[发明专利]一种用于高温过滤的液晶高分子熔喷无纺布的制备方法

说明书

本发明提出了一种用于高温过滤的液晶高分子熔喷无纺布的制备方法，用以解决了现有技术中常规熔喷无纺布熔点低、热稳定性差不能用于高温领域的问题。将经过真空干燥处理的液晶高分子和助剂送入到螺杆挤出机中，熔融后经计量泵送入到喷丝模头，熔体从喷丝模头挤出后受到高速热空气牵伸，形成的纤维收集在成网帘上，在经过后处理制备得到熔喷无纺布。本发明提供一种可用于高温过滤且具有优异过滤效果的液晶高分子熔喷无纺布，本发明所用的液晶高分子的熔融粘度低，且分子链可沿外力方向高度取向，可形成纤维直径较细（0.2‑10μm）、强力较高（断裂强力大于45N）的无纺布材料。

技术领域

本发明涉及纺织材料领域，特别是指一种用于高温过滤的液晶高分子熔喷无纺布的制备方法。

背景技术

水泥厂、热电厂、垃圾焚烧厂等企业排放出的高温粉尘气体是当前主要的大气污染源，也是造成雾霾天气的主要元凶。国家相关法规要求上述相关企业必须对高温粉尘气体进行过滤除尘后再进行排放，而袋式除尘器是目前应用最多、最普遍的除尘设备。用于袋式除尘器制备的纤维主要是聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维等耐高温性能优异的纤维。这些纤维或他们的混合纤维经过梳理成网再经水刺、针刺等方式加固后制作成除尘布。

与针刺、水刺无纺布相比，熔喷无纺布具有纤维细度小，孔隙结构繁多，比表面积大等特点，非常适合用于气体、液体过滤领域。然而，常规熔喷无纺布大多由聚丙烯制备得到，其较低的熔点(160℃)和较差的热稳定性能使其不能够用于高温(>120℃)过滤领域。聚苯硫醚，聚四氟乙烯等耐高温塑料虽可以进行热塑性加工，但其流动性太差，不能用于熔喷生产制备超细纤维无纺布。因此，开发用于高温过滤的熔喷无纺布是非常有必要的。

发明内容

本发明提出一种用于高温过滤的液晶高分子熔喷无纺布的制备方法，解决了现有技术中常规熔喷无纺布熔点低、热稳定性差不能用于高温领域的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于高温过滤的液晶高分子熔喷无纺布，其中液晶高分子由芳香族羟基酸、芳香族二酚和芳香族二酸经熔融缩聚制备得到。

熔融缩聚可将含有羟基单体乙酰化后再与其他单体在惰性气体和催化剂存在下进行聚合，也可将酰化试剂乙酸酐加入到单体中先进行乙酰化，然后升温在惰性气体氛围和金属醋酸盐或甲基咪唑催化剂下进行缩聚反应。为了得到高分子量的液晶高分子，在缩聚完成后对体系施加1-5小时的真空环境(20-1000Pa)，进一步使小分子副产物逸出，达到提升聚合度的目的。液晶高分子分子量的提升也可以通过在低于熔融温度20-50℃下进行固相缩聚达到。固相缩聚可在惰性气体如氮气氛围下进行也可在真空氛围下进行。

为制备能应用在高温环境(大于160℃)下的熔喷无纺布过滤材料，液晶高分子的熔点应大于250℃，熔融指数大于100g/10min(熔融指数的测试温度为液晶高分子的熔点+20℃)。

液晶高分子构成单体中，所述的芳香族羟基酸单体为中的一种或任意两种组合，其含量为40-100mol％。

所述的芳香族二酚为中的一种或任意两种的组合，其含量为0-30mol％。

所述的芳香族二酸为中的一种或任意两种的组合，其含量为0-30mol％。

液晶高分子优选由和组成的Vectra液晶高分子。

本发明还提供了一种高温过滤的液晶高分子无纺布的制备方法，过程为，将经过真空干燥处理的液晶高分子和助剂送入到螺杆挤出机中，熔融后经计量泵送入到喷丝模头，熔体从喷丝模头挤出后受到高速热空气牵伸，形成的纤维收集在成网帘上，在经过后处理制备得到熔喷无纺布。

为避免由于水分引起的加工降解，所述的真空干燥处理温度为100-150℃，处理时间为8-24h。