维为长丝或短纤。

本发明涉及一种含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维混合物，所述混合物包含：

含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)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；

耐高温纤维(B)。

优选的，所述耐高温纤维(B)在200℃条件下处理180小时后，强度保持率大于80％，优选大于90％。

优选的，所述纤维混合物中，含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)比例10％-90％(重量)，与耐高温纤维(B)的比例90％-10％(重量)；更优选，含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)比例10％-60％(重量)，与耐高温纤维(B)的比例40％-90％(重量)；更优选，含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)比例15％-50％(重量)，与耐高温纤维(B)的比例50％-85％(重量)；最优选，含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(A)比例20％-30％(重量)，与耐高温纤维(B)的比例70％-80％(重量)。

优选的，所述耐高温纤维(B)选自无机耐高温纤维和有机耐高温纤维。

优选的，所述无机耐高温纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维、硅石-氧化铝纤维、氧化铝纤维、硅石纤维、氧化锆纤维、钛酸钾晶须纤维、石棉、碳纤维、富铝红柱石纤维、硅铝酸盐纤维、铝硼硅酸盐纤维、二氧化钛纤维中的一种或多种的组合。