高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料及其制备方法.pdf

本发明涉及一种高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，从上到下依次为PTFE微孔膜层与无纺针刺毡层组成；所述无纺针刺层由上至下依次为，第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层、基布层和第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；所述无纺针刺毡层为经过PTFE乳液全浸渍处理。在本发明中，基布经纱为玻璃纤维长丝中隔嵌入PTFE长丝纤维，有效提高了基布的耐酸碱性能与耐折性能，进一步提高了滤料的使用寿命。耐高温纤维混纺层根据实际工况不同，可由一种或一种以上耐高温纤维材料构成，不同纤维搭配组合，可更准确满足使用要求，且更具性价比优势。

权利要求书
1.  一种高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：从上到下依次为PTFE微孔膜层与无纺针刺毡层组成；
所述无纺针刺层由上至下依次为，第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层、基布层和第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
所述无纺针刺毡层为经过PTFE乳液全浸渍处理。

2.  如权利要求1所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层，由下述重量百分比的组分共混而成：玻璃纤维60-80%、耐高温纤维20-40%。

3.  如权利要求2所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述耐高温纤维是聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯砜对苯二甲酰胺纤维、聚芳噁二唑纤维中的一种或几种的混合物。

4.  如权利要求1所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述基布层的经纱为玻璃纤维长丝，在所述经纱中隔嵌入PTFE长丝，所述基布层的纬纱为玻璃纤维长丝。

5.  如权利要求4所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述基布层的克重为300-450g/㎡。

6.  如权利要求1所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层，由下述重量百分比的组分共混而成：玻璃纤维80-90%、耐高温纤维10-20%。

7.  如权利要求6所述的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，其特征在于：所述耐高温纤维是聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯砜对苯二甲酰胺纤维、聚芳噁二唑纤维中的一种或几种的混合物。

8.  权利要求1-7中任一项所述高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料的制备方 法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按配比称取原料，经开松、混合、梳理后，加入基布铺网，再经过预针刺、主针刺，制成无纺针刺毡层；
（2）再经过热定型、烧毛砑光、PTFE乳液全浸渍处理、预烘培和烘焙固化，将其与PTFE微孔膜进行热压覆合。

说明书高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料及其制备方法，尤其涉及一种含有玻璃纤维且经过聚四氟乙烯材料后处理的过滤材料及其制备方法。
背景技术
目前常用的高温烟气过滤材料虽然能够在200℃以上使用，但使用寿命普遍低于三年，设备运行阻力随使用时间累计而上升，烟气过滤精度及运行成本差强人意，无法满足部分客户的需求。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料，从上到下依次为PTFE微孔膜层与无纺针刺毡层组成；
所述无纺针刺层由上至下依次为，第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层、基布层和第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
所述无纺针刺毡层为经过PTFE乳液全浸渍处理。
优选的，
所述第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层，由下述重量百分比的组分共混而成：玻璃纤维60-80%、耐高温纤维20-40%；所述耐高温纤维可以是聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯砜对苯二甲酰胺纤维、聚芳噁二唑纤维等长期使用温度高于220℃的纤维材料中的一种或几种的混合物。
所述基布层的经纱为玻璃纤维长丝，在所述经纱中隔嵌入PTFE长丝，所述基布层的纬纱为玻璃纤维长丝，通过本行业通用技术加工制成基布，所述基布层的克重优选为300-450g/㎡。
优选的，基布所述经纱为，每隔两根玻璃纤维长丝嵌入一根PTFE长丝，有效提高了基布的耐酸碱性能与耐折性能，进一步提高了滤料的使用寿命。
所述第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层，由下述重量百分比的组分共混而成：玻璃纤维80-90%、耐高温纤维10-20%；所述耐高温纤维可以是聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯砜对苯二甲酰胺纤维、聚芳噁二唑纤维等长期使用温度高于220℃的纤维材料中的一种或几种的混合物。
在本发明中，具体的，
所述PTFE微孔膜，是以分散聚四氟乙烯（PTFE）树脂粉末为原料，经过膨化拉伸后形成一种具有微孔性的薄膜。
所述聚酰亚胺纤维，又称P84纤维，指分子链中含有芳酰亚胺的纤维，包括醚类和酮类。醚类均聚纤维强度4～5cN/dtex，伸长率5%～7%，模量10～12GPa，在300℃经100h后强度保持率为50%～70%，极限氧指数44，耐射线好；酮类共聚纤维具有近似中空的异形断面，强度3.8cN/dtex，伸长率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收缩率各小于0.5%和1%。
聚四氟乙烯纤维，英文名为polytetrafluoroethylenefibre，缩写为PTFE纤维，化学式为[—CF2—CF2—]n，中国称氟纶。由聚四氟乙烯(见氟树脂)为原料，经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维聚四氟乙烯纤维强度17.7～18.5cN/dtex，延伸率25%～50%。
所述聚苯砜对苯二甲酰胺纤维，即芳砜纶纤维，缩写为PSA纤维。
所述聚芳噁二唑纤维，英文名称：Poly-1,3,4-oxadiazole，缩写为POD纤维。
所述聚四氟乙烯，英文名称为Polytetrafluoroethylene，英文缩写为PTFE，cas号：9002-84-0。
所述玻璃纤维，简称玻纤，英文名为：glassfiber或fiberglass，英文缩写为GF，CAS号：14808-60-7，玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好（特别是玻璃棉），抗拉强度高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%～2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%～12%，属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。在本发明中可以根据使用者的实际需求，选择不同种类的玻璃纤维。
本发明还提供了所述高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料的制备方法，其包括如下步骤：
（1）按配比称取原料，经开松、混合、梳理后，加入基布铺网，再经过预针刺、主针刺，制成无纺针刺毡层；
（2）再经过高温热定型、烧毛砑光、PTFE乳液全浸渍处理、预烘培和烘焙固化，将其与PTFE微孔膜进行高温热压覆合。
具体的，可以为：
（1）按配比称取玻璃纤维与耐高温纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
（2）按配比称取玻璃纤维与耐高温纤维，经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
（3）将隔嵌入PTFE长丝的玻璃纤维长丝作为经纱，玻璃长丝纤维作为纬纱，制成基布层；
（4）将第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层与第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层分别置于基布层的上下进行铺网，再经过预针刺、主针刺，制成无纺针刺毡层；
（5）再经过高温热定型、烧毛砑光、PTFE乳液全浸渍处理、预烘培和烘焙固化，将无纺针刺毡层与PTFE微孔膜进行高温热压覆合。
在本发明中，基布经纱为玻璃纤维长丝中隔嵌入PTFE长丝纤维，有效提高了基布的耐酸碱性能与耐折性能，进一步提高了滤料的使用寿命。
耐高温纤维混纺层根据实际工况不同，可由一种或一种以上耐高温纤维材料构成，不同纤维搭配组合，可更准确满足使用要求，且更具性价比优势。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例中所使用的PTFE微孔膜为PTFE高致密性微孔膜，它具原纤维状微孔结构，孔隙率85%以上，每平方厘米约有14亿个微孔。
实施例1
称取60公斤玻璃纤维，40公斤聚四氟乙烯纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
称取80公斤玻璃纤维，20公斤聚四氟乙烯纤维，经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
每隔两根玻璃纤维长丝嵌入一根PTFE长丝作为经纱，玻璃长丝纤维作为纬纱，制成基布层，基布层克重为400g/㎡；
将第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层与第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层分别置于基布层的上下进行铺网，再经过预针刺、主针刺，制成无纺针刺毡层；
再经过高温热定型、烧毛砑光、PTFE乳液全浸渍处理、预烘培和烘焙固化，将无纺针刺毡层与PTFE微孔膜进行高温热压覆合，得到实施例1的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
实施例2
称取80公斤玻璃纤维，20公斤PSA纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
称取90公斤玻璃纤维，10公斤PSA纤维，经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
然后按照实施例1的其余步骤制备得到实施例2的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
实施例3
称取70公斤玻璃纤维，30公斤P84纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
称取80公斤玻璃纤维，20公斤聚四氟乙烯纤维，经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
然后按照实施例1的其余步骤制备得到实施例3的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
实施例4
称取60公斤玻璃纤维，40公斤PSA纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
称取90公斤玻璃纤维，10公斤P84纤维，经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
然后按照实施例1的其余步骤制备得到实施例4的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
实施例5
称取70公斤玻璃纤维，30公斤聚四氟乙烯纤维，经开松、混合、梳理后，制成第一玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
称取90公斤玻璃纤维，10公斤宝德纶纤维（POD纤维），经开松、混合、梳理后，制成第二玻璃纤维与耐高温纤维混纺层；
然后按照实施例1的其余步骤制备得到实施例5的高性能耐高温玻纤覆膜无纺滤料。
本发明获得的过滤材料，不仅具有耐高温的性能，还有效提高了耐酸碱性能与耐折性能，进一步提高了过滤材料的使用寿命。