專利名稱：一種過濾材料及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾材料及其用途。
背景技術(shù)：
近年來，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)排污日益嚴(yán)重，已危害到自然環(huán)境和人們的身體健康。煙氣除塵是治理污染的重要組成部分，而袋式除塵是治理煙氣的有效方法。2007年中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)頒布了新的袋式除塵器用料及濾袋的國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)煤炭鍋爐煙氣的排放要求越來越嚴(yán)格，要求更高的捕集效率。過濾材料應(yīng)用環(huán)境表現(xiàn)為四高一大一低(排放煙氣溫度高、煙氣中S02、N0x、&含量高；含塵濃度大；改造工程要求濾料阻力低)由于燃煤鍋爐排放的煙氣條件比較惡劣，過濾材料壽命面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。作為構(gòu)成用于過濾從煤炭鍋爐、垃圾焚燒爐或者金屬熔煉爐等排出的高溫?zé)煔獾倪^濾材料的纖維，耐熱性和耐化學(xué)藥品性優(yōu)良的間位芳香族聚酰胺纖維、對(duì)位芳族聚酰胺纖維、聚苯硫醚纖維(以下簡稱PPS)、聚苯并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維(以下簡稱P84)、三聚氰胺基纖維、玻璃纖維、氟素纖維、碳纖維等纖維值得考慮。尤其PPS纖維具有優(yōu)良的耐水解性，耐酸性和耐堿性，因此在煤炭鍋爐除塵用過濾袋中廣泛使用。在公開號(hào)CN201101921Y專利中，過濾面層由迎塵層(聚酰亞胺纖維構(gòu)成)與第一附著層(常規(guī)聚苯硫醚纖維)構(gòu)成，非過濾面層由常規(guī)聚苯硫醚構(gòu)成。過濾面層利用聚酰亞胺纖維特殊的三葉形截面，其穩(wěn)定的化學(xué)性，可以提高濾料的過濾精度和粉塵捕集能力，但非過濾面層使用細(xì)度2 4D的常規(guī)聚苯硫醚，使纖維網(wǎng)中纖維排列緊湊，就會(huì)造成通氣度低、壓力損失大影響過濾材料的使用壽命。在公開號(hào)CN1712100專利中提出一種三梯度高密面層過濾材料制造方法，粗纖維作下網(wǎng)、細(xì)纖維作上網(wǎng)、在細(xì)纖維的外層疊加超細(xì)纖維網(wǎng)構(gòu)成過濾材料，使過濾材料具有較高的過濾效果、良好的剝離效果，而且制造成本也不高，但是濾材阻力增大，同時(shí)各組分纖維的比例未加以說明難控制效果，特別是超細(xì)纖維比例過高，濾氈的壓力損失將比較高，通氣度小，使濾氈的清灰間隔減小，脈沖次數(shù)增多使濾氈的機(jī)械性能降低，從而縮短了使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種過濾性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、壓損小、使用壽命長的過濾材料及其用途。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種過濾材料，由過濾面層、非過濾面層、中間織物增強(qiáng)層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，過濾面層是由20 80襯％直徑小于或等于1(^111的耐熱性纖維與20 80襯％直徑大于10 μ m且小于或等于20 μ m的耐熱性纖維分層組成的纖維網(wǎng)，其中直徑小于或等于10 μ m的纖維作為上層；非過濾面層是由含有直徑為10 200 μ m的異型截面耐熱纖維組成的纖維網(wǎng)；中間織物增強(qiáng)層是由耐熱性纖維組成。
在上述過濾面層加入平均直徑在小于或等于10 μ m的耐熱性纖維(以下簡稱極細(xì)纖維)，是通過降低過濾面層孔隙的平均孔徑，達(dá)到表層過濾的效果，提高過濾材料對(duì)粉塵的捕集效率。如果全部使用極細(xì)纖維，過濾材料的捕集效果會(huì)很好，但是其壓力損失也會(huì)很高，這樣過濾材料就會(huì)無法使用。因此在本發(fā)明中采用了將極細(xì)纖維和平均直徑大于10 μ m而且小于或等于20 μ m的耐熱性纖維(以下簡稱普通纖維)分層使用的方法，這樣不僅滿足了強(qiáng)度的要求，同時(shí)還具有很高的捕集效率。在過濾面層的纖維網(wǎng)中，如果極細(xì)纖維的含量超過80wt%的話，纖維網(wǎng)致密性過大，導(dǎo)致壓力損失增大；如果極細(xì)纖維的含量低于20wt%的話，纖維網(wǎng)的致密性降低，從而無法達(dá)到增強(qiáng)過濾性能的效果。從能得到更高的粉塵捕集效率來看，優(yōu)選由含有30 70wt%的極細(xì)纖維與70 30wt%的普通纖維分層組成的纖維網(wǎng)。另外，要求過濾面層極細(xì)纖維的直徑為小于或等于10 μ m，如果極細(xì)纖維的直徑過小時(shí)，導(dǎo)致纖維網(wǎng)致密性過高而增大了過濾材料的壓力損失，同時(shí)如果纖維直徑過小的話，生產(chǎn)時(shí)梳理不開，就會(huì)容易受損拉斷，影響過濾材料的均勻性和強(qiáng)度，極細(xì)纖維的直徑優(yōu)選4 ΙΟμπι。過濾面層中的普通纖維的直徑也不宜過大，直徑過大會(huì)增大孔隙率從而使捕集效率降低，因此平均普通纖維的直徑大于10 μ m而且小于或等于20 μ m,優(yōu)選10 18 μ m。這里纖維的平均直徑是指通過掃描電子顯微鏡所測量的50根纖維直徑的平均值。上述過濾面層采用分層方式，將直徑小于或等于10 μ m的極細(xì)纖維作為上層，這樣可以提高過濾材料的表面致密性，纖維間孔隙小，過濾精度提高。本發(fā)明的非過濾面層在過濾中主要是起支撐的作用，對(duì)過濾除塵起輔助作用，是從降低壓力損失的角度和增加過濾材料的耐磨性(主要是與龍骨摩擦)來考慮的。上述非過濾面層是由含有平均直徑在10 200 μ m的異型截面纖維組成的纖維網(wǎng)，使用異型截面的纖維時(shí)，其不規(guī)則的纖維截面使纖維表面積增大，這樣就提高了過濾材料的通氣度，降低壓損，延長循環(huán)時(shí)間，從而提高使用壽命。而如果使用圓型截面的纖維時(shí)，纖維網(wǎng)中纖維排列緊湊，造成通氣度低、壓力損失大。而當(dāng)異型纖維直徑在ΙΟμπι以下時(shí)，造成纖維網(wǎng)致密、通氣度低而壓力損失過大；當(dāng)在200μπι以上時(shí)，纖維網(wǎng)稀松，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)比較低，因此纖維直徑過大和過小均不適用。本發(fā)明選擇平均直徑為10 200μπι的異型截面纖維形成非過濾面，優(yōu)選纖維直徑為15 150 μ m，更優(yōu)選纖維直徑為15 100 μ m。中間織物增強(qiáng)層起保持機(jī)械強(qiáng)度的作用，因此適合使用拉伸強(qiáng)度為500N/5cm以上的織物增強(qiáng)層。為了不影響作為過濾性能的壓力損失，織物增強(qiáng)層優(yōu)選形成稀疏的織造組織。作為一般的構(gòu)造，有平紋組織、雙層組織、三層組織、斜紋組織、緞紋組織等。特別是低成本、廣泛使用的平紋織物能得到滿意的性能，因此優(yōu)先使用。本發(fā)明中異型截面為三角形、五角形、三葉形、多葉形、啞鈴形、橢圓形、L形。優(yōu)選三角形、三葉形，由于三角形、三葉形的不規(guī)則截面使纖維網(wǎng)表面中纖維排列松散，可以提高濾料通氣度，降低壓損，延長循環(huán)時(shí)間，從而提高使用壽命。構(gòu)成中間織物增強(qiáng)層的耐熱纖維為聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、間位芳香族聚酰胺纖維、對(duì)位芳香族聚酰胺纖維、玻璃纖維的至少一種。將上述幾種纖維作為中間織物增強(qiáng)層的原料，使生產(chǎn)過程更順利、產(chǎn)品的性能滿足要求、生產(chǎn)成本更合理。構(gòu)成中間織物增強(qiáng)層的耐熱纖維是短纖維或長絲的至少一種。優(yōu)選使用短纖維，短纖維紗和纖維網(wǎng)的絡(luò)合性良好，因此使過濾材料的粉塵捕集效率變好。
構(gòu)成該過濾材料的耐熱性纖維是間位芳香族聚酰胺纖維、對(duì)位芳香族聚酰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚苯并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、三聚氰胺基纖維、玻璃纖維、氟系纖維、碳纖維中的至少一種。本發(fā)明用優(yōu)選PPS纖維、聚酰亞胺纖維和氟素纖維。聚苯硫醚纖維(別名聚亞苯基硫醚纖維、聚芳香烴硫醚、聚苯硫醚纖維、PPS纖維)不僅具有優(yōu)秀的耐化學(xué)性能，而且還具有優(yōu)秀的耐熱性。聚苯硫醚纖維熔點(diǎn)高達(dá)觀51，常規(guī)使用溫度可以達(dá)到170°C ；耐化學(xué)性能方面，在200°C或200°C以下，它能對(duì)大多數(shù)的酸(如濃鹽酸、濃磷酸、稀硫酸等)、堿(如30% NaOH)、有機(jī)溶劑保持穩(wěn)定的性能；機(jī)械強(qiáng)度方面，對(duì)濾袋使用過程中接受到的含塵氣流的沖刷及脈沖清洗時(shí)的沖擊都具有極強(qiáng)的抵抗性。除此之外，聚苯硫醚纖維還具有優(yōu)良的難燃性、耐輻射性、電氣性、耐光性等性能，其價(jià)格適中，便于推廣使用。而聚酰亞胺纖維(P84)具有良好的機(jī)械力學(xué)性能、高的強(qiáng)度、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可在260°C高溫下長期使用，同時(shí)還具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、阻燃性和電絕緣性。而氟素纖維(PTFE)熔點(diǎn)高達(dá)327°C，可在280°C高溫下長期使用，耐熱性和耐化學(xué)藥品性非常優(yōu)良，但是氟素纖維的機(jī)械強(qiáng)度差、價(jià)格高，因此在特別苛刻的工礦條件下才會(huì)優(yōu)選使用。介于以上原因，從性價(jià)比角度考慮，聚苯硫醚纖維和聚酰亞胺纖維為佳。本發(fā)明中聚苯硫醚纖維和聚酰亞胺纖維在整個(gè)過濾材料中所占的重量總比例大于或等于75wt %。這兩種纖維的重量總比例超過75%，成為濾材的主體成分，這樣才能更明顯體現(xiàn)性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的過濾材料制作纖維網(wǎng)的方法，將過濾面的極細(xì)纖維、普通纖維、非過濾面纖維分別使用常規(guī)短纖維梳棉機(jī)梳理成纖維網(wǎng)。按照極細(xì)纖維網(wǎng)層、普通纖維網(wǎng)層、織物增強(qiáng)層、非過濾面纖維網(wǎng)層依次層疊后，通過絡(luò)合進(jìn)行一體化。所述絡(luò)合方法優(yōu)選針刺法和水刺法中的至少一種方法，也可用其他方法。一種過濾材料，根據(jù)JIS L 1096標(biāo)準(zhǔn)，該過濾材料的通氣度為5 50cc/cm2. s,如果通氣度小于5cc/cm2. s，壓損高，引起阻力大，就會(huì)降低過濾材料的使用壽命；如果通氣度大于50cc/cm2. s，容易造成粉塵進(jìn)入過濾材料內(nèi)部，這樣就導(dǎo)致過濾材料堵塞，降低捕集效率，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到捕集效率、壓損和使用壽命，優(yōu)選5 25cc/cm2. s。根據(jù)JIS L 1096標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明過濾材料的克重在300 900g/m2之間，才能滿足捕集效率的要求。如果克重超過900g/m2，會(huì)使生產(chǎn)成本明顯增加；如果克重低于300g/m2，會(huì)因?yàn)檫^濾除塵作用的纖維網(wǎng)太薄無法滿足高捕集效率的作用，而且機(jī)械強(qiáng)度無法得到滿足，因此克重在300 900g/m2是合適的。優(yōu)選克重350 700g/m2。本發(fā)明的過濾材料是使用于高溫?zé)煔獬龎m的過濾材料，高溫?zé)煔獾沫h(huán)境具有溫度高、化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，同時(shí)煙氣中的粉塵濃度高等特點(diǎn)。使用中煙氣過濾袋由于經(jīng)常承受大量入口煙氣的沖刷以及清灰時(shí)來自高達(dá)3kg以上壓縮空氣的脈沖噴打，所以對(duì)其強(qiáng)度和耐摩擦性就有特別的要求，需要的這種材料既具有高強(qiáng)，同時(shí)還需具有高耐摩擦性能，否則使用過程中的破損、露底等異?，F(xiàn)象會(huì)惡化縮短使用壽命。另外過濾材料在使用過程中必須克服自身的重力和附載粉塵的重力，因此過濾材料必須要有一定的強(qiáng)度來滿足高溫?zé)煔獾沫h(huán)境。依據(jù)JISL 1096標(biāo)準(zhǔn)，該過濾材料的經(jīng)向拉伸強(qiáng)度為700N/5cm以上，緯向拉伸強(qiáng)度為900N/5cm以上，優(yōu)選經(jīng)向拉伸強(qiáng)度900N/5cm以上，緯向拉伸強(qiáng)度1200N/5cm以上。本發(fā)明過濾材料的孔隙率在40 90%。若過濾材料的孔隙率大于90%，會(huì)降低對(duì)粉塵的捕集效率；若過濾材料的孔隙率小于40%，會(huì)使過濾材料的通氣度變得過低，壓力損失提高，從而增加除塵風(fēng)機(jī)的能耗。優(yōu)選過濾材料的孔隙率為60 85%。在這里孔隙率的定義是過濾材料中空隙部分的體積占過濾材料體積的百分比。計(jì)算式為孔隙率(%)=(組成過濾材料纖維的密度(g/cm3)-過濾材料的密度(g/cm3))/組成過濾材料纖維的密度(g/cm3) X 100%。本發(fā)明過濾材料的過濾面層纖維網(wǎng)表面部分是經(jīng)過熔融粘著處理的。通過對(duì)過濾材料至少一面的表面進(jìn)行熔融粘著，能夠更進(jìn)一步提高粉塵剝離性能或粉塵捕集效率。作為使纖維網(wǎng)表面的一部分熔融粘著的方法，可以采用燒毛處理或光亮加工等方法。特別是在要求粉塵捕集效率高的情況下，優(yōu)選使用過濾面實(shí)施處理的纖維網(wǎng)，具體地說，在過濾材料的過濾面一側(cè)進(jìn)行利用燃燒焰或者紅外線加熱等的燒毛處理，或用熱輥加壓。通過這樣的處理，使過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)表面的至少一部分發(fā)生熔融粘著來提高過濾材料對(duì)粉塵捕集效率。這里的熔融粘著是指纖維的部分通過化學(xué)或物理方法變成液態(tài)狀后混合在一起形成水膜的狀態(tài)。制得的過濾材料縫制成袋狀適用于耐熱性好的垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐或者金屬熔煉爐等排出的高溫氣體的除塵。作為在該縫制中使用的縫線，優(yōu)選使用和構(gòu)成織物的纖維同樣地具有耐化學(xué)藥品性、耐熱性的纖維材料構(gòu)成的線，適合使用PPS纖維或氟素纖維等，優(yōu)選PPS或氟素纖維。本發(fā)明的過濾材料粉塵捕集效率高，過濾材料表面粉塵清除后壓力損失小，而且由于較長的清灰周期，在一定的時(shí)間里減少壓縮空氣噴吹次數(shù)對(duì)過濾材料的損傷，因此具有延長過濾材料使用壽命的效果，而且在高溫下過濾材料的熱尺寸穩(wěn)定性好、在排氣中的粉塵捕集效率優(yōu)良，而且和龍骨的耐磨性或斷裂強(qiáng)度、硬挺度、尺寸穩(wěn)定性等良好，因而能夠使過濾材料長壽命化。


圖1為本發(fā)明過濾材料的分解剖面圖。圖1中1過濾面層、2織物增強(qiáng)層、3非過濾面層
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。本發(fā)明過濾材料各物性的測定方法如下。單位面積重量將過濾材料切成200 X 200mm的正方形，從重量計(jì)算出過濾材料的單位面積重量。厚度使用厚度千分表(擠壓力0. 000245Pa)測定過濾材料的厚度。隨機(jī)選擇6點(diǎn)進(jìn)行測定，求出平均值。通氣度基于JISL 1096規(guī)定的弗雷澤型織物透氣性測試法測定過濾材料的通氣量。測定部位是隨機(jī)選擇6點(diǎn)進(jìn)行測定。VDI3擬6捕集效率使用圖1的裝置，基于VDI3926的標(biāo)準(zhǔn)測定過濾材料的性能，實(shí)驗(yàn)樣品的尺寸是Φ 150mm,喂入的粉塵濃度在5g/m3，過濾風(fēng)速為2m/min。實(shí)驗(yàn)的順序是，初期30回+穩(wěn)定化5000回+最后30回。這里的初期30回和最后30回的方法是，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，過濾材料兩面的壓差會(huì)漸漸升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)1000 時(shí)，脈沖空氣對(duì)過濾材料表面的粉塵進(jìn)行清灰，然后進(jìn)行下一個(gè)過程，該過程總共進(jìn)行30回，在實(shí)驗(yàn)的過程中記錄壓力和時(shí)間的變化，同時(shí)檢測沒有被過濾材料捕集的粉塵的濃度。穩(wěn)定化過程是指在運(yùn)行的過程中，以^為時(shí)間間隔對(duì)過濾材料進(jìn)行清灰，共進(jìn)行5000回。在這里所指的清灰的壓力是^ar。壓力損失VDI3926的測定試驗(yàn)后，過濾材料的殘余壓力損失。拉伸強(qiáng)度基于JISL 1096規(guī)定的布條強(qiáng)度法測定過濾材料的抗拉強(qiáng)度。試樣尺寸是200mmX50mm,以拉伸速度lOOmm/min、夾頭間隔IOOmm進(jìn)行測定。測定值是試樣的經(jīng)向(是和纖維的取向垂直的方向，在包含平紋粗布的試樣的情況下，和平紋粗布的經(jīng)向同一方向)和試樣的緯向(包含平紋粗布的試樣的情況下，和平紋粗布的緯向同一方向)中的1次強(qiáng)度的值。實(shí)施例1采用平均直徑13. 8 μ m、匹長51mm的PPS短纖維制得經(jīng)向密度38根/2. Mcm、緯向密度15根/2. Mcm的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑9. 7 μ m、匹長51mm的極細(xì)PPS纖維和平均直徑14. 5 μ m匹長51mm的普通PPS纖維以198g/m2的單位面積重量層疊纖維網(wǎng)，按照重量40wt%和60wt%分別進(jìn)行開棉、梳棉而形成的極細(xì)纖維網(wǎng)和普通纖維網(wǎng)。作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是以198g/m2的單位面積重量層疊纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)是將IOOwt %的平均直徑為19. 5 μ m、匹長51mm的PPS三角形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)，然后按照極細(xì)纖維網(wǎng)層、普通纖維網(wǎng)層、織物增強(qiáng)層、非過濾面纖維網(wǎng)層依次層疊后，通過針刺加工使織物增強(qiáng)層與上述的纖維網(wǎng)進(jìn)行交織，得到單位面積重量536g/m2、總針刺密度800根/cm2的過濾材料，最后對(duì)過濾材料的過濾面層進(jìn)行燒毛處理。該過濾材料的各物性參見表1。實(shí)施例2采用平均直徑202. 2 μ m的PTFE長絲纖維制得經(jīng)向密度33根/2. Mcm、緯向密度33根/2. 54cm的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑5. O μ m、匹長51mm的極細(xì)PPS纖維和平均直徑14. 5 μ m、匹長76mm的普通PPS纖維以180g/m2的單位面積重量分別層疊纖維網(wǎng)，按照重量50wt%和50wt%分別進(jìn)行開棉、梳棉而形成的極細(xì)纖維網(wǎng)和普通纖維網(wǎng)，作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是以180g/m2的單位面積重量層疊纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)是將IOOwt %的平均直徑為21. O μ m、匹長51mm的P84三葉形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)，然后按照極細(xì)纖維網(wǎng)層、普通纖維網(wǎng)層、織物增強(qiáng)層、非過濾面纖維網(wǎng)層依次層疊后，通過針刺加工使織物增強(qiáng)層與上述纖維網(wǎng)進(jìn)行交織。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表1。實(shí)施例3采用平均直徑13. 8 μ m、匹長51mm的PPS短纖維制得經(jīng)向密度30根/2. Mcm、緯向密度13根/2. 54cm的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑6. O μ m、匹長51mm的極細(xì)芳香族聚酰胺纖維和平均直徑14. 5 μ m、匹長76mm的普通PPS纖維以220g/m2的單位面積重量按照重量30wt%和70wt%分別進(jìn)行開棉、梳棉而形成的極細(xì)纖維網(wǎng)和普通纖維網(wǎng)，作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是以220g/m2的單位面積重量層疊纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)是將IOOwt %的纖維平均直徑為24. 3 μ m、匹長64mm的P84L形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)，然后按照極細(xì)纖維網(wǎng)層、普通纖維網(wǎng)層、織物增強(qiáng)層、非過濾面纖維網(wǎng)層依次層疊后，通過針刺加工使織物增強(qiáng)層與上述纖維網(wǎng)進(jìn)行交織。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表1。實(shí)施例4采用平均直徑13. 8 μ m、匹長5 Imm的芳香族聚酰胺纖維制得經(jīng)向密度40根 /2. Mem、緯向密度18根/2. 54cm的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑7. 2 μ m、匹長51mm的極細(xì)PPS纖維和平均直徑16. 7 μ m、匹長76mm的普通PPS纖維以230g/m2的單位面積重量按照重量45wt%和55wt%分別進(jìn)行開棉、梳棉而形成的極細(xì)纖維網(wǎng)和普通纖維網(wǎng)，作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)層是以230g/m2的單位面積重量層疊纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)是將IOOwt%的纖維平均直徑為18.0 μ m、匹長64mm的PPS 橢圓形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)，然后按照極細(xì)纖維網(wǎng)層、普通纖維網(wǎng)層、織物增強(qiáng)層、非過濾面纖維網(wǎng)層依次層疊后，通過針刺加工使織物增強(qiáng)層與上述纖維網(wǎng)進(jìn)行交織。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表1。實(shí)施例1 4中制得的過濾材料應(yīng)用于制備過濾袋。比較例1以實(shí)施例1制得的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑9. 7 μ m、匹長51mm的PPS短纖維與平均直徑14. 5 μ m、匹長51mm的PPS短纖維按照重量40wt %和60wt %分別疊成纖維網(wǎng)；作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是由IOOwt %的纖維平均直徑14. 5 μ m、匹長51mm的PPS圓形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表2。比較例2以實(shí)施例1制得的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將平均直徑5. 0 μ m、匹長51mm的PPS短纖維與平均直徑14. 5 μ m、匹長76mm的PPS短纖維按照重量50wt%和50wt%分別疊成纖維網(wǎng)；作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是將100wt%的纖維平均直徑13. 9 μ m、匹長51mm的P84圓形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表2。比較例3以實(shí)施例1制得的平紋織物作為織物增強(qiáng)層，作為構(gòu)成過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是由將纖維平均直徑7. 2 μ m、匹長51mm的PPS短纖維與纖維平均直徑16. 7 μ m、匹長64mm的 PPS短纖維按照30wt%和70wt%的重量比進(jìn)行混合而得到的纖維網(wǎng)；作為構(gòu)成非過濾面一側(cè)的纖維網(wǎng)是由100wt%的平均直徑14. 5 μ m、匹長51mm的P84圓形截面的短纖維進(jìn)行開棉、梳棉而形成的纖維網(wǎng)。其余方法同實(shí)施例1，所得過濾材料的各物性參見表2。表權(quán)利要求
1.一種過濾材料，由過濾面層、非過濾面層、中間織物增強(qiáng)層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其特征是過濾面層是由20 80襯％直徑小于或等于10 μ m的耐熱性纖維與20 80襯％直徑大于IOym且小于或等于20 μ m的耐熱性纖維分層組成的纖維網(wǎng)，其中直徑小于或等于10 μ m的纖維作為上層；非過濾面層是由含有直徑為10 200 μ m的異型截面耐熱纖維組成的纖維網(wǎng)；中間織物增強(qiáng)層是由耐熱性纖維組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是所述異型截面為三角形、五角形、三葉形、多葉形、橢圓形、L形中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是所述構(gòu)成中間織物增強(qiáng)層的耐熱纖維為聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、間位芳香族聚酰胺纖維、對(duì)位芳香族聚酰胺纖維、玻璃纖維的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是所述構(gòu)成中間織物增強(qiáng)層的耐熱纖維是短纖維或長絲的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是所述構(gòu)成該過濾材料的耐熱性纖維是間位芳香族聚酰胺纖維、對(duì)位芳香族聚酰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚苯并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、三聚氰胺基纖維、玻璃纖維、氟系纖維、碳纖維中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾材料，其特征是所述聚苯硫醚纖維和聚酰亞胺纖維在整個(gè)過濾材料中所占的重量總比例大于或等于75wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是根據(jù)JISL 1096標(biāo)準(zhǔn)，在測試壓力為125Pa時(shí)，該過濾材料的通氣度為5 50cc/cm2. s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征是該過濾材料的孔隙率為40 90%。
9.根據(jù)權(quán)利項(xiàng)要求1所述的過濾材料，其特征是所述過濾面層纖維網(wǎng)表面部分是經(jīng)過熔融處理的。
10.一種權(quán)利要求1所述的過濾材料在制備過濾袋中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過濾材料及其用途，該過濾材料是由過濾面層、非過濾面層、中間織物增強(qiáng)層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，過濾面層是由20～80wt％直徑小于或等于10μm的耐熱性纖維與20～80wt％直徑大于10μm而且小于或等于20μm的耐熱性纖維分層組成的纖維網(wǎng)，其中直徑小于或等于10μm的纖維作為上層；非過濾面層是由含有直徑為10～200μm的異型截面耐熱纖維組成的纖維網(wǎng)；中間織物增強(qiáng)層是由耐熱性纖維組成。本發(fā)明的過濾材料具有過濾性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、壓損小、循環(huán)時(shí)間長的效果，可以提高過濾材料的使用壽命的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B32B5/26GK102380259SQ2010102691
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者紀(jì)舜卿, 顧立霞 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國)有限公司