一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法及其制备的过滤材料技术

本发明专利技术利用PAN基碳纤维优异的阻燃性能和抗静电性能，将PAN基碳短纤维经开松

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法及其制备的过滤材料


[0001]本专利技术属于化学纤维材料领域，特别是一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法及其制备的过滤材料。

技术介绍

[0002]在工业烟气粉尘治理领域，烟气中的粉尘颗粒相互之间碰撞摩擦形成静电荷，或者粉尘颗粒物与除尘滤袋冲刷摩擦形成静电荷，不仅导致除尘精度降低，甚至可能因易燃易爆的粉尘在高温下遇到电火花可能存在着火、爆炸的隐患。因此设计一种阻燃抗静电过滤材料，将粉尘表面带有的静电荷及时消除，并且提高过滤材料自身的阻燃性能，对排除上述工况的安全隐患具有重要意义。
[0003]公开号为CN102936760A的专利文献公开了一种阻燃聚丙烯腈纤维及其制备方法，属于化学纤维材料制备领域。该阻燃聚丙烯腈纤维含有以下组分：工业纺丝级聚丙烯腈40wt％～55wt％、高立构聚丙烯腈30wt％～50wt％和含磷阻燃剂5wt％～25wt％；所述高立构聚丙烯腈原位合成到所述工业纺丝级聚丙烯腈中，所述高立构聚丙烯腈和含磷阻燃剂均以接枝和共混的方式存在于形成的阻燃聚丙烯腈纤维中，使得该纤维同时具备共聚改性和共混改性的优点，因此纤维的机械性能好，具有优异的耐迁移性和阻燃耐久性，燃烧时不会释放有毒的卤化氢等气体，低烟，低毒，为绿色环保产品。但是其抗静电效果不佳。
[0004]现有的抗静电滤料往往只是在基布中加入金属丝，抗静电效果较差，无法快速消除或导出因粉尘摩擦产生的累积电荷；且因现有的除尘滤料几乎无阻燃功能，在静电荷积聚作用下遇电火花容易引发火灾或爆炸。
[0005]PAN(聚丙烯腈，英文名称为polyacrylonitrile)基碳纤维是一种力学性能优异的新材料，具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能，PAN基碳纤维属于聚合的碳，它是由有机物经固相反应转化为三维碳化合物，碳化历程不同，形成的产物结构也不同。PAN基碳纤维的制备过程如图1所示，包括：单体引发剂、聚合、纺丝、原丝、预氧化、预氧丝、炭化或石墨化、表面处理、上浆，得到碳纤维或者石墨纤维。
[0006]碳纤维和石墨纤维在强度和弹性模量上有很大差别，这主要是由于其结构不同，碳纤维是由小的乱层石墨晶体所组成的多晶体，含碳量约75％～95％；石墨纤维的结构与石墨相似，含碳量可达98
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99％，杂质少。碳纤维的含碳量与制造纤维过程中碳化和石墨化过程有关。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有阻燃抗静电功能的过滤材料的制备方法及其制备的过滤材料。。
[0008]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：本专利技术提出一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法，包括下述步骤：
[0009]步骤1、超细过滤面层的制作，将一定量的超细聚苯硫醚纤维经开松后充分混合均匀，再经精开松、梳理、铺网、预针刺、收卷等工序加工成超细过滤面层，待用；
[0010]步骤2、阻燃
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抗静电层的制作:将一定量的PAN基碳短纤维(中复神鹰碳纤维有限公司)经过开松
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混合
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精开松
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梳理
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铺网
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预针刺
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收卷加工成阻燃
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抗静电层，包括下述步骤：
[0011]S21、开松：将PAN基碳纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合，开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；
[0012]S22、精开松：将经初步开松的PAN基碳纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；
[0013]S23、梳理：将精开松的PAN基纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；
[0014]S24、铺网：铺网小车带着梳理的纤维网进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60～65m/min，向前移动的速度为5～6m/min；
[0015]S25、预针刺：将铺网小车进行交叉铺网的纤维层进行针刺加固，形成具有一定机械性能的针刺毡，控制针刺深度为9～10mm，针刺密度为30～50p/cm2；
[0016]S26、收卷：将预针刺形成的PAN基碳纤维刺毡收卷待用，收卷速度为5～6m/min；
[0017]步骤3、底层的制备，将普通聚苯硫醚纤维经开松
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精开松
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梳理
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铺网工艺，制作成过滤材料底层纤维网；
[0018]步骤4、过滤材料整体结构的制备：
[0019]依次将聚四氟乙烯或聚苯硫醚基布、步骤2制得的阻燃
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抗静电层、步骤1制得的超细过滤面层依次放卷，与步骤3制得的聚苯硫醚纤维层一起组成“聚苯硫醚纤维底层
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基布层
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阻燃
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抗静电层
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超细纤维面层”的多层结构，经预刺、主刺1、主刺2、烧毛、压光、热定型后制成阻燃抗静电过滤材料。
[0020]作为优化的技术方案，所述步骤1具体包括：
[0021]S11、开松和混合，将Ф≤10μm的成团超细聚苯硫醚纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合，开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；
[0022]S12、精开松，将经初步开松的超细聚苯硫醚纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；
[0023]S13、梳理，将精开松的超细聚苯硫醚纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；
[0024]S14、铺网，铺网小车带着梳理的纤维网进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60～65m/min，向前移动的速度为5～6m/min；
[0025]S15、预针刺：将铺网小车进行交叉铺网的纤维层进行针刺加固，形成具有一定机械性能的针刺毡，控制针刺深度为9～10mm，针刺密度为30～50p/cm2；
[0026]S16、收卷：将预针刺形成的超细聚苯硫醚纤维针刺毡收卷待用，收卷速度为5～6m/min。
[0027]作为优化的技术方案，所述步骤3具体包括：
[0028]S31、开松：将Ф>10μm的普通聚苯硫醚纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合。开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；
[0029]S32、精开松：将经初步开松的普通聚苯硫醚纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；
[0030]S33、梳理：将精开松的普通聚苯硫醚纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤1、超细过滤面层的制作，将一定量的超细聚苯硫醚纤维经开松后充分混合均匀，再经精开松、梳理、铺网、预针刺、收卷等工序加工成超细过滤面层，待用；步骤2、阻燃
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抗静电层的制作:将一定量的PAN基碳短纤维经过开松
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混合
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精开松
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梳理
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铺网
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预针刺
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收卷加工成阻燃
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抗静电层，包括下述步骤：S21、开松：将PAN基碳纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合，开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；S22、精开松：将经初步开松的PAN基碳纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；S23、梳理：将精开松的PAN基纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；S24、铺网：铺网小车带着梳理的纤维网进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60～65m/min，向前移动的速度为5～6m/min；S25、预针刺：将铺网小车进行交叉铺网的纤维层进行针刺加固，形成具有一定机械性能的针刺毡，控制针刺深度为9～10mm，针刺密度为30～50p/cm2；S26、收卷：将预针刺形成的PAN基碳纤维刺毡收卷待用，收卷速度为5～6m/min；步骤3、底层的制备，将普通聚苯硫醚纤维经开松
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精开松
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梳理
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铺网工艺，制作成过滤材料底层纤维网；步骤4、过滤材料整体结构的制备：依次将聚四氟乙烯或聚苯硫醚基布、步骤2制得的阻燃
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抗静电层、步骤1制得的超细过滤面层依次放卷，与步骤3制得的聚苯硫醚纤维层一起组成“聚苯硫醚纤维底层
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基布层
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阻燃
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抗静电层
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超细纤维面层”的多层结构，经预刺、主刺1、主刺2后、烧毛、压光、热定型后制成阻燃抗静电过滤材料。2.如权利要求1所述的一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：S11、开松和混合，将Ф≤10μm的成团超细聚苯硫醚纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合，开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；S12、精开松，将经初步开松的超细聚苯硫醚纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；S13、梳理，将精开松的超细聚苯硫醚纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；S14、铺网，铺网小车带着梳理的纤维网进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60～65m/min，向前移动的速度为5～6m/min；S15、预针刺：将铺网小车进行交叉铺网的纤维层进行针刺加固，形成具有一定机械性能的针刺毡，控制针刺深度为9～10mm，针刺密度为30～50p/cm2；S16、收卷：将预针刺形成的超细聚苯硫醚纤维针刺毡收卷待用，收卷速度为5～6m/min。3.如权利要求1所述的一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：
S31、开松：将Ф>10μm的普通聚苯硫醚纤维喂入开包机中，纤维团经开包机角钉帘的撕扯作用进行开松与混合。开松机参数：角钉帘速度5.5～6.5m/min；S32、精开松：将经初步开松的普通聚苯硫醚纤维在精开松机开棉道夫11～13m/min、开棉罗拉9～12m/min的作用下进一步开松；S33、梳理：将精开松的普通聚苯硫醚纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60～65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；S34、铺网：铺网小车带着梳理的纤维网进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60～65m/min，向前移动的速度为5～6m/min。4.如权利要求1所述的一种阻燃抗静电过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4具体包括：S31、预刺：步骤3制备的将聚苯硫醚纤维底层、聚四氟乙烯或聚苯硫醚基布层、步骤2制备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严烁，梁燕，付素雅，杨慧，聂孙建，黄伟琪，杨东，周冠辰，
申请(专利权)人：安徽元琛环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：