[發明專利]一種過濾材料及其用途

有效

• 申請號: 201010238405.0
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102335533A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 席群;顧立霞;紀舜卿
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B32B5/26;B01D46/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種過濾材料及其用途。

背景技術

2007年中國環保產業協會袋式除塵委員會頒布了新的袋式除塵器用料及濾袋的國家標準，對煤炭鍋爐煙氣的排放要求越來越嚴格，要求更高的捕集效率。

過濾材料應用環境表現為四高一大一低(排放煙氣溫度高、煙氣中SO₂、NO_X、O₂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峻的考驗。

作為構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煙氣的過濾材料的纖維，耐熱性和耐化學藥品性優良的間位芳香族聚酰胺纖維、對位芳族聚酰胺纖維、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CN201101921Y中，過濾面層由迎塵層(聚酰亞胺纖維構成)與第一附著層(常規聚苯硫醚纖維構成)構成，非過濾面層由常規聚苯硫醚構成。過濾面層雖然利用聚酰亞胺纖維特殊的三葉形截面，但非過濾面層使用細度2-4旦尼爾的常規聚苯硫醚纖維，使纖維網中纖維排列緊湊，這樣就會造成通氣度低、壓力損失大，影響過濾材料的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通氣度高、機械強度高、壓損小、使用壽命長的過濾材料及其用途。

本發明的技術解決方案是：

一種過濾材料，由過濾面層、非過濾面層、中間織物增強層三層結構構成，過濾面層是由含有10～90wt％平均直徑在10μm以下的耐熱性纖維與10～90wt％平均直徑在10～20μm耐熱性纖維混合組成的纖維網，非過濾面層是由含有平均直徑在10～200μm異型截面的耐熱性纖維組成的纖維網，中間織物增強層是由耐熱性纖維組成。

在上述過濾面層加入平均直徑在10μm以下的耐熱性纖維(以下簡稱極細纖維)，是為了通過降低過濾面層孔隙的平均孔徑，達到表層過濾的效果，提高過濾材料對粉塵的捕集效率。如果全部使用極細纖維，雖然過濾材料的捕集效率會很好，但其壓力損失也會很高。因此在本發明中采用了將極細纖維與平均直徑在10～20μm的耐熱性纖維(以下簡稱普通纖維)混合的方法，這樣不僅滿足了強度的要求，同時還具有很高的捕集效率。

在過濾面層的纖維網中，如果極細纖維的含量超過90wt％，纖維網致密性過大，導致壓力損失增大；如果極細纖維的含量低于10wt％，纖維網的致密性降低，從而無法達到增強過濾性能的效果。從能得到更高的粉塵捕集效率來看，過濾面層優選由含有30～70wt％的極細纖維與30～70wt％的普通纖維混合組成的纖維網，更優選由含有40～60wt％的極細纖維與60～40wt％的普通纖維混合組成的纖維網。

另外，要求極細纖維的平均直徑在10μm以下，優選平均直徑在2～8μm之間。要求普通纖維直徑在10～20μm之間，如果其平均直徑過大，就會增大孔隙率從而使捕集效率降低，優選12～18μm。

非過濾面層是由含有平均直徑在10～200μm的異型截面耐熱性纖維組成的纖維網。該非過濾面層主要是起支撐的作用，對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。

非過濾面層使用異型截面的耐熱纖維時，其不規則的纖維截面使纖維表面積增大，這樣就會提高濾料通氣度，降低壓損，延長循環時間，從而提高使用壽命。如果非過濾面層使用圓型截面纖維的話，纖維網中纖維排列緊湊，就會造成通氣度低、壓力損失大。

異型截面耐熱性纖維直徑的計算，在纖維的多邊形截面中，將從截面重心至多邊形各頂點(內角包括銳角和鈍角)的距離的平均值定義為纖維直徑。在橢圓纖維的情況下，將長邊和短邊的平均值定義為纖維直徑。

當使用的異型截面的纖維平均直徑小于10μm時，造成纖維網致密、通氣度低而壓力損失過大；當平均直徑大于200μm時，纖維網稀松，其機械強度會比較低，優選平均直徑為15～100μm。