一种含有含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维与耐高温纤维的过滤材料及其制造方法
【专利说明】一种含有含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维与耐高温纤维的 过滤材料及其制造方法
[0001] 本申请要求于2015年1月14日申请的中国专利申请CN201510017081. 0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. 5ym以上的粉尘，排尘浓度可小于50mg/Nm3。 袋式除尘器的主要构件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共混型芳族聚酰胺纤维，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。
[0007] 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。
[0008] 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°C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。
[0009] 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。
[0010] 优选的，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（A)具有280°C以上的玻璃化温度， 优选300°C以上的玻璃化温度，更优选340°C以上，最优选350°C以上。
[0011] 本发明涉及一种无纺织物，所述无纺织物包含：
[0012] 一种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；
[0013] 可选的，间位芳香族聚酰胺纤维（B);
[0014] 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。
[0015] 优选的，在无纺织物中，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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%。
[0016] 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。
[0017] 优选的，所述耐高温纤维（C)选自聚噁二唑纤维。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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：
[0025] 一种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。
[0026] 可选的，间位芳香族聚酰胺纤维（B);
[0027] 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。
[0028] 优选的，在过滤材料面层中，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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，所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维（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%。
[0029] 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。
[0030] 优选的，所述耐高温纤维（C)选自聚噁二唑纤维。
[0031] 优选的，所述过滤材料包括补强织物。
[0032] 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。
[0033] 在一些实施方式中，所述补强织物包含的纤维选自对位芳族聚酰胺纤维、间位芳 族聚酰胺纤维、PPS纤维、聚酰亚胺纤维、含氟纤维、碳纤维、玻璃纤维中的一种或两种以上 的混合；优选PPS纤维、含氟纤维中的一种或其混合；更优选PTFE纤维或PPS纤维。
[0034] 在另一些实施方式中，所述补强织物得自包含以下三种纤维的混合物：
[0035] 一种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。
[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，所述过滤材料在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。
[0039] 优选的，所述过滤材料在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。
[0040] 优选的，所述过滤材料在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。
[0041] 优选的，所述过滤材料在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。
[0042] 优选的，所述过滤材料在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。
[0043] 优选的，所述过滤材料在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%以下的横向尺寸收缩率。
[0044] 本发明还涉及一种