[发明专利]共混型纤维，包含所述纤维的无纺织物、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 201510017332.5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，包含所述纤维无纺织物，包含所述无纺织物的过滤材料，包含所述过滤材料的过滤装置，及其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。

由于高温烟气中含有腐蚀性气体，这些腐蚀性气体对耐热性过滤材料会有化学方面的劣化。为满足上述要求，许多由于优异性能的材料被研制成过滤介质。其中，含氟纤维(特别是聚四氟乙烯)是其中的佼佼者。聚四氟乙烯具有使用温度范围广(-250～260℃)、化学稳定性好、介电性能优良、自润滑性及防粘性等一系列独持的性能，其应用范围极广。以聚四氟乙烯制成的PTFE纤维，主要优点是独特的耐化学性，包括所有已知的酸、碱、卤素及氧化剂等。它的耐化学性在所有商业有机纤维中是最高的。由PTFE纤维制成的过滤材料可长期用于260℃高温环境，瞬间温度300℃，在高温下强度保持率高，是目前滤料中耐化学腐蚀性最好的一种滤料，可耐受各种酸碱及强氧化物的腐蚀，水解稳定性和阻燃性都很好，具有较高的过滤效率和良好的清灰性能，具有很高的性价比，适合在电力燃煤锅炉、垃圾焚烧炉上使用。但该种纤维多为膜结构切割而成，纤维呈扁平状，没有卷曲，纤维宽度不均匀，纤维间易发生粘连，且具有抗蠕变性差，易变型的特点，纯PTFE滤料的高温尺寸稳定性和蠕变性较差，限制了其在工业领域的应用。

CN201257337A公开了采用聚苯硫醚与聚四氟乙烯两种高温耐热纤维混纺后制成纱线，而后织成滤袋的基布。但是聚苯硫醚与聚四氟乙烯两种短纤维抱合力不好，易造成制成的混合纱线和基布强力低，从而降低滤毡的使用寿命，且滤袋在使用过程中的尺寸稳定性还有待考察。

CN203139813U公开了一种用于高温、腐蚀性烟气净化的聚四氟乙烯过滤材料，基布(11)由聚四氟乙烯长丝纤维与不锈钢纤维加捻并股，通过经、纬相编织而成；在基布(11)的上、下两面对称地覆盖有无纺层(12)；该无纺层(12)是聚四氟乙烯纤维或聚四氟乙烯纤维与聚四氟乙烯纤维与聚苯硫醚、聚酰胺、聚酰胺亚胺等高性能纤维一种或多种混纺制成。所述过滤材料具有耐高温、耐腐蚀的特点，且具有持久的防静电特性，但其使用寿命和高温尺寸稳定性仍有待考察。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维，以及包含所述纤维无纺织物，包含所述无纺织物的耐高温过滤材料，包含所述过滤材料的过滤装置，及其上述制品的制备方法。所述过滤材料具有优良的过滤效率、良好的高温尺寸稳定性和高温强度保持率。

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。

本发明涉及一种包含上述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维的无纺织物，所述无纺织物包含：

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；和