[發明專利]一種高穩定性除塵濾料的制備方法

有效

• 申請號: 201810933313.0
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109011841B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張海濤
• 申請（專利權）人: 安徽鴻祿濾材有限公司
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D39/16;B01D39/20;B01D46/00
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 羅滬光

1.一種高穩定性除塵濾料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）表面纖維層A制備：

a.將細改性聚丙烯腈預氧化纖維經開松混合、梳理、鋪網后制成細改性聚丙烯腈預氧化纖維層備用；所述的細改性聚丙烯腈預氧化纖維的規格為（1.8~2.0）dtex×60mm，所述的細改性聚丙烯腈預氧化纖維層的厚度為0.32~0.38mm；

b.將中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維經開松混合、梳理、鋪網后制成中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層備用；所述的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維的規格為（2.4~2.6）dtex×60mm，所述的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層的厚度為0.42~0.48mm；

c.將粗改性聚丙烯腈預氧化纖維經開松混合、梳理、鋪網后制成粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層備用；所述的粗改性聚丙烯腈預氧化纖維的規格為（3.2~3.4）dtex×60mm，所述的粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層的厚度為0.52~0.58mm；

d.將操作a制得的細改性聚丙烯腈預氧化纖維層、操作b制得的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層、操作c制得的粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層依次上下排列后，再進行針刺工藝處理后得表面纖維層A備用；

（2）基布選取：

選擇低密芳綸機織物作為基布，所述的低密芳綸機織物所用的芳綸為低密芳綸機織物1313，低密芳綸機織物的經紗與緯紗線密度相同，均為35~40tex，其經密與緯密也相同，均為60~70根/10cm；

（3）底面纖維層B制備：

a.將細改性聚丙烯腈預氧化纖維經開松混合、梳理、鋪網后制成細改性聚丙烯腈預氧化纖維層備用；所述的細改性聚丙烯腈預氧化纖維的規格為（1.8~2.0）dtex×60mm，所述的細改性聚丙烯腈預氧化纖維層的厚度為0.32~0.38mm；

b.將中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維經開松混合、梳理、鋪網后制成中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層備用；所述的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維的規格為（2.4~2.6）dtex×60mm，所述的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層的厚度為0.42~0.48mm；

c.將操作a制得的細改性聚丙烯腈預氧化纖維層、操作b制得的中粗改性聚丙烯腈預氧化纖維層上下排列后，再進行針刺工藝處理后得底面纖維層B備用；

（4）成品濾料制備：

將步驟（1）制得的表面纖維層A、步驟（2）選取的基布、步驟（3）制得的底面纖維層B依次上下排列后，再通過水刺工藝處理后，即制成成品濾料；

所述的改性聚丙烯腈預氧化纖維的制備方法包括如下步驟：

1）將高錳酸鉀、丁二酸、離子液體按照重量比3~5:1~2:500~550進行混合放入到攪拌罐內，不斷攪拌處理5~10min后，再向攪拌罐內加入其總質量2~3倍的聚丙烯腈粉末，不斷攪拌處理10~15min后得混合物A備用；所述的離子液體為二取代咪唑型離子液體；

2）將多壁碳納米管、脂肪醇聚氧乙烯醚、去離子水按照重量比1:7~9：100~110進行混合投入到攪拌罐內，然后用頻率為300~350kHz的超聲波超聲處理1~2h后得混合液B備用；

3）將步驟2）所得的混合液B倒入到聚四氟乙烯過濾膜上，然后利用抽濾裝置在520~540kPa的環境下抽濾制成多壁碳納米管薄膜，隨后再用去離子水和甲醇對制成的多壁碳納米管薄膜進行反復沖洗，直至洗滌液為無色后，再將多壁碳納米管薄膜取出放入到溫度為90~94℃的真空干燥箱內進行干燥處理，8~10h后取出備用；

4）將步驟3）處理后的多壁碳納米管薄膜放入到輻照箱內進行He離子輻照處理，完成后取出備用；

5）將二水合醋酸鋅、N,N二甲基甲酰胺按照重量比1:5~7進行混合投入到攪拌罐內，以1200~1400轉/分鐘的轉速高速攪拌處理40~50min后取出得混合液C備用；

6）將步驟5）所得的混合液C投入到反應釜內，然后向反應釜內加入混合液C總體積38~42%的無水乙醇，以600~700轉/分鐘的轉速攪拌處理30~35min，然后再向反應釜內加入混合液C總質量17~19%的聚乙烯吡咯烷酮、19~22%的鈦酸丁酯，用頻率為520~550kHz的超聲波超聲處理2~2.5h后取出得混合液D備用；

7）將步驟4）處理后的多壁碳納米管薄膜浸入到步驟6）制得的混合液D中，加熱保持混合液D的溫度為40~46℃，不斷超聲處理2~3h后，再進行高速離心處理，隨后用去離子水對離心物沖洗一遍，最后再將其放入到溫度為300~330℃的無氧環境中保溫干燥處理3~5h后取出，得復合添加料備用；

8）將步驟1）所得的混合物A和步驟7）所得的復合添加料按照重量比100:6~9進行混合投入到雙螺桿紡絲機中進行熔融紡絲處理，同時還向雙螺桿紡絲機的熔融段通入氧氣，控制氧氣通入的流量為3~5ml/min，最后擠出制成半成品絲備用；

9）對步驟8）制得的半成品絲直接進行干熱拉伸，控制拉伸的溫度為120~130℃，拉伸的總倍數為5~6倍，隨后用溫度為60~65℃的熱水對拉伸后的纖維進行清洗冷卻，最后再將其放入到溫度為155~165℃的熱空氣中熱定型處理即可。