[发明专利]一种复合过滤材料及其制备方法

说明书

本发明属于新材料领域，提供了一种复合过滤材料及其制备方法，所述复合过滤材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将经纱PPS纱线和纬纱芳纶1414纱线相互垂直交织制成基布；(2)将芳纶1414纤维经气流成网工艺制成芳纶1414纤维层；(3)基布上、下面铺网叠放上述芳纶1414纤维层，初步预针刺；(4)主针刺；(5)循环浸渍烘干处理，将步骤(4)的过滤材料在浸渍液中多次循环浸渍烘干，所述浸渍液为对位芳纶纳米纤维分散液；(6)预烘、烘干和高温定型。采用本发明制备复合过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的特性，且过滤效率高，可以应用于袋式除尘技术中。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体提供了一种复合过滤材料及其制备方法。

背景技术

近年来我国以资源、能源消耗性为主的重化工(电力、建材、冶金、化工等)工业迅速发展，我国已成为世界第一大钢铁、水泥、煤炭、化纤生产国，第二大电力、有色金属、化肥生产国。

世界范围内上述重工业带来了较为严重的环境污染问题，其中重化工工业大气污染物以高温烟气为主要特征，烟尘类颗粒物为主要控制对象之一。作为控制总量法规，国家对工业领域的各类锅炉、炉窑制定的排放值陆续进行修订，严格要求降低排放量。由于袋式除尘技术可以使烟气出口烟尘浓度小于50mg/Nm³以下，作为高温烟气排放颗粒物(烟尘)控制技术将快速转变到以袋式除尘技术为主。但作为袋式除尘技术应用的关键---高温除尘过滤材料，大多还处于信赖国外产品，国内产品处于模仿使用缺乏技术支撑，急需改变该状况。现有电厂燃煤锅炉袋式除尘器滤袋材质大多选用PPS(聚苯硫醚)材质的针刺毡滤料(针刺毡滤料后简称滤料)，但是烟气出口烟尘浓度很难继续降低到30mg/Nm³以下。

因此能否提供一种全新的复合过滤材料，打破国外的技术垄断，填补我国相关领域的空白成为我们亟需努力的方向。

发明内容

本发明针对上述技术存在的空白，提供了一种复合过滤材料及其制备方法，所述复合过滤材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将经纱PPS纱线和纬纱芳纶1414纱线相互垂直交织制成基布；(2)将芳纶1414纤维经气流成网工艺制成芳纶1414纤维层；(3)基布上、下面铺网叠放上述芳纶1414纤维层，初步预针刺；(4)主针刺；(5)循环浸渍烘干处理，将步骤(4)的过滤材料在浸渍液中多次循环浸渍烘干，所述浸渍液为对位芳纶纳米纤维分散液；(6)预烘、烘干和高温定型。采用本发明制备复合过滤材料，具有耐高温、耐化学性和阻燃的特性，且过滤效率高，可以应用于袋式除尘技术中。

与现有技术相比，本发明的技术方案采用对位芳纶纳米纤维分散液作为过滤材料的浸渍液。由于对位芳纶纳米纤维直径在10-100nm之间，长径比在3000左右，由于其表面效应、小尺寸效应、高吸附效应等特点，表现出极强的吸附过滤效果，烟气出口烟尘浓度可以降低到20mg/Nm³以下。该过滤材料易清灰，不易结垢；透气性适宜，阻力低；具有足够的强度，尺寸稳定性好，具有良好的耐温、耐化学腐蚀、耐氧化性能。

本发明的具体技术方案如下：

一种复合过滤材料，具体为三层结构，其中上下表面为芳纶1414纤维层，中间为基布层，所述的基布层由经纱PPS纱线和纬纱芳纶1414纱线相互垂直交织而成，经纱密度：纬纱密度＝1:1，基布克重320g/m²。

上述的复合过滤材料还经过了对位芳纶纳米纤维分散液的浸渍处理；

经过上述处理后，该材料的纵向拉伸强力和横向拉伸强力都在2200N以上，应用于袋式除尘技术后烟气出口烟尘浓度降低至20mg/Nm³以下。

发明人还提供了上述复合过滤材料的制备方法，包括下述步骤；

(1)将经纱PPS纱线和纬纱芳纶1414纱线相互垂直交织制成基布；

(2)将芳纶1414纤维经气流成网工艺制成芳纶1414纤维层；