一种膨化无机纤维复合滤料及其制备方法与流程

本发明属于工业环保除尘用过滤材料领域，尤其是一种膨化无机纤维复合滤料及其制备方法。

背景技术：

目前用于制作工业环保除尘滤料的原材料主要分为两大类，一类是有机纤维，包括涤纶、丙纶、亚克力、pps、芳纶、芳砜纶、p84、ptfe等；另一类是无机纤维，包括玻璃纤维、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧(改性)纤维等。两大类别的纤维各有优缺点，实际应用中一般会结合工况的实际条件进行选择。

工业环保滤料的加工方式主要分为两大类别：一是机织滤料；二是非织造滤料(包括针刺、水刺等)。无机纤维类材料大体选用机织工艺，有机纤维类材料大体选用非织造工艺，两种加工工艺也是各有所长，在实际应用中也会考虑材料特点和应用条件进行选用。

在一些温度波动性大、腐蚀性大的特殊工况，对于环保滤料的要求非常高，随着环保排放的要求日益严格，单一的材料的滤料工况适应性较差，已经不能满足工况的使用要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种膨化无机纤维复合滤料及其制备方法，本发明提供的滤料为多种材料过滤层复合结构，可更好的满足不同工况的使用要求，且内部不易积尘和堵塞，过滤效率高。

本发明提供了一种膨化无机纤维复合滤料，以膨化无机纤维基布层作为主要结构层，所述膨化无机纤维基布层的一侧设置有中旦纤维层，另一侧设置有依次接触的细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层；

所述中旦纤维层、膨化无机纤维基布层、细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层的孔径逐层减小；

所述膨化聚四氟乙烯膜层作为所述膨化无机纤维复合滤料的迎尘面。

优选的，所述膨化聚四氟乙烯膜层的孔径为0.02～1.45μm；所述膨化聚四氟乙烯膜层的厚度为5～35μm。

优选的，所述聚四氟乙烯发泡涂层的孔径为1.46～1.65μm；所述聚四氟乙烯发泡涂层的厚度为80～200μm。

优选的，所述超细纤维层的纤维纤度为0.3～1dtex；所述超细纤维层的孔径为1.66～2.01μm；所述超细纤维层的厚度为0.4～0.6mm。

优选的，所述细旦纤维层的纤维纤度为1.01～1.65dtex；所述细旦纤维层的孔径为2.15～2.35μm；所述细旦纤维层的厚度为0.4～0.8mm。

优选的，所述膨化无机纤维基布层的孔径为2.4～2.65μm；所述膨化无机纤维基布层的厚度为0.8～1.2mm。

优选的，所述中旦纤维层的纤维纤度为1.66～2.25dtex；所述中旦纤维层的孔径为2.75～3.05μm；所述中旦纤维层的厚度为0.4～0.8mm。

优选的，所述膨化无机纤维基布层包括膨化玻璃纤维、膨化玄武岩纤维和膨化珍珠岩纤维中的一种或多种。

优选的，所述膨化玻璃纤维包括膨化普通玻璃纤维、膨化高硅氧改性纤维和膨化高硅氧纤维中的一种或多种；

所述膨化普通玻璃纤维的二氧化硅含量＜70wt％；所述膨化高硅氧改性纤维的二氧化硅含量为70～75wt％；所述膨化高硅氧纤维的二氧化硅含量为96～98wt％。

优选的，所述超细纤维层、细旦纤维层和中旦纤维层的纤维材料独立地选自涤纶、丙纶、亚克力纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶、芳砜纶、p84聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或多种。

本发明提供了一种上述技术方案所述的膨化无机纤维复合滤料的制备方法，包括以下步骤：

a)将超细纤维层、细旦纤维层、膨化无机纤维基布层和中旦纤维层叠加到一起，相邻两层之间针刺固结，得到复合针刺毡；

b)将所述复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液中浸渍，取出后干燥，之后进行烧结和热定型，得到热定型的复合针刺毡；

c)在所述热定型加工的复合针刺毡的超细纤维层上设置聚四氟乙烯发泡涂层，得到涂层复合针刺毡；

d)将膨化聚四氟乙烯膜层与所述涂层复合针刺毡的聚四氟乙烯发泡涂层进行热轧覆合，得到膨化无机纤维复合滤料。

与现有技术相比，本发明提供了一种膨化无机纤维复合滤料及其制备方法。本发明提供的膨化无机纤维复合滤料，以膨化无机纤维基布层作为主要结构层，所述膨化无机纤维基布层的一侧设置有中旦纤维层，另一侧设置有依次接触的细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层；所述中旦纤维层、膨化无机纤维基布层、细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层的孔径逐层减小；所述膨化聚四氟乙烯膜层作为所述膨化无机纤维复合滤料的迎尘面。本发明提供的膨化无机纤维复合滤料以膨化无机纤维基布层作为复合滤料的主要结构层，既起到了提升复合滤料物性指标的作用，同时也作为高效过滤层辅助过滤，提升了过滤效率；同时，本发明提供的膨化无机纤维复合滤料将涂层超细面层复合毡与膨化聚四氟乙烯膜层相结合，实现了深层过滤向表面过滤的转化，过滤效率提升到99.995％以上；而且，本发明提供的膨化无机纤维复合滤料的孔径由迎尘面到净气面逐层放大，形成了类似喇叭口状的通道，从而可有效避免内部灰尘集聚和堵塞；此外，本发明提供的膨化无机纤维复合滤料中的各层材料还可以根据实际工况条件进行匹配，更好的满足工况的使用要求，保证排放要求和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的膨化无机纤维复合滤料的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种膨化无机纤维复合滤料，以膨化无机纤维基布层作为主要结构层，所述膨化无机纤维基布层的一侧设置有中旦纤维层，另一侧设置有依次接触的细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层；

所述中旦纤维层、膨化无机纤维基布层、细旦纤维层、超细纤维层、聚四氟乙烯发泡涂层和膨化聚四氟乙烯膜层的孔径逐层减小；

所述膨化聚四氟乙烯膜层作为所述膨化无机纤维复合滤料的迎尘面。

参见图1，图1是本发明实施例提供的膨化无机纤维复合滤料的结构示意图。图1中，1表示膨化聚四氟乙烯膜层，2表示聚四氟乙烯发泡涂层，3表示超细纤维层，4表示细旦纤维层，5表示膨化无机纤维基布层，6表示中旦纤维层。

本发明提供的膨化无机纤维复合滤料包括依次接触的膨化聚四氟乙烯膜层1、聚四氟乙烯发泡涂层2、超细纤维层3、细旦纤维层4、膨化无机纤维基布层5和中旦纤维层6，其中，膨化聚四氟乙烯膜层1作为迎尘面。

在本发明中，膨化聚四氟乙烯膜层1的孔径优选为0.02～1.45μm，具体可为0.02μm、0.03μm、0.04μm、0.05μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μm、0.5μm、0.55μm、0.6μm、0.65μm、0.7μm、0.75μm、0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm、1μm、1.05μm、1.1μm、1.15μm、1.2μm、1.25μm、1.3μm、1.35μm、1.4μm或1.45μm；膨化聚四氟乙烯膜层1的厚度为5～35μm，具体可为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm或35μm。

在本发明中，聚四氟乙烯发泡涂层2的孔径优选为1.46～1.65μm，具体可为1.46μm、1.48μm、1.5μm、1.52μm、1.54μm、1.56μm、1.58μm、1.6μm、1.62μm、1.63μm、1.64μm或1.65μm；聚四氟乙烯发泡涂层2的厚度为80～200μm，具体可为80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm。

在本发明中，超细纤维层3由超细短纤维梳理铺网后制成；超细纤维层3的纤维纤度优选为0.3～1dtex，具体可为0.3dtex、0.35dtex、0.4dtex、0.45dtex、0.5dtex、0.55dtex、0.6dtex、0.65dtex、0.7dtex、0.75dtex、0.8dtex、0.85dtex、0.9dtex、0.95dtex或1dtex；超细纤维层3的孔径优选为1.66～2.01μm，具体可为1.66μm、1.67μm、1.69μm、1.71μm、1.73μm、1.75μm、1.77μm、1.79μm、1.81μm、1.83μm、1.85μm、1.87μm、1.89μm、1.91μm、1.93μm、1.95μm、1.97μm、1.99μm或2.01μm；超细纤维层3的厚度优选为0.4～0.6mm，具体可为0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm或0.6mm；超细纤维层3的单位面积质量优选为50～100g/m²，具体可为50g/m²、55g/m²、60g/m²、65g/m²、70g/m²、75g/m²、80g/m²、85g/m²、90g/m²、95g/m²或100g/m²。在本发明中，超细纤维层3的纤维材料包括但不限于涤纶、丙纶、亚克力纤维、聚苯硫醚(pps)纤维、芳纶、芳砜纶、p84聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯(ptfe)纤维中的一种或多种。

在本发明中，细旦纤维层4由细旦短纤维梳理铺网后制成；细旦纤维层4的纤维纤度优选为1.01～1.65dtex，具体可为1.01dtex、1.05dtex、1.1dtex、1.15dtex、1.2dtex、1.25dtex、1.3dtex、1.35dtex、1.4dtex、1.45dtex、1.5dtex、1.55dtex、1.6dtex或1.65dtex；细旦纤维层4的孔径优选为2.15～2.35μm，具体可为2.15μm、2.16μm、2.17μm、2.18μm、2.19μm、2.2μm、2.21μm、2.22μm、2.23μm、2.24μm、2.25μm、2.26μm、2.27μm、2.28μm、2.29μm、2.3μm、2.31μm、2.32μm、2.33μm、2.34μm或2.35μm；细旦纤维层4的厚度为0.4～0.8mm，具体可为0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm或0.8mm；细旦纤维层4的单位面积质量优选为50～100g/m²，具体可为50g/m²、55g/m²、60g/m²、65g/m²、70g/m²、75g/m²、80g/m²、85g/m²、90g/m²、95g/m²或100g/m²。在本发明中，细旦纤维层4的纤维材料包括但不限于涤纶、丙纶、亚克力纤维、聚苯硫醚(pps)纤维、芳纶、芳砜纶、p84聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯(ptfe)纤维中的一种或多种。

在本发明中，膨化无机纤维基布层5由无机纤维经过膨化加工后，织造而成；膨化无机纤维基布层5的孔径优选为2.4～2.65μm，具体可为2.4μm、2.41μm、2.42μm、2.43μm、2.44μm、2.45μm、2.46μm、2.47μm、2.48μm、2.49μm、2.5μm、2.51μm、2.52μm、2.53μm、2.54μm、2.55μm、2.56μm、2.57μm、2.58μm、2.59μm、2.6μm、2.61μm、2.62μm、2.63μm、2.64μm或2.65μm；膨化无机纤维基布层5的厚度为0.8～1.2mm，具体可为0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.15mm或1.2mm；膨化无机纤维基布层5的单位面积质量优选为400～600g/m²，具体可为400g/m²、405g/m²、410g/m²、415g/m²、420g/m²、425g/m²、430g/m²、435g/m²、440g/m²、445g/m²、450g/m²、455g/m²、460g/m²、465g/m²、470g/m²、475g/m²、480g/m²、485g/m²、490g/m²、495g/m²、500g/m²、505g/m²、510g/m²、515g/m²、520g/m²、525g/m²、530g/m²、535g/m²、540g/m²、545g/m²、550g/m²、555g/m²、560g/m²、565g/m²、570g/m²、575g/m²、580g/m²、585g/m²、590g/m²、595g/m²或600g/m²。在本发明中，膨化无机纤维基布层5优选包括膨化玻璃纤维、膨化玄武岩纤维膨化和珍珠岩纤维中的一种或多种；所述膨化玻璃纤维按照二氧化硅含量划分，优选包括膨化普通玻璃纤维、膨化高硅氧改性纤维和膨化高硅氧纤维中的一种或多种；所述膨化普通玻璃纤维的二氧化硅含量＜70wt％；所述膨化高硅氧改性纤维的二氧化硅含量为70～75wt％，具体可为73.6wt％；所述膨化高硅氧纤维的二氧化硅含量为96～98wt％。

在本发明中，中旦纤维层6由中旦短纤维梳理铺网后制成；中旦纤维层6的纤维纤度优选为1.66～2.25dtex，具体可为1.66dtex、1.67dtex、1.69dtex、1.7dtex、1.72dtex、1.75dtex、1.77dtex、1.8dtex、1.82dtex、1.85dtex、1.87dtex、1.9dtex、1.92dtex、1.95dtex、1.97dtex、2dtex、2.02dtex、2.05dtex、2.07dtex、2.1dtex、2.12dtex、2.15dtex、2.17dtex、2.2dtex、2.23dtex或2.25dtex；中旦纤维层6的孔径优选为2.75～3.05μm，具体可为2.75μm、2.76μm、2.77μm、2.78μm、2.79μm、2.8μm、2.81μm、2.82μm、2.83μm、2.84μm、2.85μm、2.86μm、2.87μm、2.88μm、2.89μm、2.9μm、2.91μm、2.92μm、2.93μm、2.94μm、2.95μm、2.96μm、2.97μm、2.98μm、2.99μm、3μm、3.01μm、3.02μm、3.03μm、3.04μm或3.05μm；中旦纤维层6的厚度为0.4～0.8mm，具体可为0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm或0.8mm；中旦纤维层6的单位面积质量优选为50～100g/m²，具体可为50g/m²、55g/m²、60g/m²、65g/m²、70g/m²、75g/m²、80g/m²、85g/m²、90g/m²、95g/m²或100g/m²。在本发明中，中旦纤维层6的纤维材料包括但不限于涤纶、丙纶、亚克力纤维、聚苯硫醚(pps)纤维、芳纶、芳砜纶、p84聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯(ptfe)纤维中的一种或多种。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的膨化无机纤维复合滤料的制备方法，包括以下步骤：

a)将超细纤维层、细旦纤维层、膨化无机纤维基布层和中旦纤维层叠加到一起，相邻两层之间针刺固结，得到复合针刺毡；

b)所述复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液中浸渍，取出后干燥，之后烧结定型，得到热定型的复合针刺毡；

c)在所述热定型加工的复合针刺毡的超细纤维层上设置聚四氟乙烯发泡涂层，得到涂层复合针刺毡；

d)将膨化聚四氟乙烯膜层与所述涂层复合针刺毡的聚四氟乙烯发泡涂层进行热轧覆合，得到膨化无机纤维复合滤料。

在本发明提供的制备方法中，首先准备超细纤维层、细旦纤维层、膨化无机纤维基布层和中旦纤维层。其中，所述超细纤维层由超细短纤维梳理铺网后制成；所述细旦纤维层由细旦短纤维梳理铺网后制成；所述膨化无机纤维基布层由无机纤维经过膨化加工后，织造而成，所述膨化的不匀率优选≤0.7％；所述中旦纤维层由中旦短纤维梳理铺网后制成。之后将所述超细纤维层、细旦纤维层、膨化无机纤维基布层和中旦纤维层叠加到一起，相邻两层之间针刺固结，得到复合针刺毡。在本发明中，优选先将中旦纤维层和细旦纤维层分别铺设在膨化无机纤维基布的上、下两面，并通过针刺工艺固结；之后再将超细纤维层铺放在细旦纤维层上，并通过针刺工艺固结，得到复合针刺毡。

在本发明提供的制备方法中，得到复合针刺毡后，将所述复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液中浸渍。其中，所述浸渍的速度优选为3～8m/min，具体可为3m/min、3.5m/min、4m/min、4.5m/min、5m/min、5.5m/min、6m/min、6.5m/min、7m/min、7.5m/min或8m/min；所述浸渍的上浆率优选为8～15wt％，具体可为8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％、10wt％、10.5wt％、11wt％、11.5wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％、13.5wt％、14wt％、14.5wt％或15wt％。

在本发明提供的制备方法中，复合针刺毡浸渍结束后，取出干燥。其中，所述干燥的方式优选为烘干；所述干燥的温度优选为95～220℃，具体可为95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃。本发明对所述干燥的时间没有特别限定，可使浸渍后的复合针刺毡完全干燥即可。干燥结束后，对干燥后的复合针刺毡进行烧结。其中，所述烧结的温度优选为350～380℃，具体可为350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃或380℃；所述烧结的时间优选为1～5min，具体可为1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min。烧结结束后，对烧结后的复合针刺毡进行热定型。其中，所述热定型的温度优选为390～410℃，具体可为390℃、395℃、400℃、405℃或410℃；所述热定型的时间优选为1～5min，具体可为1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min。热定型结束后，得到热定型的复合针刺毡。

在本发明提供的制备方法中，得到热定型的复合针刺毡后，将其引入涂层机，在所述热定型加工的复合针刺毡的超细纤维层上进行聚四氟乙烯发泡涂层的加工，得到涂层复合针刺毡。

在本发明提供的制备方法中，得到涂层复合针刺毡，将膨化聚四氟乙烯膜层与所述涂层复合针刺毡的聚四氟乙烯发泡涂层进行热轧覆合，得到膨化无机纤维复合滤料。

本发明提供的膨化无机纤维复合滤料为多种材料过滤层复合结构，可更好的满足不同工况的使用要求，且内部不易积尘和堵塞，过滤效率高。具体来说，至少包括如下优点：

1)发明提供的膨化无机纤维复合滤料将涂层超细面层复合毡与膨化聚四氟乙烯膜层相结合，实现深层过滤向表面过滤的转化，过滤效率提升到99.995％以上；

2)本发明提供的膨化无机纤维复合滤料由迎尘面到净气面孔径逐层放大，形成了类似喇叭口状的通道，从而可有效避免内部灰尘集聚和堵塞；

3)本发明以膨化无机纤维基布层是复合滤料的主要结构层，该基布层采用经纬向全部膨化加工的无机纤维纱线制成，既起到了提升复合滤料物性指标的作用，同时也作为高效过滤层辅助过滤；

4)本发明提供的膨化无机纤维复合滤料中的各层材料可以根据实际工况条件进行匹配，更好的满足工况的使用要求，保证排放要求和使用寿命；

5)本发明提供的膨化无机纤维复合滤料，先进行聚四氟乙烯发泡涂层加工，再将聚四氟乙烯微孔膜与发泡涂层面热覆合，覆膜牢度提高，覆膜均匀性提升，延长滤料使用寿命。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料如图1所示，从迎尘面到净气面依次由六层构成：膨化聚四氟乙烯膜层1、聚四氟乙烯发泡涂层2、超细纤维层3、细旦纤维层4、膨化无机纤维基布层5、中旦纤维层6。所述六层结构由迎尘面到净气面孔径逐层放大，形成喇叭口状通道，有效避免内部灰尘集聚。

膨化聚四氟乙烯膜层1的孔径范围为0.02μm～1.45μm，厚度为20μm。

聚四氟乙烯发泡涂层2的孔径范围为1.46～1.65μm，厚度为100μm。

超细纤维层3用纤度0.3dtex的超细pps短纤维梳理铺网后制成；超细纤维层2的孔径范围为1.66～2.01μm，厚度为0.4mm。

细旦纤维层4用纤度1.01dtex的细旦pps短纤维梳理铺网后制成；细旦纤维层3的孔径范围为2.15～2.35μm，厚度为0.7mm。

膨化无机纤维基布层5选用珍珠岩纤维纱线织造而成，珍珠岩纤维的经、纬纱全部经过膨化加工，膨化不匀率0.7％，保证透气均匀度；膨化无机纤维基布层4的孔径范围为2.40～2.65μm，厚度为0.8mm。

中旦纤维层6用纤度1.66dtex的中旦pps短纤维梳理铺网后制成；中旦纤维层5的孔径范围为2.75～3.05μm，厚度为0.7mm。

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料按照以下步骤进行制备：

(1)珍珠岩纤维经、纬纱膨化加工，然后织造膨化珍珠岩纤维基布，单位面积质量500g±25g/m²；

(2)制作中旦pps纤维网和细旦pps纤维网，纤维网单位面积质量为100g/m²，分别铺设在膨化珍珠岩纤维基布的上下两面，通过针刺工艺进行加固；

(3)制作超细pps纤维网层，单位面积质量为100g/m²；同时将步骤(2)制备的针刺毡细旦pps纤维层向上放入基布输送装置，超细纤维网层铺放在细旦纤维层上，通过针刺工艺固结；

(4)将步骤(3)制得的复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液(浓度60wt％)中进行整体浸渍加工，之后进行烘干、烧结和热定型加工；

(5)将步骤(4)制成的复合针刺毡引入涂层机，在其超细纤维层上进行聚四氟乙烯发泡涂层的加工；

(6)将步骤(5)制成的涂层复合针刺毡引入覆膜机，进行膨化聚四氟乙烯膜的热轧覆合，覆膜温度370±2℃，制成膨化珍珠岩纤维复合滤料。

所述步骤(2)、(3)的制作工艺采用常规针刺工艺加工。

所述步骤(4)的整体浸渍加工包括将步骤(3)制作好的滤料引入聚四氟乙烯溶液浸渍槽中，浸渍速度5m/min，浸渍上浆率为10wt％；然后在95～220℃的温度下烘干，370℃的温度下烧结2min，400℃的温度下热定型加工2min。

所述步骤(6)的加工工序包括将步骤(5)涂层加工后的复合滤料与膨化聚四氟乙烯膜一起引入热覆合机器，通过拉伸牵引使膨化聚四氟乙烯膜伸展开，再经过热辊的轧合将伸展开的膨化聚四氟乙烯膜与步骤(5)涂层复合滤料牢固的结合在一起，制成800g/m²膨化珍珠岩纤维复合滤料。

本实施例制备的膨化珍珠岩纤维复合滤料与普通pps针刺毡滤料的性能指标比较如表1所示：

表1普通pps针刺毡滤料与膨化珍珠岩纤维复合滤料的性能比较表

实施例2

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料如图1所示，从迎尘面到净气面依次由六层构成：膨化聚四氟乙烯膜层1、聚四氟乙烯发泡涂层2、超细纤维层3、细旦纤维层4、膨化无机纤维基布层5、中旦纤维层6。所述六层结构由迎尘面到净气面孔径逐层放大，形成喇叭口状通道，有效避免内部灰尘集聚。

膨化聚四氟乙烯膜层1的孔径范围为0.02μm～1.45μm，厚度为10μm。

聚四氟乙烯发泡涂层2的孔径范围为1.46～1.65μm，厚度为150μm。

超细纤维层3用纤度1.0dtex的超细芳纶短纤维梳理铺网后制成；超细纤维层2的孔径范围为1.66～2.01μm，厚度为0.5mm。

细旦纤维层4用纤度1.65dtex细旦芳纶短纤维梳理铺网后制成；细旦纤维层3的孔径范围为2.15～2.35μm，厚度为0.6mm。

膨化无机纤维基布层4用高硅氧纤维纱线(二氧化硅含量96～98wt％)织造而成，高硅氧纤维经、纬纱全部经过膨化加工，膨化不匀率0.65％，保证透气均匀度；膨化无机纤维基布层5的孔径范围为2.40～2.65μm，厚度为0.8mm。

中旦纤维层6用纤度2.25dtex的中旦芳纶短纤维梳理铺网后制成；中旦纤维层5的孔径范围为2.75～3.05μm，厚度为0.6mm。

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料按照以下步骤进行制备：

(1)高硅氧纤维经、纬纱膨化加工，然后织造膨化高硅氧纤维基布，单位面积质量500g±25g/m²；

(2)制作中旦芳纶纤维网和细旦芳纶纤维网，纤维网单位面积质量为80g/m²，分别铺设在膨化高硅氧纤维基布的上下两面，通过针刺工艺进行加固；

(3)制作超细芳纶纤维网层，单位面积质量为80g/m²；同时将步骤(2)制备的针刺毡细旦纤维层向上放入基布输送装置，超细芳纶纤维网层铺放在细旦纤维层上，通过针刺工艺固结；

(4)将步骤(3)制得的复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液(浓度40wt％)中进行整体浸渍加工，之后进行烘干、烧结和热定型加工；

(5)将步骤(4)制成的复合针刺毡引入涂层机，在其超细纤维层上进行聚四氟乙烯发泡涂层的加工；

(6)将步骤(5)制成的涂层复合针刺毡引入覆膜机，进行膨化聚四氟乙烯膜的热轧覆合，覆膜温度380±2℃，制成膨化高硅氧纤维复合滤料。

所述步骤(2)、(3)的制作工艺采用常规针刺工艺加工。

所述步骤(4)的整体浸渍加工包括将步骤(3)制作好的滤料引入聚四氟乙烯溶液浸渍槽中，浸渍速度3m/min，浸渍上浆率为15wt％；然后在95～220℃的温度下烘干，380℃的温度下烧结3min，390℃的温度下热定型加工3min。

所述步骤(6)的加工工序包括将步骤(5)涂层加工后的复合滤料与膨化聚四氟乙烯膜一起引入热覆合机器，通过拉伸牵引使膨化聚四氟乙烯膜伸展开，再经过热辊的轧合将伸展开的膨化聚四氟乙烯膜与步骤(5)涂层复合滤料牢固的结合在一起，制成760g/m²膨化高硅氧纤维复合滤料。

本实施例制备的膨化高硅氧纤维复合滤料与普通芳纶针刺毡滤料的性能指标比较如表2所示：

表2普通芳纶针刺毡滤料与膨化高硅氧纤维复合滤料的性能比较表

实施例3

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料如图1所示，从迎尘面到净气面依次由六层构成：膨化聚四氟乙烯膜层1、聚四氟乙烯发泡涂层2、超细纤维层3、细旦纤维层4、膨化无机纤维基布层5、中旦纤维层6。所述六层结构由迎尘面到净气面孔径逐层放大，形成喇叭口状通道，有效避免内部灰尘集聚。

膨化聚四氟乙烯膜层1的孔径范围为0.02μm～1.45μm，厚度为15μm。

聚四氟乙烯发泡涂层2的孔径范围为1.46～1.65μm，厚度为200μm。

超细纤维层3用纤度0.6dtex的超细p84短纤维梳理铺网后制成；超细纤维层2的孔径范围为1.66～2.01μm，厚度为0.4mm。

细旦纤维层4用纤度1.25dtex的细旦p84短纤维梳理铺网后制成；细旦纤维层3的孔径范围为2.15～2.35μm，厚度为0.5mm。

膨化无机纤维基布层5用高硅氧改性纤维纱线(二氧化硅含量73.6wt％)织造而成，高硅氧改性纤维经、纬纱全部经过膨化加工，膨化不匀率0.55％，保证透气均匀度；膨化无机纤维基布层4的孔径范围为2.40～2.65μm，厚度为1.1mm。

中旦纤维层6用纤度1.75dtex的中旦p84短纤维梳理铺网后制成；中旦纤维层5的孔径范围为2.75～3.05μm，厚度为0.4mm。

本实施例提供的膨化无机纤维复合滤料按照以下步骤进行制备：

(1)玻璃纤维经、纬纱膨化加工，然后织造膨化玻璃纤维基布，单位面积质量500g±25g/m²；

(2)制作中旦p84纤维网和细旦p84纤维网，纤维网单位面积质量为50g/m²，分别铺设在膨化玻璃纤维基布的上下两面，通过针刺工艺进行加固；

(3)制作超细p84纤维网层，单位面积质量为80g/m²；同时将步骤(2)制备的针刺毡细旦纤维层向上放入基布输送装置，超细p84纤维网层铺放在细旦纤维层上，通过针刺工艺固结；

(4)将步骤(3)制得的复合针刺毡在聚四氟乙烯溶液(浓度60wt％)中进行整体浸渍加工，之后进行烘干、烧结和热定型加工；

(5)将步骤(4)制成的复合针刺毡引入涂层机，在其超细纤维层上进行聚四氟乙烯发泡涂层的加工；

(6)将步骤(5)制成的涂层复合针刺毡引入覆膜机，进行膨化聚四氟乙烯膜的热轧覆合，覆膜温度390±2℃，制成膨化玻璃纤维复合滤料。

所述步骤(2)、(3)的制作工艺采用常规针刺工艺加工。

所述步骤(4)的整体浸渍加工包括将步骤(3)制作好的滤料引入聚四氟乙烯溶液浸渍槽中，浸渍速度8m/min，浸渍上浆率为8wt％；然后在95～220℃的温度下烘干，380℃的温度下烧结2min，410℃的温度下热定型加工3min。

所述步骤(6)的加工工序包括将步骤(5)涂层加工后的复合滤料与膨化聚四氟乙烯膜一起引入热覆合机器，通过拉伸牵引使膨化聚四氟乙烯膜伸展开，再经过热辊的轧合将伸展开的膨化聚四氟乙烯膜与步骤(5)涂层复合滤料牢固的结合在一起，制成680g/m²膨化玻璃纤维复合滤料。

本实施例制备的膨化玻璃纤维复合滤料与普通p84针刺毡滤料的性能指标比较如表3所示：

表3普通p84针刺毡滤料与膨化玻璃纤维复合滤料的性能比较表

通过上述实施例可以看出，本发明的膨化无机纤维复合滤料将无机纤维材料、有机纤维材料和聚四氟乙烯材料的优点充分结合，使复合材料的综合性能优于原有组成材料，从而满足各类复杂工况的烟尘过滤要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。