高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料及其制備方法，尤其涉及一種含有玻璃纖維且經(jīng)過聚四氟乙烯材料后處理的過濾材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的高溫煙氣過濾材料雖然能夠在200°C以上使用，但使用壽命普遍低于三年，設(shè)備運行阻力隨使用時間累計而上升，煙氣過濾精度及運行成本差強人意，無法滿足部分客戶的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0004]本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，從上到下依次為PTFE微孔膜層與無紡針刺氈層組成；
[0006]所述無紡針刺層由上至下依次為，第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層、基布層和第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0007]所述無紡針刺氈層為經(jīng)過PTFE乳液全浸潰處理。
[0008]優(yōu)選的，
[0009]所述第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層，由下述重量百分比的組分共混而成:玻璃纖維60-80%、耐高溫纖維20-40% ;所述耐高溫纖維可以是聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、聚苯砜對苯二甲酰胺纖維、聚芳噁二唑纖維等長期使用溫度高于220°C的纖維材料中的一種或幾種的混合物。
[0010]所述基布層的經(jīng)紗為玻璃纖維長絲，在所述經(jīng)紗中隔嵌入PTFE長絲，所述基布層的緯紗為玻璃纖維長絲，通過本行業(yè)通用技術(shù)加工制成基布，所述基布層的克重優(yōu)選為300-450g/ m2。
[0011]優(yōu)選的，基布所述經(jīng)紗為，每隔兩根玻璃纖維長絲嵌入一根PTFE長絲，有效提高了基布的耐酸堿性能與耐折性能，進一步提高了濾料的使用壽命。
[0012]所述第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層，由下述重量百分比的組分共混而成:玻璃纖維80-90%、耐高溫纖維10-20% ;所述耐高溫纖維可以是聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、聚苯砜對苯二甲酰胺纖維、聚芳噁二唑纖維等長期使用溫度高于220°C的纖維材料中的一種或幾種的混合物。
[0013]在本發(fā)明中，具體的，
[0014]所述PTFE微孔膜，是以分散聚四氟乙烯(PTFE)樹脂粉末為原料，經(jīng)過膨化拉伸后形成一種具有微孔性的薄膜。
[0015]所述聚酰亞胺纖維，又稱P84纖維，指分子鏈中含有芳酰亞胺的纖維，包括醚類和酮類。醚類均聚纖維強度4?5cN/dtex，伸長率5%?7%，模量10?12GPa，在300°C經(jīng)10h后強度保持率為50%?70%，極限氧指數(shù)44，耐射線好；酮類共聚纖維具有近似中空的異形斷面，強度3.8cN/dtex,伸長率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm,沸水和250°C收縮率各小于0.5%和1%。
[0016]聚四氟乙烯纖維,英文名為polytetrafluoroethylenefibre,縮寫為PTFE纖維，化學(xué)式為[一CF2-CF2—]n，中國稱氟綸。由聚四氟乙烯(見氟樹脂)為原料，經(jīng)紡絲或制成薄膜后切割或原纖化而制得的一種合成纖維聚四氟乙烯纖維強度17.7?18.5cN/dtex,延伸率25%?50%。
[0017]所述聚苯砜對苯二甲酰胺纖維，即芳砜綸纖維，縮寫為PSA纖維。
[0018]所述聚芳卩惡二唑纖維，英文名稱:Poly_l, 3, 4-oxadiazole,縮寫為POD纖維。
[0019]所述聚四氟乙烯,英文名稱為Polytetrafluoroethylene,英文縮寫為PTFE, cas號=9002-84-0 ο
[0020]所述玻璃纖維,簡稱玻纖,英文名為:glassfiber或fiberglass,英文縮寫為GF,CAS號:14808-60-7，玻璃纖維比有機纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好(特別是玻璃棉)，抗拉強度高，電絕緣性好(如無堿玻璃纖維)。玻璃纖維的主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據(jù)玻璃中堿含量的多少，可分為無堿玻璃纖維(氧化鈉0%?2%，屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中堿玻璃纖維(氧化鈉8%?12%，屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高堿玻璃纖維(氧化鈉13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。在本發(fā)明中可以根據(jù)使用者的實際需求，選擇不同種類的玻璃纖維。
[0021]本發(fā)明還提供了所述高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料的制備方法，其包括如下步驟:
[0022](I)按配比稱取原料，經(jīng)開松、混合、梳理后，加入基布鋪網(wǎng)，再經(jīng)過預(yù)針刺、主針刺，制成無紡針刺氈層；
[0023](2)再經(jīng)過高溫熱定型、燒毛砑光、PTFE乳液全浸潰處理、預(yù)烘培和烘焙固化，將其與PTFE微孔膜進行高溫熱壓覆合。
[0024]具體的，可以為:
[0025]( I)按配比稱取玻璃纖維與耐高溫纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0026](2)按配比稱取玻璃纖維與耐高溫纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0027](3)將隔嵌入PTFE長絲的玻璃纖維長絲作為經(jīng)紗，玻璃長絲纖維作為緯紗，制成基布層;
[0028](4)將第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層與第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層分別置于基布層的上下進行鋪網(wǎng)，再經(jīng)過預(yù)針刺、主針刺，制成無紡針刺氈層；
[0029](5)再經(jīng)過高溫熱定型、燒毛砑光、PTFE乳液全浸潰處理、預(yù)烘培和烘焙固化，將無紡針刺氈層與PTFE微孔膜進行高溫熱壓覆合。
[0030]在本發(fā)明中，基布經(jīng)紗為玻璃纖維長絲中隔嵌入PTFE長絲纖維，有效提高了基布的耐酸堿性能與耐折性能，進一步提高了濾料的使用壽命。
[0031]耐高溫纖維混紡層根據(jù)實際工況不同，可由一種或一種以上耐高溫纖維材料構(gòu)成，不同纖維搭配組合，可更準確滿足使用要求，且更具性價比優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例中所使用的PTFE微孔膜為PTFE高致密性微孔膜，它具原纖維狀微孔結(jié)構(gòu)，孔隙率85%以上，每平方厘米約有14億個微孔。
[0033]實施例1
[0034]稱取60公斤玻璃纖維，40公斤聚四氟乙烯纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0035]稱取80公斤玻璃纖維，20公斤聚四氟乙烯纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0036]每隔兩根玻璃纖維長絲嵌入一根PTFE長絲作為經(jīng)紗，玻璃長絲纖維作為緯紗，制成基布層，基布層克重為400g/ m2 ；
[0037]將第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層與第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層分別置于基布層的上下進行鋪網(wǎng)，再經(jīng)過預(yù)針刺、主針刺，制成無紡針刺氈層；
[0038]再經(jīng)過高溫熱定型、燒毛砑光、PTFE乳液全浸潰處理、預(yù)烘培和烘焙固化，將無紡針刺氈層與PTFE微孔膜進行高溫熱壓覆合，得到實施例1的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0039]實施例2
[0040]稱取80公斤玻璃纖維，20公斤PSA纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0041]稱取90公斤玻璃纖維，10公斤PSA纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0042]然后按照實施例1的其余步驟制備得到實施例2的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0043]實施例3
[0044]稱取70公斤玻璃纖維，30公斤P84纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0045]稱取80公斤玻璃纖維，20公斤聚四氟乙烯纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0046]然后按照實施例1的其余步驟制備得到實施例3的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0047]實施例4
[0048]稱取60公斤玻璃纖維，40公斤PSA纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0049]稱取90公斤玻璃纖維，10公斤P84纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0050]然后按照實施例1的其余步驟制備得到實施例4的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0051]實施例5
[0052]稱取70公斤玻璃纖維，30公斤聚四氟乙烯纖維，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0053]稱取90公斤玻璃纖維，10公斤寶德綸纖維(P0D纖維)，經(jīng)開松、混合、梳理后，制成第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；
[0054]然后按照實施例1的其余步驟制備得到實施例5的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料。
[0055]本發(fā)明獲得的過濾材料，不僅具有耐高溫的性能，還有效提高了耐酸堿性能與耐折性能，進一步提高了過濾材料的使用壽命。
【主權(quán)項】
1.一種高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:從上到下依次為PTFE微孔膜層與無紡針刺氈層組成； 所述無紡針刺層由上至下依次為，第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層、基布層和第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層； 所述無紡針刺氈層為經(jīng)過PTFE乳液全浸潰處理。
2.如權(quán)利要求1所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層，由下述重量百分比的組分共混而成:玻璃纖維60-80%、耐高溫纖維 20-40%。
3.如權(quán)利要求2所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述耐高溫纖維是聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、聚苯砜對苯二甲酰胺纖維、聚芳噁二唑纖維中的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述基布層的經(jīng)紗為玻璃纖維長絲，在所述經(jīng)紗中隔嵌入PTFE長絲，所述基布層的緯紗為玻璃纖維長絲。
5.如權(quán)利要求4所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述基布層的克重為 300-450g/ m2。
6.如權(quán)利要求1所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層，由下述重量百分比的組分共混而成:玻璃纖維80-90%、耐高溫纖維 10-20%。
7.如權(quán)利要求6所述的高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，其特征在于:所述耐高溫纖維是聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、聚苯砜對苯二甲酰胺纖維、聚芳噁二唑纖維中的一種或幾種的混合物。
8.權(quán)利要求1-7中任一項所述高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按配比稱取原料，經(jīng)開松、混合、梳理后，加入基布鋪網(wǎng)，再經(jīng)過預(yù)針刺、主針刺，制成無紡針刺氈層； (2)再經(jīng)過熱定型、燒毛砑光、PTFE乳液全浸潰處理、預(yù)烘培和烘焙固化，將其與PTFE微孔膜進行熱壓覆合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高性能耐高溫玻纖覆膜無紡濾料，從上到下依次為PTFE微孔膜層與無紡針刺氈層組成；所述無紡針刺層由上至下依次為，第一玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層、基布層和第二玻璃纖維與耐高溫纖維混紡層；所述無紡針刺氈層為經(jīng)過PTFE乳液全浸漬處理。在本發(fā)明中，基布經(jīng)紗為玻璃纖維長絲中隔嵌入PTFE長絲纖維，有效提高了基布的耐酸堿性能與耐折性能，進一步提高了濾料的使用壽命。耐高溫纖維混紡層根據(jù)實際工況不同，可由一種或一種以上耐高溫纖維材料構(gòu)成，不同纖維搭配組合，可更準確滿足使用要求，且更具性價比優(yōu)勢。
【IPC分類】B32B17-02, B32B37-06, B01D39-14
【公開號】CN104801109
【申請?zhí)枴緾N201410037550
【發(fā)明人】王琛, 劉鵬
【申請人】上海特安綸纖維有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月26日