本发明涉及空气过滤器领域，具体是一种用于过滤器中的过滤棉。
背景技术：
众所周知，随着工业的发展，空气污染越来越严重，空气中含有大量的粉尘(如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、粉尘等)颗粒，粉尘对人体、环境、生产、产品质量和自然景物的美观，以及生态平衡都有很大影响。因为这些粉尘颗粒的重量很轻，所以当流动的空气作用于这些粉尘颗粒时，会将粉尘颗粒本身的重量抵消，使这些粉尘处于一种漂浮状态，只有在相对密封的空间，空气相对静止的情况下，粉尘才会因为地球引力的作用下落到地面。
随着空气环境的恶化，空气净化已经成为人们面临的主要问题之一，尤其在一些工业上，生产必须在相对洁净的空间进行，如表面处理，油漆涂装、喷涂，精密电子，光学电子，生物制药，食品生产，空气冷却等，这些环境需要流动的空气，但不能有粉尘，所以就需要用过滤棉将粉尘过滤掉，只有让洁净的空气在相对封闭的空间里循环起来，从而达到生产运行的需要。空气中的粉尘落到机器的转动部位，会加速转动部位的磨损，江地区及其在工作的精度和寿命，粉尘弥漫与车间会使可见度降低，影响视野，妨碍操作，降低劳动生产率，甚至会造成事故。如果将粉尘排入空气会造成大气污染，另外，空气中的粉尘会降低大气的能见度，促进烟雾的形成，从而使太阳辐射能的传递受到影响。
因此，随着人们对空气质量的要求越来越高，空气净化器的地位随之增加，而空气净化器中最关键的结构就是过滤棉，过滤棉的质量决定着空气净化器的净化质量，因此过滤棉就有了它不可或缺的地位，过滤棉的相对耐湿度和防火要求使两个重要的性能指标，但是目前市场上的过滤棉阻燃效果和耐湿度比较差。另外一方面，现有技术为使过滤棉达到阻燃效果，是在材料配比中加入阻燃纤维和在表面喷涂阻燃剂的方法加工而成，其工艺很复杂，而且阻燃效果不是特别理想，并且生产成本高。
例如中国专利申请201620867876.0中公开了一种抗紫外线阻燃过滤棉，其制备方法是通过浸胶后紧密粘连在一起的若干层过滤棉本体层制成的，这种制备方法由于浸胶从而使生产的过滤棉透气性能降低，从而使过滤效率降低，而且生产的阻燃过滤棉设置了玻璃纤维阻燃网，在使用过程中阻燃网容易脱落，从而降低过滤棉的阻燃效果。
又如中国专利申请201510580739.9中公开了一种高阻燃过滤棉及其制备方法，其制备方法为：1)阻燃纤维的制备；2)混棉；3)开松；4)梳理；5)铺网；6)热风定型。其生产成本较高。并且在纤维定型前加入了30％左右的阻燃剂，大量阻燃剂的加入会使阻燃纤维纺丝过程变的很困难而且还有可能会影响纤维的其他性能。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种厚度薄、过滤效果好、高阻燃、耐湿度高，具有较好的耐腐蚀性，使用寿命长的阻燃过滤棉，并且提供了一种制备所述的阻燃过滤棉的方法。
本发明提供了一种阻燃过滤棉，可用于高温烘房、烘道、烤炉、烤漆房和涂改设备等高温设备的送风过滤；各类高温机电、机房等设备保护性防尘过滤；高防火要求的通风系统过滤；高温废气排放过滤以及耐高温过滤器滤料。本发明提供的阻燃过滤棉的阻燃性能已达到日本空气洁净协会标准：jacano.11a-2003燃烧性试验的最高级别class3。
定义：
本发明中，d为旦尼尔单位的英文简称，是一种细束蚕丝、人造纤维、尼龙纺织纤维的定长制的密度单位，是指9000m长的纤维在公定回潮率时的质量克数，单位为旦尼尔单位，简称旦，英文简称为d。旦是纤维细度的衡量单位，数字越大，纱线或纤维越粗。
一方面，本发明提供了一种阻燃过滤棉，其合有以下百分质量比的组分：1-3d阻燃纤维5-50％、4-8d阻燃纤维15-40％、9-12d阻燃纤维20-30％、13-18d阻燃纤维5-30％。
所述的阻燃纤维为具有阻燃性的芳香族聚酰胺纤维(简称芳纶)，所述的芳香族聚酰胺纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和/或聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。
在一些实施方案中，所述的阻燃纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维。
在另一些实施方案中，所述的阻燃纤维为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。
在另一些实施方案中，所述的阻燃纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维。
在一些具体的实施方案中，所述的阻燃纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为内心，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为外层。
在另一些具体的实施方案中，所述的阻燃纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层。
本发明意想不到地发现，向所述的阻燃过滤棉的配方中加入助剂后，其阻燃效果和耐蚀性均增强、吸湿性降低，使用寿命明显增长。
所述的助剂为表面活性剂，所述的表面活性剂选自聚山梨酯、十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸甘油酯和山梨坦单硬脂酸酯中的一种或几种；
优选地，所述助剂选自柠檬酸甘油酯与山梨坦单硬脂酸酯混合使用，并控制比例为1∶1；
所述的助剂在本发明提供的阻燃过滤棉中的百分质量比1-10％；优选为2-8％；进一步优选为3-5％。
在本发明提供的阻燃过滤棉中，聚山梨酯的百分质量比1-10％；优选为2-8％；进一步优选为3-5％。
在本发明提供的阻燃过滤棉中，十二烷基苯磺酸钠的百分质量比1-10％；优选为2-8％；进一步优选为3-5％。
在本发明提供的阻燃过滤棉中，柠檬酸甘油酯的百分质量比1-10％；优选为2-8％；进一步优选为3-5％。
在本发明提供的阻燃过滤棉中，山梨坦单硬脂酸酯的百分质量比1-10％；优选为2-8％；进一步优选为3-5％。
另一方面，本发明提供了上述阻燃过滤棉的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例将助剂混合于纤维聚合物中，充分混合后，将缩聚后的纤维聚合物熔体经铸带、切粒而得到切片，再经过干燥、熔融，然后纺丝；
(2)按配方比例来配比阻燃纤维，称重后倒入搅拌机由机器转动搅拌，把各种原料混合均匀；
(3)将搅拌好的成团纤维，通过罗拉将均匀铺开的纤维团传送到刺辊装置，进行一次开松，然后由风机送到二次开松装置，纤维团经过二次开松后由风机送到混棉箱，由毛斗震动进行混合；
(4)将纤维梳理均匀，将梳理好的纤维逐级加密铺网，铺成均匀网层再由底屏送入烤箱；
(5)将均匀的棉层送入烤箱，在设定温度的烤箱低熔点纤维将各种纤维抱合在一起从而形成合成纤维棉。
所述阻燃过滤棉制备过程中，助剂的质量百分比为3-20％，所述纤维聚合物的质量百分比75-97％。
本发明提供的一种阻燃过滤棉，具有以下优点：
(1)本发明提供的阻然过滤棉适用于各种高温、防火环境的通风设备、除尘设备、送风系统中的过滤；
例如：
a、高温烘房、烘道、烤炉、烤漆房、涂装设备等高温设备的送风过滤；
b、各类高温机电，机房等设备保护性防尘过滤；
c、高防火要求的通风系统过滤；
d、高温废气排放过滤；
e、耐高温过滤器滤料；
(2)本发明提供的阻然过滤棉采用具有弹性和抗断性的特殊阻燃合成纤维聚酰胺(aromaticpolyamide)梳理后逐级加密铺网经热风容和工艺制成；
(3)本发明提供的阻然过滤棉采用具有很好抗腐蚀性，耐各种溶剂，耐酸碱，耐高温阻燃性能极佳，阻燃效果好具有很好的抗腐蚀性，火烧不溶滴，阻燃剂在纤维制备过程中加入，阻燃剂不容易脱落，并且吸湿性低，耐湿性强，使用寿命长；
(4)本发明提供的阻燃过滤棉中加入了一定量的助剂，提高了该阻燃棉的阻燃性、耐高温性能和抗化学性，从而使该阻燃过滤棉可以更好的应用于高温设备的过滤；
(5)本发明在生产过程中将纤维逐级加密铺网，厚度仅有20mm，但是生产的阻燃过滤棉具有很好的过滤效果，使过滤粒度降低到3-5μm，过滤效率提高到96％以上。
具体实施方案
下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。
根据纤维种类不同设置了实施例1-4和对比例1-4
实施例1一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维；
其质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％，10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维20％；
制备方法：
(1)将上述配方中的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚合物，充分混合后，将缩聚后的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚合物熔体经铸带、切粒而得到切片，再经过干燥、熔融，然后纺丝；
(2)按照上述配方中比例来配比阻燃纤维，称初重量后倒入搅拌机由机器转动搅拌，把各种原料混合均匀；
(3)将搅拌好的成团纤维，通过罗拉将均匀铺开的纤维团传送到刺辊装置，进行一次开松，然后由风机送到二次开松装置，纤维团经过二次开松后由风机送到混棉箱，由毛斗震动进行混合；
(4)将纤维梳理均匀，将梳理好的纤维由粗到细，结构由蓬松到紧密，经5级梳理铺网，铺成均匀网层再由底屏送入烤箱；
(5)将均匀的棉层送入烤箱，在设定温度的烤箱低熔点纤维将各种纤维抱合在一起从而形成合成纤维棉。
实施例2一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚间苯二甲酰间苯二胺纤维
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％，10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维20％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例3一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为内心，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维20％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例4一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维20％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例1一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例1的区别在于：所使用的阻燃纤维质量百分含量不同，其3d阻燃纤维质量百分含量大于优选范围，其余均小于优选范围；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维70％、5d阻燃纤维10％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维6％、15d阻燃纤维4％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例2一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例1的区别在于：所使用的阻燃纤维质量百分含量不同，其5d阻燃纤维质量百分含量大于优选范围，其余均小于优选范围；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维4％、5d阻燃纤维60％、7d阻燃纤维20％、10d阻燃纤维12％、15d阻燃纤维4％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例3一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例1的区别在于：所使用的阻燃纤维质量百分含量不同，其10d阻燃纤维质量百分含量大于优选范围，其余均小于优选范围；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维4％、5d阻燃纤维12％、7d阻燃纤维12％、10d阻燃纤维70％、15d阻燃纤维2％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例4一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例1的区别在于：所使用的阻燃纤维质量百分含量不同，其15d阻燃纤维质量百分含量大于优选范围，其余均小于优选范围；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维4％、5d阻燃纤维14％、7d阻燃纤维14％、10d阻燃纤维18％、15d阻燃纤维50％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对阻燃过滤棉耐温性、初阻力、容尘量、过滤粒径和平均过滤效率的性能测试，测试数据如下表所示：
由上表数据可以看出，阻燃纤维种类不同其耐热性明显不同，仅用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为原料时其耐热温度只能达到230℃，而用聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为原料时其耐热温度要高于聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为原料时的耐热温度，即能达到240℃；当两种纤维混合使用，即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为内心，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为外层时，其耐热温度(245℃)要低于聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层的耐热温度(250℃)，因此通过以上实施例可以看出在生产过程中使用两种混合纤维，并以聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层，可使生产的阻燃纤维具有很好的耐热性。同时，通过对比例1-4可以看出，使用相同的纤维种类，其质量百分比不同在一定程度上影响了耐热性，使耐热性在一定程度上有所降低，其耐热性最高只能达到210℃，并且可以明显影响阻燃纤维的初阻力、容尘量、过滤粒径和平均过滤效率，即越细的纤维质量百分比含量越多其初阻力和容尘量越大，过滤粒径越小，即平均过滤效率越高。
根据助剂种类不同设置了实施例5-11和对比例5-8
实施例5一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维10％、柠檬酸甘油酯5％、山梨坦单硬脂酸酯5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例6一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维10％、聚山梨酯5％、十二烷基苯磺酸钠5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例7一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维15％、柠檬酸甘油酯5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例8一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维15％、聚山梨酯5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例9一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维15％、十二烷基苯磺酸钠5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例10一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维15％、山梨坦单硬脂酸酯5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
实施例11一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方：
所用的阻燃纤维为：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的混合纤维，其中聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层；
质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维10％、十二烷基苯磺酸钠5％、山梨坦单硬脂酸酯5％、聚山梨酯5％、柠檬酸甘油酯5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例5一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例5的区别在于：改变助剂质量百分比含量及比例，即修改柠檬酸甘油酯和山梨坦单硬脂酸酯为1∶4；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维10％、柠檬酸甘油酯2％、山梨坦单硬脂酸酯8％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例6一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例5的区别在于：改变助剂质量百分比含量及比例，即修改柠檬酸甘油酯和山梨坦单硬脂酸酯为4∶1；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维10％、柠檬酸甘油酯：8％、山梨坦单硬脂酸酯2％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例7一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例5的区别在于：改变助剂质量百分比含量使其含量小于优选范围最低值；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维20.5％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维20％、15d阻燃纤维19％、山梨坦单硬脂酸酯0.5％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对比例8一种阻燃过滤棉及其制备方法
配方与实施例5的区别在于：改变助剂质量百分比含量使其含量大于优选范围最大值；
即质量百分比含量为：3d阻燃纤维20％、5d阻燃纤维30％、7d阻燃纤维10％、10d阻燃纤维15％、15d阻燃纤维10％、山梨坦单硬脂酸酯15％；
制备方法：除原料外，其余步骤与实施例1相同。
对阻燃过滤棉耐温性、初阻力、容尘量、过滤粒径和平均过滤效率的性能测试，测试数据如下表所示：
由上表数据可以看出，阻燃纤维所加助剂种类不同其耐热性明显不同并明显高于未加助剂时的耐热性，仅用聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为内心，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维为外层作为原料时其耐热温度只能达到250℃，而加入助剂之后并控制所加助剂为优选地柠檬酸甘油酯与山梨坦单硬脂酸酯混合使用，并控制两者比例为1∶1，其耐热温度可高达300℃(实施例5)；而实施例6-11所使用的助剂为十二烷基苯磺酸钠和聚山梨酯混合使用，或单一助剂其耐热效果都不如实施例1的效果好，其最高耐热温度只能达到280℃，虽耐热温度比没加助剂时有所增加，但是效果不如实施例1，所以使用助剂为柠檬酸甘油酯与山梨坦单硬脂酸酯混合使用，并控制两者比例为1∶1，其可以明显提高阻燃纤维的耐热性；同时，通过对比例5-6可以看出，使用相同的纤维种类，使用的助剂为优选的柠檬酸甘油酯与山梨坦单硬脂酸酯，但是调节了其比例，通过测试结果得出其耐热性明显降低，与未加助剂的耐热温度差别不大，但是其容尘量和平均过滤效率明显降低，所以通过调节助剂种类并控制其比例可以很好的提高阻燃纤维的耐热性和容尘量以及平均过滤效率；通过对比例7-8可以看出降低和增加助剂的含量到优选范围以外，同样使其耐热性、容尘量和平均过滤效率明显降低，即只有使用本发明提供的助剂，并控制其含量与比例才能达到本发明提供的最高的耐热温度(300℃)、最大的容尘量以及最高的平均过滤效率(96％)。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。