高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪尼尔经编间隔织物，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间层；所述中间层参与上表层和下表层的编结，所述上表层和下表层通过中间层相连接。与现有技术相比，本发明具有以下优点：①雪尼尔经编间隔织物具有三维空间结构，强力大、散热透气性好，抗霉防蛀，以及独特的抑制细菌生长和高效阻隔紫外线穿透的特性；②该雪尼尔经编间隔织物具有透气，环保，质地轻，支撑力强及回弹性好等特点，可以应用在空气过滤和净化等领域，以及用于替代传统空气过滤和净化用过滤材料。
【专利说明】高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种经编间隔织物，具体涉及一种高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织 物。
【背景技术】
[0002] 现有技术中的雪尼尔纱线其芯线是以腈纶纱为原料加捻而成，羽纱是以粘胶纱为 原料切割成短羽而成，被广泛地应用于家纺及针织服装领域。采用普通的雪尼尔纱线织造 的织物一般多取其装饰效果，其舒适性方面较差。很少用于空气过滤用途。
[0003] 中国在经历了 18世纪工业革命带来的"煤烟型污染"和19世纪石油和汽车工业 带来的"光化学烟雾污染"之后，现代人正经历以具有中国特色的"严重PM2. 5型雾霾大气 环境污染"为标志的第三污染时期。现在人们所处的生活环境越来越恶劣，无尽的工业排放 废气、随处可见的汽车尾气导致了日益严重的空气污染。雾霾天气、PM2. 5已经向人们警示 空气污染的严重影响。工业化的进程对空气过滤器的需求日趋严格，如医疗、卫生、食品、化 工、电子等洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净室，或者用于电子机械通信设备等的防尘。
[0004] 空气过滤器一般分为初效空气过滤器、中效空气过滤器、高效空气过滤器及亚高 效空气过滤器等型号。过滤材料有无纺布、尼龙网、活性炭过滤棉、金属孔网等，防护网有双 面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。价廉、重量轻、通用性好、结构紧凑。过滤器材料选择一 般都要考虑到空气过滤器的阻力和使用问题，以防空气悬浮颗粒给洁净区造成影响，并且 保证过滤器使用寿命。
[0005] 空气中颗粒物去除技术主要有机械过滤、吸附、静电除尘、负离子和等离子体法及 静电驻极过滤等。机械过滤一般主要通过以下3种方式捕获微粒：直接拦截，惯性碰撞，布 朗扩散机理，其对细小颗粒物收集效果好但风阻大，为了获得高的净化效率，滤芯需要致密 并定期更换。吸附是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物，很容易堵塞，用于气 体污染物去除效果更显著；静电除尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到 电极上的收尘方法，其风阻虽小但对较大颗粒和纤维捕集效果差，会引起放电，且清洗麻烦 费时，易产生臭氧，形成二次污染。负离子和等离子体法去除室内颗粒污染物的工作原理 类似，都是通过使空气中的颗粒物带电，聚结形成较大颗粒而沉降，但颗粒物实际上并未移 除，只是附着于附近的表面上，易导致再次扬尘。静电驻极过滤以3M "高效静电空气过滤 网"为代表，采用突破性携带永久静电滤材，有效阻隔空气中大于0. 1微米的颗粒污染物，如 粉尘、毛屑、花粉、细菌等，同时超低阻抗确保空调稳定运行及制冷效果。此外，深度容尘设 计确保使用寿命更长。在家庭及车载空调（如上汽、大众、通用等知名品牌畅销车型）以及 一些商用建筑领域（如鸟巢、北京饭店、首都机场三期）得到广泛应用。传统的标准过滤介 质能非常有效地去除10微米以上的颗粒物。当颗粒物的粒径除至5微米，2微米甚至亚微 米的范围时，高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵，且风阻会显著增加。通过静电驻极 空气过滤材料过滤，能以较低的能源消耗达到很高的捕获效率，同时兼具静电除尘低风阻 的优点，但无需外接上万伏的电压，故不会产生臭氧，且由于其组成为聚丙烯材质，很方便 抛弃处理。该类滤料对低温污染空气较有用，由于纤维材料自身的限制，高于130度的污染 空气环境，该类材料不能使用。
[0006] 涤纶针刺毡更具有先进功能的高效材质的过滤材料。一般的烟气温度不高于 150°C，可选用涤纶针刺无纺布等变通滤材，但工业温度高于150°C以上，如化工，炭黑尾气， 炼铁高炉煤气，水泥厂立窖尾气，电石厂窖炉尾气，铸造，炼钢烟气，浙青混凝土搅拌浙青烟 气，焦化烟气，冶炼烟气等则选用芳族聚酰胺纤维滤袋。一是因为这些烟气粉尘因受比电阻 限制不适合于电收尘收集，只能采用布袋收集；二是如需将含尘烟气温度降至150°C以下， 投资较高或受场地限制；三是因为粉尘烟气温度中包含有硫的成分，具酸露点，含尘烟气只 能在酸露点以上温度较高的状况下进行过滤分离等因素。
[0007] 玻璃纤维针刺毡，可广泛适用于化工，钢铁，冶金，炭黑，发电，水泥等各种工业炉 窑的高温烟气过滤。适用于脉冲清灰及较高速反吹清灰等各种袋式除尘器。玻璃纤维针 刺毡是一种结构合理，性能较好的耐高温过滤材料。它不仅具有玻纤织物耐高温，耐腐蚀， 尺寸稳定，伸长收缩率极小，强度高的优点，而且毡层纤维承单纤维，三维微孔结构，孔隙率 高，对气体过滤阻力小，是一种较高速，高效的高温过滤材料。与其它耐高温化纤毡相比，具 有价格低，耐温更高等特殊优点。但其运行阻力要高于一般化纤高温滤料，过滤精度略低。
[0008] 针对高温污染空气，"微孔薄复合滤料"是目前在特定环境实用的空气过滤材料。 "微孔薄复合滤料"是经聚四氟乙烯为原料，将其膨化为一种具有多微孔性的薄膜，将此薄 膜用特殊工艺复合在各种织物或纸质基材上，使其成为一种新型的"微孔薄复合滤料"。这 是一种理想的过滤材料，它具有聚四氟乙烯所固有的性能极佳的化学稳定性、表面极其光 滑、极低的摩檫系数，耐高低温、不会老化、持久耐用消费品用，而且它亦具有多微孔性、透 气性和憎水性。但该类滤料由于材料本身的问题，空气阻力巨大，价格高，限制了其推广应 用。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术中存在的过滤用材料运行阻力较高、过滤效率较低的问题，本发明 提供一种高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，使其在常温或高温污染空气过滤过程中， 不但能够降低过滤阻力，而且提高空气过滤滤效。
[0010] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪尼尔 经编间隔织物，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间层。
[0011] 所述表层包括上表层和下表层，所述中间层参与上表层和下表层的编结，所述上 表层和下表层通过中间层相连接，三维立体雪尼尔经编间隔织物的厚度为2mnT600mm。
[0012] 所述表层由雪尼尔纱线织成，中间层采用直径为0. 06mm-20mm之间的雪尼尔纱线 织成，以保证有足够的支撑力来支撑经编间隔织物的表层。
[0013] 所述中间层为相互交叉的X结构或者相互平行的结构。
[0014] 所述表层为网孔结构或者平面结构。
[0015] 所述雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，其中耐高温雪尼尔纱线的芯纱材质为石英 玻璃纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯 并双噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶和玄武岩中的一种 或多种的混合，且其中之一的纤维表面具有热塑性、热固性熔胶的涂层；耐高温雪尼尔纱线 羽纱的材质为玄武岩纤维或玄武岩纤维与石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维、聚 酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤 维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶中的一种或多种的混合纱，且其 中之一的纤维表面具有热塑性、热固性熔胶的涂层。
[0016] 所述雪尼尔纱线中芯纱的细度为0. 01-100Nm，该芯纱的加捻捻度为10-1000捻/ 米。
[0017] 所述雪尼尔纱线中羽纱的细度为0. 01-100Nm，该羽纱的轴向密度为10-10000根/ cm〇
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：①雪尼尔经编间隔织物具有三维空间结 构，强力大、散热透气性好，抗霉防蛀，以及独特的抑制细菌生长和高效阻隔紫外线穿透的 特性；②相对同样密度的针刺滤布和滤袋，重量轻，滤效高，阻力小，其性能是传统利用玻璃 纤维、化纤为原料制成的空气过滤材料所不能比拟的；③该雪尼尔经编间隔织物具有透气， 环保，质地轻，支撑力强及回弹性好等特点，可以应用在空气过滤和净化等领域，以及用于 替代传统空气过滤和净化用过滤材料。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 本实施例高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪 尼尔经编间隔织物，其厚度为2mm，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间层， 所述表层包括由超细纤维制备的雪尼尔纱线织成的网孔结构的上表层和下表层，所述中间 层由含有直径为2mm的雪尼尔纱线织成，所述中间层为相互交叉的X结构，中间层参与上表 层和下表层的编结，从而使上表层和下表层之间相互连接。
[0020] 本实施例中雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，该雪尼尔纱线芯纱的材质为芳纶， 其细度为l〇〇Nm、加捻捻度为1000捻/米，且芯纱的表面通过喷涂工艺涂覆有热塑性环氧树 脂涂层；其羽纱的材质为聚对苯撑苯并双噁唑纤维，该羽纱的细度为l〇〇Nm、羽纱的轴向密 度为10000根/cm，且该羽纱的表面均涂覆有热塑性环氧树脂涂层。将经编间隔织物在经编 机上织造成幅宽1. 87米，纵密：22. 4cpc (机上：22· 0 cpc);横密：37wpi ;克重：230. 3 g/m2 的雪尼尔经编间隔织物，应用于210度的发电厂污染空气过滤。
[0021] 实施例2 本实施例高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪 尼尔经编间隔织物，其厚度为150mm，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间 层，所述表层包括由雪尼尔纱线织成的网孔结构的上表层和下表层，所述中间层由含有直 径为5mm的雪尼尔纱线织成，所述中间层为相互平行的结构，中间层参与上表层和下表层 的编结，从而使上表层和下表层之间相互连接。
[0022] 本实施例中雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，该雪尼尔纱线芯纱的材质为聚四氟 乙烯纤维与聚酰亚胺纤维的混合纱，其细度为0. INm、加捻捻度为10捻/米，且芯纱的表面 通过喷涂工艺涂覆有热塑性环氧树脂涂层；其羽纱的材质为聚酰亚胺纤维与芳纶的混合， 该羽纱的细度为〇. INm、羽纱的轴向密度为10根/cm，且该羽纱的表面均涂覆有热塑性环氧 树脂涂层。将经编间隔织物在经编机上织造成幅宽2米，纵密：22. 4cpc (机上：22.0 cpc); 横密：37wpi ;克重：230. 3 g/m2的雪尼尔经编间隔织物，应用于110度以下的污染空气过 滤。
[0023] 实施例3 本实施例高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪 尼尔经编间隔织物，其厚度为320mm，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间 层，所述表层包括由雪尼尔纱线织成的网孔结构的上表层和下表层，所述中间层由含有直 径为9mm的雪尼尔纱线织成，所述中间层为相互交叉的X结构，中间层参与上表层和下表层 的编结，从而使上表层和下表层之间相互连接。
[0024] 本实施例中雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，该雪尼尔纱线芯纱的材质为聚对苯 撑苯并双噁唑纤维与玄武岩的混合纱，其细度为30Nm、加捻捻度为600捻/米，且芯纱的 表面通过喷涂工艺涂覆有热塑性环氧树脂涂层；其羽纱的材质为高硅氧玻璃纤维与硅酸 铝纤维的混合纱，该羽纱的细度为50Nm、羽纱的轴向密度为2600根/cm，且该羽纱的表面 均涂覆有热塑性环氧树脂涂层。将经编间隔织物在经编机上织造成幅宽1. 87米，纵密： 22. 4cpc (机上：22· 0 cpc);横密：37wpi ;克重：230. 3 g/m2的雪尼尔经编间隔织物，应用于 210度以下的污染空气过滤。
[0025] 实施例4 本实施例高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪 尼尔经编间隔织物，其厚度为600mm，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间 层，所述表层包括玄武岩纤维雪尼尔纱线织成的网孔结构的上表层和下表层，所述中间层 由含有直径为1〇_的玄武岩纤维雪尼尔纱线织成，所述中间层为相互交叉的X结构，中间 层参与上表层和下表层的编结，从而使上表层和下表层之间相互连接。
[0026] 本实施例中雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，该耐高温雪尼尔纱线芯纱的材质为 石英玻璃纤维，其细度为24Nm、加捻捻度为590捻/米，且芯纱的表面通过喷涂工艺涂覆有 热塑性环氧树脂涂层；其羽纱的材质为玄武岩纤维，该羽纱的细度为21 Nm、羽纱的轴向密 度为390根/cm，且该羽纱的表面均涂覆有热塑性环氧树脂涂层。雪尼尔纱线直径10mm，以 玄武岩雪尼尔纱线为中间支撑纱线，玄武岩雪尼尔纱线为表面层纱线，在经编间隔织物经 编机上织造成幅宽1. 87米，纵密：22. 4cpc (机上：22· 0 cpc);横密：37wpi ;克重：250. 3 g/ m2的雪尼尔经编间隔织物，应用于310度的发电厂污染空气过滤。
[0027] 实施例5 本实施例高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，它是由雪尼尔纱线制备的三维立体雪 尼尔经编间隔织物，其厚度为450mm，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间 层，所述表层包括由超细纤维制备的雪尼尔纱线织成的网孔结构的上表层和下表层，所述 中间层由含有直径为20mm的雪尼尔纱线织成，所述中间层为相互交叉的X结构，中间层参 与上表层和下表层的编结，从而使上表层和下表层之间相互连接。
[0028] 本实施例中雪尼尔纱线为耐高温雪尼尔纱线，该耐高温雪尼尔纱线芯纱的材质为 聚四氟乙烯纤维，其细度为55Nm、加捻捻度为450捻/米，且芯纱的表面通过喷涂工艺涂覆 有热塑性环氧树脂涂层；其羽纱的材质为聚对苯撑苯并双噁唑纤维和芳纶的混合纱，该羽 纱的细度为50 Nm、羽纱的轴向密度为4500根/cm，且该羽纱的表面均涂覆有热塑性环氧树
【权利要求】
1. 一种高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：它是由雪尼尔纱线制备的 三维立体雪尼尔经编间隔织物，所述三维立体雪尼尔经编间隔织物包括表层和中间层；所 述中间层参与上表层和下表层的编结，所述上表层和下表层通过中间层相连接。
2. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述三维 立体雪尼尔经编间隔织物的厚度为2mnT600mm。
3. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述表层 由雪尼尔纱线织成，所述中间层采用直径为0. 06mm-20mm之间的雪尼尔纱线织成。
4. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述中间 层的结构为相互交叉的X结构或者相互平行的结构。
5. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述表层 为网孔结构或者平面结构。
6. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述雪尼 尔纱线为耐高温雪尼尔纱线。
7. 如权利要求1所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所述雪尼 尔纱线中芯纱的细度为0. 〇l-l〇〇Nm，该芯纱的加捻捻度为10-1000捻/米。
8. 如权利要求1-7任一所述的高温空气过滤用雪尼尔经编间隔织物，其特征在于：所 述雪尼尔纱线中羽纱的细度为0. 〇l-l〇〇Nm，该羽纱的轴向密度为10-10000根/cm。
【文档编号】D02G3/04GK104109943SQ201410293807
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】张迎晨, 吴红艳, 张夏楠, 彭松娜, 王海峰, 贾光辉, 赖昱洁, 王凤先, 申应爽, 李想 申请人:中原工学院