一种耐高温过滤材料及其制造方法

文档序号:8314087阅读:460来源:国知局
一种耐高温过滤材料及其制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2015年1月14日申请的中国专利申请CN 201510017070. 2的优先 权。
技术领域
[0002] 本发明属于耐高温纤维过滤材料领域,涉及一种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。
【背景技术】
[0003] 沥青混凝土是道路建设与维修的重要材料,其生产工艺是将加工好的石子通过运 料装置加入滚筒干燥机,加热至140 °C~180°C后送入沥青搅拌机,与一定比例经过加热的 沥青搅拌成混凝土,供铺路使用。在沥青混合料骨料的烘干加热、筛分、搅拌等工作过程中 均会产生一定量的粉尘;骨料加热烘干时,采用的燃料主要有重油、柴油、煤等,燃料燃烧后 产生的废气中含有大量的烟尘和含硫、氮、碳和磷的氧化物等气体,还有石子产生的粉尘和 燃烧的残留物,这些烟尘必须经过处理达到排放标准要求才能排放到大气中。袋式除尘是 沥青加工中较适合的除尘系统,可以滤除0. 5 μ m以上的粉尘,排尘浓度可小于50mg/m3。袋 式除尘器的主要构件一布袋,由于长时间在高温条件下工作,而且由于燃料中的硫、氮等 成分在燃烧过程中形成酸性物质易腐蚀布袋,因此布袋的材料必须能耐温耐酸。
[0004] 国内沥青搅拌除尘用滤料主要采用间位芳香族聚酰胺纤维作为原料,但是由于沥 青搅拌设备使用重油、煤或其它杂质油作燃料,且原料含水较高,使滤料易发生水解反应, 从而影响过滤材料的清灰性能、除尘效率和使用寿命。

【发明内容】

[0005] 本发明提供一种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。本发明的耐高温过滤材料具有良好的高温耐水解性能、高温尺寸稳定性、高温强度保 持率和伸长保持率。
[0006] 本发明涉及一种含砜基的芳香族聚合物纤维,其特征在于,所述含砜基的芳香族 聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0007] 间位的含有二胺基的芳香族单体a ;
[0008] 含砜基和氨基的单体b;
[0009] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c ;
[0010] 在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0011] 优选的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a的芳香环上的氢独立地被选自卤 素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰 基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。
[0012] 优选的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a为间苯二胺,或包含80摩尔%以 上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0013] 优选的,所述含砜基和氨基的单体b为R,R' -二氨基二苯砜。
[0014] 优选的,所述的R,R' -二氨基二苯砜选自3,3' -二氨基二苯砜、4,4' -二氨基二 苯砜或它们的混合物。
[0015] 优选的,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c的芳香环上的 氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷 基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。
[0016] 优选的,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c为对苯二甲酰 氯,或包含80摩尔%以上对苯二甲酰氯的混合对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其 卤代物。
[0017] 优选的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩尔 量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c的摩尔量的比例为I :0.98-1 : 1. 01,优选为1 :1。
[0018] 优选的,所述的间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩 尔量之比为 50-80 :20-50,优选 60-75 :25 :40,更优选 70-75 :25-30。
[0019] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维具有300°C以上的玻璃化温度,优选 320°C以上的玻璃化温度,更优选340°C以上,最优选345°C以上。
[0020] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维具有4CN/dtex以上的强度,优选4. 5CN/ dtex以上,更优选5cN/dtex以上。
[0021] 本发明涉及一种无纺织物,所述无纺织物包含:
[0022] 一种含有砜基的芳香族聚合物纤维(A),所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A) 包含一种含砜基的芳香族聚合物,所述聚合物衍生自间位的含有二胺基的芳香族单体a ; 含砜基和氨基的单体b ;对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c ;且砜基在所述 聚合物中的质量百分比含量为4-10% ;
[0023] 可选的,间位芳香族聚酰胺纤维(B);
[0024] 可选的,耐高温纤维(C),所述耐高温纤维(C)在180°C的高温环境下处理50h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。
[0025] 优选的,在无纺织物中,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量百分比为 50% -100% ;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为0% -50% ;耐高温纤维(C) 的重量百分比为〇%-50% ;更优选,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量百分比 为70% -85% ;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为15% -30% ;耐高温纤维 (C)的重量百分比为0-15%;最优选,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量百分比 为70% -85% ;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为15% -30% ;耐高温纤维 (C)的重量百分比为0-5%。
[0026] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚酰亚胺纤维、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、聚四氟乙烯纤维中的一种或两种以上的混合 物。
[0027] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自聚噁二唑纤维。
[0028] 优选的,所述无纺织物在180°C高温环境下处理50小时后具有0. 5%以下的横向 尺寸收缩率。
[0029] 优选的,所述无纺织物在180°C高温环境下处理50小时后具有0. 5%以下的横向 尺寸收缩率。
[0030] 优选的,所述无纺织物在100°C饱和水蒸汽环境下处理50小时后具有85%以上的 横向强力保持率;优选具有90%以上的横向强力保持率;更优选具有95%以上的横向强力 保持率。
[0031] 优选的,所述无纺织物在100°C饱和水蒸汽环境下处理50小时后具有85%以上的 纵向强力保持率;优选具有90%以上的纵向强力保持率;更优选具有95%以上的纵向强力 保持率。
[0032] 优选的,所述无纺织物在100°C饱和水蒸汽环境下处理50小时后具有1 %以下的 横向尺寸收缩率,优选具有〇. 5%以下的横向尺寸收缩率。
[0033] 优选的,所述无纺织物在100°C饱和水蒸汽环境下处理50小时后具有1 %以下的 纵向尺寸收缩率,优选具有〇. 5%以下的纵向尺寸收缩率。
[0034] 本发明涉及一种过滤材料,所述过滤材料包括面层;所述面层包括:
[0035] 一种含有砜基的芳香族聚合物纤维(A),所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A) 包含一种含砜基的芳香族聚合物,所述聚合物衍生自间位的含有二胺基的芳香族单体a ; 含砜基和氨基的单体b ;对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c ;且砜基在所述 聚合物中的质量百分比含量为4-10% ;
[0036] 可选的,间位芳香族聚酰胺纤维(B);
[0037] 可选的,耐高温纤维(C),所述耐高温纤维(C)在180°C的高温环境下处理50h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。
[0038] 优选的,在过滤材料面层中,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量百分 比为50% -100% ;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为0% -50% ;耐高温纤 维(C)的重量百分比为0% -50% ;更优选,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量 百分比为70% -85%;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为15% -30%;耐高温 纤维(C)的重量百分比为0-15% ;最优选,所述含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)的重量 百分比为70% -85%;所述间位芳香族聚酰胺纤维(B)的重量百分比为15% -30%;耐高温 纤维(C)的重量百分比为0-5%。
[0039] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、聚酰亚胺纤维、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、聚四氟乙烯纤维中的一种或两种以上的混合 物。
[0040] 优选的,所述耐高温纤维(C)选自聚噁二唑纤维。
[0041] 优选的,所述过滤材料包括补强织物。
[0042] 优选的,所述补强织物为平纹组织、二层织物、三层织物、斜纹组织、锻纹组织、起 绒斜纹组织。
[0043] 在一些实施方式中,所述补强织
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