[發明專利]一種高捕集率的過濾材料及其用途

在審

• 申請號: 201210399498.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103768866A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 王海軍;紀舜卿;蔡文杰
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;B01D46/02;B32B27/28;B32B27/02
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技術領域

本發明涉及一種高捕集率的過濾材料及用途。

背景技術

隨著我國社會、經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，人們對大氣環境的質量要求將越來越高，過濾材料的應用也越來越廣泛。由于傳統過濾材料在過濾更細粉塵粒子、過濾精度等方面還存在缺陷，這就要求我們開發出一種結構不一樣的過濾材料。眾所周知，過濾材料的過濾效率與其孔徑有直接的關系，孔徑的大小與構成纖維網的纖維直徑有關。

如中國公開專利CN101168112A公開了一種非過濾面層是全部采用平均直徑20～200μm的粗纖維形成的纖維網，在針刺時，粗纖維帶到過濾面層中，纖維直徑變粗，孔徑變大，就會導致捕集效率降低，從而更細的粉塵粒子難于被捕集到。

又如中國公開專利CN101406780A公開了一種過濾面層是由含有10wt%～90wt%平均直徑為10μm以下的耐熱性纖維和90wt%～10wt%平均直徑為10～20μm耐熱纖維混合組成的纖維網，因為過濾面層采用粗纖維，過濾面層捕集效率降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種壓損低、耐磨性好、精度過濾的高捕集率的過濾材料及其用途。

本發明的技術解決方案如下：本發明高捕集率的過濾材料是由過濾層、中間層、非過濾層構成，所述過濾層為纖維網，所述纖維網中直徑1～10μm的聚苯硫醚纖維占90～100重量%；所述非過濾層是由直徑1～10μm的聚苯硫醚纖維與直徑為大于10小于等于20μm的聚苯硫醚纖維混合構成的纖維網，且所述非過濾層中兩種不同直徑的纖維的重量比為0～100%：100～0%；中間織物增強層是由耐熱性纖維組成構成。

上述過濾層為由直徑1～10μm的聚苯硫醚纖維（以下簡稱細纖維）構成的纖維網，在過濾層使用細纖維，是通過降低過濾層孔隙的平均孔徑，從而達到表層過濾的效果，提高過濾材料對粉塵的捕集效率。如果過濾層細纖維直徑大于10μm的話，會導致過濾層孔徑增大，從而降低濾氈的捕集效率。細纖維占過濾層的含量為90～100重量%，如果細纖維的含量低于90重量%的話，在過濾層、基布和非過濾層進行針刺時，非過濾層的較粗纖維進入過濾層較多，這樣會導致過濾層孔隙的平均孔徑變大，降低濾氈的捕集效率。在上述過濾層中可能還含有10重量%以下的其他纖維，這是由于過濾層、基布以及非過濾層進行針刺時，非過濾層的部分纖維被帶入過濾層。從能得到更高的粉塵捕集效率考慮，上述細纖維的含量優選95～100重量%。

上述非過濾層是由直徑1～10μm的聚苯硫醚纖維與直徑為大于10小于等于20μm的聚苯硫醚纖維（以下簡稱普通纖維）混合構成的纖維網，此非過濾層不僅起支撐作用，而且起到對粉塵進行二次過濾的作用。加入細纖維可以提高過濾材料的捕集效率，加入普通纖維可以提高過濾材料的耐磨性和降低壓損，所以本發明的非過濾層采用細纖維與普通纖維混合形成的纖維網不僅提高了過濾精度，能夠捕集到更細的粉層粒子，同時提高了耐磨性和降低了壓損。如果非過濾層為由直徑大于20μm的纖維形成的纖維網，即全部由粗纖維構成的話，針刺時，粗纖維被帶到過濾層中，過濾層中含有粗纖維，制得的過濾材料孔徑變大，就會導致捕集效率降低，從而難于捕集到更細的粉層粒子。因此本發明通過在非過濾層使用直徑1～10μm與直徑大于10小于等于20μm的兩種不同直徑的聚苯硫醚纖維混合來平衡過濾性能與壓損。

考慮到能提高過濾材料的過濾精度，捕集到更細的粉層粒子，同時又能提高耐磨性和降低壓損，本發明的非過濾層中兩種不同直徑的纖維的重量比優選10～90%：90～10%。

本發明的中間織物增強層是指由紗線交織形成的一種稀疏織物層，起保持機械強度的作用，構成織物增強層的纖維為耐熱性纖維，耐熱性纖維可以為對位芳族聚酞胺纖維、間位芳香族聚酸胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚酞亞胺纖維、氟系纖維、碳纖維、玻璃纖維等。從耐化學藥品性、耐水解性的觀點來看，優選使用聚苯硫醚纖維和氟系纖維；從機械強度高方面考慮，最優選聚苯硫醚纖維。

本發明的高捕集率的過濾材料，上述聚苯硫醚纖維為短纖維或長絲。優選使用短纖維紗，短纖維紗與過濾層、非過濾層的纖維網的絡合性更好，纖維的表面積變多，因此過濾材料的粉塵捕集效率更好。