一种含有聚酰亚胺纤维和含砜基的共混型纤维的过滤材料及其制造方法_2

文档序号:8356414阅读:来源:国知局
内的集 尘设备的袋滤器,由于有时焚烧炉的集尘装置内的温度达到接近300°C,因此,有时暴露于 300°C的高温。此时,若耐热性纤维的收缩大时,产生过滤器粘在固定袋滤器的笼中而无法 取下的问题。因此,优选将聚酷亚胺纤维在300°C下的热收缩率控制在3. 0% W下。
[0化3] 本发明的聚酷亚胺纤维优选采用异型截面的聚酷亚胺纤维,例如奥地利evon化 公司生产的具有异形截面的聚酷亚胺纤维产品P84,具有异型横截面的聚酷亚胺纤维能够 在同样的纺织产品中提供更高的比表面积,即提供更多的"低速"区域,增加在纤维上捕集 粒子的概率,从而使滤袋在整个使用期周期内具有较高的过滤效率和较低的排放。
[0化4] 本发明的聚酷亚胺的制备按照本领域的常规方法制备,例如可W是通过将聚酷胺 酸进行酷亚胺化而得到的,所述聚酷胺酸是使选自均苯四甲酸二酢、3,3',4,4' -联苯四甲 酸二酢、3, 3',4,4'-二苯甲酬四甲酸二酢中的一种W上的酸二酢和选自4,4'-二氨基二苯 離、3,4-二氨基二苯離、对苯二胺中的一种W上的二胺进行反应而得到的。将聚酷亚胺通过 干法纺丝或湿法纺丝得到聚酷亚胺纤维。
[0化5] 含讽基的共混型芳族聚酷胺纤维炬)
[0化6] 本发明所述含讽基的共混型芳族聚酷胺纤维炬)由下述方法制备:
[0057] 通过向有机溶剂中加入芳香族聚酷胺、聚芳讽来制备芳香族聚酷胺和聚芳讽的共 混纺丝溶液,所述纺丝溶液中聚合物的质量百分比浓度为5-30wt% ;其中芳香族聚酷胺与 聚芳讽的重量比为60-98 ;2-40,即使最终所得的纤维中包含60-98wt%的芳香族聚酷胺, 2-40wt%的聚芳讽。所得到的基于芳香族聚酷胺和聚芳讽的共混纤维不仅能够保持芳香族 聚酷胺纤维的耐温性能和力学性能,还能够比芳香族聚酷胺纤维具有更好的耐碱性能。
[0化引本发明中的术语"芳香族聚酷胺"是指一种有足够高分子量能形成纤维的合成聚 合物材料,并主要是W下循环结构单位为特征:
[0059]
【主权项】
1. 无纺织物,包含: 聚酰亚胺纤维(A); 含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)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,所述无纺织物中,所述聚酰亚胺纤维(A)和含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维 (B) 重量比为 10-60 :90-40,更优选为 20-50 :80-50,最优选为 30-40 :70-60。
2. 根据权利要求1所述的无纺织物,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)中,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。
3. 根据权利要求1或2所述的无纺织物,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)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; 优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)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 ; 更优选的,所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)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。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的无纺织物,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面;优 选的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300°C下的热收缩率在3.0%以下。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的无纺织物,所述无纺织物中还可以含有耐高温纤维 (C) ; 优选的,所述耐高温纤维(C)在180°C的高温环境下处理24h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; 更优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、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、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺 纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物;进一步优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位 芳香族聚酰胺纤维。
6. 根据权利要求5所述的无纺织物,所述无纺织物中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比 为0-40% ;优选为0-20%。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的无纺织物,所述无纺织物在250°C高温环境下处理 200小时后,其强力保持率为85%以上,优选90%以上,更优选95%以上; 优选的,所述无纺织物在250°C高温环境下处理2小时后,其尺寸收缩率为小于等于 2. 5%,优选小于等于2%,更优选小于等于1. 5% ; 更优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在lOOOPa定压喷吹2小时情况下清洁气体 浓度为〇. 5mg/m3以下; 最优选的,所述无纺织物经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以 上。
8. 根据权利要求1-8任一项所述的无纺织物的用途,所述无纺织物用作过滤材料。
9. 过滤材料,所述过滤材料包含迎尘层和耐高温支撑层; 所述迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A); 所述耐高温支撑层包含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含含砜基的共混型 芳族聚酰胺纤维(B)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,所述迎尘层和耐高温支撑层重量比为10-60 :90-40 ;更优选的,所述迎尘层和 耐高温支撑层重量比为20-50 :80-50 ;最优选为30-40 :70-60。
10. 根据权利要求9所述的过滤材料,其中所述迎尘层和耐高温支撑层各自独立地为 无纺织物; 优选的,所述迎尘层和耐高温支撑层中芳香族聚酰胺纤维的重量百分比为0-40%,优 选为0-20%。
11. 根据权利要求9或10所述的过滤材料,所述聚酰亚胺纤维(A)为异型截面;优选 的,所述聚酰亚胺纤维(A)在300°C下的热收缩率在3.0%以下。
12. 根据权利要求9-11任一项所述的过滤材料,所述迎尘层和耐高温支撑层中还可以 独立地含有耐高温纤维(C); 优选的,所述耐高温纤维(C)在180°C的高温环境下处理24h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; 更优选的,所述耐高温纤维(C)选自玻璃纤维、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、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺 纤维、芳砜纶中的一种或两种以上的混合物;进一步优选的,所述芳香族聚酰胺纤维为间位 芳香族聚酰胺纤维。
13. 根据权利要求9-12任一项所述的过滤材料,所述过滤材料还包括基布;优选的,所 述基布中含有选自的玻璃纤维、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、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶、聚酰亚 胺纤维、碳纤维中的一种或两种以上的混合纤维。
14. 根据权利要求9-13任一项所述的过滤材料,所述过滤材料在250°C高温环境下处 理50小时后,其强力保持率为85%以上,优选90%以上,更优选95%以上; 优选的,所述过滤材料在250°C高温环境下处理2小时,其尺寸收缩率为小于等于 2. 5%,优选小于等于2%,更优选小于等于1. 5% ; 更优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在lOOOPa定压喷吹2小时情况下清洁气体 浓度为〇. 5mg/m3以下; 最优选的,所述过滤材料经VDI测试后,其在稳定阶段运行30个周期的时间为150s以 上。
15. -种如权利要求9-14任一项所述的过滤材料的制备方法,其包括采用针刺的方式 加固所述过滤材料,所述针刺为斜刺,即加工针板与纤维层之间以小于90°的倾斜角刺入 纤维层中;优选的,所述斜刺的倾斜角为大于等于45°小于90° ;更优选所述斜刺的倾斜 角为大于等于45°小于80°。
16. -种过滤装置,其包含权利要求9-14任一项所述的过滤材料。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种含聚酰亚胺纤维的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。本发明涉及一种过滤材料,所述过滤材料包含迎尘层和耐高温支撑层;所述迎尘层包含聚酰亚胺纤维(A);所述耐高温支撑层包含含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B),所述含砜基的共混型芳族聚酰胺纤维(B)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。所述含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维具有优秀的纤维强度和耐高温性能,可以长期使用于250℃高温环境下,高温尺寸稳定性在1%以内。本发明将聚酰亚胺纤维作为迎尘层,将含砜基的共混型芳香族聚酰胺纤维作为耐高温支撑层,所制得的过滤材料具有良好的过滤效果、优异的高温尺寸稳定性、高温强度保持率和伸长保持率。
【IPC分类】B01D39-16, D04H1-4342, D04H1-4334, D04H1-4382
【公开号】CN104674452
【申请号】CN201510067937
【发明人】张光旭, 吴佳, 汪晓峰, 钱春芳, 陈晟晖
【申请人】上海特安纶纤维有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日
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