一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡及其制备方法。所述耐热滤毡包括第一纤维网层、第二织物增强层、第三纤维网层；所述第二织物增强层为聚芳噁二唑纤维或间位芳纶短纤维制得的机织布；所述第一纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%第一种纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维；所述第一种纤维包括聚芳噁二唑纤维、间位芳纶短纤维中一种；所述第三纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%聚芳噁二唑纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维。本方案中，所制备的耐热滤毡具有高使用温度、高瞬时温度、高过滤性能，特别适合于沥青搅拌站、泥窑领域。泥窑领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐热滤毡
，具体为一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡及其制备方法。

技术介绍

[0002]使用滤袋过滤是降低大气污染的手段之一；随着滤袋在工业中的普及，国内的空气质量也呈现优化的趋势。现阶段，由于沥青、水泥窑等工况中，作业温度较高，这也使得对滤袋不仅仅需要优异的过滤效果，同时需要优异的耐高温和力学性能。
[0003]聚芳噁二唑纤维简称宝德纶纤维，该纤维具有优异的耐高温性和耐磨性；但是其耐酸耐腐蚀性差。因此，中国专利CN106268027A中使用聚四氟乙烯纤维与聚芳噁二唑纤维混合制备了一种高温滤材，通过引入聚四氟乙烯纤维增加耐化学性，从而延长使用寿命；但是，该滤材中聚四氟乙烯纤维密度较大，需要高克重才能满足过滤要求，且聚四氟乙烯纤维本身成本加高，使得成本偏高；同时，其长期使用后由于摩擦系数低，会使得过滤效果变差，影响使用寿命。而中国专利CN102836593A中使用玻璃纤维与聚芳噁二唑纤维制备得到复合过滤材料，具有耐高温且廉价的特点，但是玻璃纤维材料会使得整体材料耐磨性减弱，影响使用寿命。
[0004]因此，解决上述问题，制备一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，所述耐热滤毡包括第一纤维网层、第二织物增强层、第三纤维网层；所述第二织物增强层为聚芳噁二唑纤维或间位芳纶短纤维制得的机织布；所述第一纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%第一种纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维；所述第一种纤维包括聚芳噁二唑纤维、间位芳纶短纤维中一种；所述第三纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%聚芳噁二唑纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维。
[0007]较为优化地，所述耐热滤毡的克重为400~600g/m2；第二织物增强层的克重为70~180g/m2；所述第一纤维网层、第三纤维网层的克重比为（50:50）~（70:30）。
[0008]较为优化地，所述第一纤维网层、第三纤维网层的克重比为（55:45）~（65:35）。
[0009]较为优化地，所述第一纤维网层中任意100μm
×
100μm的断面内存在2根以上的第一种纤维；第三纤维网层的任意100μm
×
100μm的断面内存在2根以上的聚芳噁二唑纤维。
[0010]较为优化地，所述第一纤维网层中，第一种纤维的平均纤度为1.0~2.5D，涤纶短纤
维的平均纤度为1.2~2.0D，尼龙66短纤维的平均纤度为1.5~3.0D；第三纤维网层中，涤纶短纤维的平均纤度为1.5~2.0D；尼龙66短纤维的平均纤度为1.5~3.0D。
[0011]较为优化地，包括以下步骤：步骤1：将第一纤维网层的原料第一种纤维、涤纶短纤维、尼龙66短纤维分别通过混合、开松、混棉、梳理铺网，得到第一纤维网层；将第三纤维网层的原料聚芳噁二唑纤维、涤纶短纤维、尼龙66短纤维分别通过混合、开松、混棉、梳理铺网，得到第三纤维网层；其中，混棉过程为：不同纤维经过不同的开包机，根据工艺要求设定，对不同纤维定时定量抓取，采用国内先进混合方式，通过旋风气流输送至混棉箱，在气流作用下，在混棉箱内进行充分混棉，混合时间为一般混棉时间的1.6倍，约为10~15分钟；步骤2：将第一纤维网层、第二织物增强层、第三纤维网层依照次序层叠；通过针刺结合，再经过后加工，得到耐热滤毡。
[0012]较为优化地，将所得耐热滤毡进一步处理，得到耐热滤毡B；具体过程：将耐热滤毡置于氯化铁溶液中，振荡浸渍，干燥；转移至氢氧化钠溶液中，振荡浸渍，干燥；得到耐热滤毡A；将耐热滤毡A浸渍在聚四氟乙烯分散液中，振荡浸渍，压轧；转移至多巴胺混合液中，振荡浸渍，压轧；干燥定型，得到耐热滤毡B。
[0013]较为优化地，氯化铁溶液是浓度为0.8~1.2wt%的氯化铁
‑
二氯甲烷的溶液；氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L；聚四氟乙烯分散液是浓度为4~6wt%的改性聚四氟乙烯
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去离子水的溶液；多巴胺混合液是由体积比为1:2的硅酸乙酯
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乙醇溶液与浓度为0.28~0.32wt%的多巴胺溶液混合得到；较为优化地，改性聚四氟乙烯的制备方法：将浓度为0.18~0.22wt%的多巴胺溶液与聚乙烯亚胺溶液分散在去离子水中，调节pH=9.7~10.2；加入聚四氟乙烯，均质化，洗涤干燥；转移至三氯氧磷溶液中，搅拌，洗涤干燥，得到改性聚四氟乙烯。
[0014]较为优化地，所述的一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡的应用，其特征在于：将耐热滤毡采用三针缝合或热熔缝合制备滤袋，应用于沥青搅拌站、水泥窑领域。
[0015]上述技术方案中，采用具有耐热性的聚芳噁二唑纤维（POD纤维）提高耐热滤毡的耐温性能，同时还引入具有耐磨性的涤纶短纤维和尼龙66短纤维，降低成本的同时，提高力学性能和抗酸性，从而增加使用寿命。所制备的耐热滤毡具有高使用温度、高瞬时温度、高过滤性能。由于耐温性佳且造价便宜，可以的广泛地使用在垃圾焚烧、沥青搅拌站、钢铁、玻璃窑、水泥等场所，且特别适合于沥青搅拌站、泥窑领域。
[0016]（1）第一纤维网层为迎面层，由三种纤维组成，其中，第一种纤维为POD纤维或间位芳纶短纤维中的一种，平均纤度为1.0~2.5D，纤度决定了耐热滤毡的过滤效果，当过滤性能要达到排放10mg/Nm3以内时，使用1.0~1.3D的纤维；当过滤性能要达到排放20mg/Nm3以内时，使用1.3~1.7D的纤维，当对排放无要求时，由于纤维越细原料成本越高，使用1.7D以上的纤维；但是，当纤维纤度在2.5D以上时，由于纤维之间交络减少，成网后整体强力降低，因此，需要控制平均纤度。
[0017]其中，引入了涤纶短纤维，其价格便宜，但是耐热性能较差，如果是纯涤纶纤维制备的滤毡，长期使用温度为130℃。当引入量不超过50wt%时，由于滤毡中存在耐热性的POD纤维或间位芳纶短纤维，使得长时间使用温度为180℃，最高瞬时使用温度为220℃。方案
中，出于成本、力学性能、耐腐蚀性能考虑要求，控制涤纶纤维引入量不低于20wt%，较为优化方案是25~35wt%的引入量。另外，涤纶短纤维的选取，对应第一种纤维，纤维越细能多对应低排放要求。
[0018]其中，引入了尼龙66短纤维，其耐热性介于第一种纤维和涤纶短纤维之间，且具有极高的强度，可以增加滤毡的整体强力，同时其还提供耐碱性，低成本的特性。
[0019]以此，三种纤维结合，优化互补，在减少成本的同时，还能对应高温和腐蚀环境。
[0020]（2）第三纤维网层为非迎面层，同样的三种纤维组成，为POD纤维、涤纶短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，其特征在于：所述耐热滤毡包括第一纤维网层、第二织物增强层、第三纤维网层；所述第二织物增强层为聚芳噁二唑纤维或间位芳纶短纤维制得的机织布；所述第一纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%第一种纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维；所述第一种纤维包括聚芳噁二唑纤维、间位芳纶短纤维中一种；所述第三纤维网层的原料包括以下纤维：按重量百分比计，20~70%聚芳噁二唑纤维、15~40%涤纶短纤维、15~40%尼龙66短纤维。2.根据权利要求1所述的一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，其特征在于：所述耐热滤毡的克重为400~600g/m2；第二织物增强层的克重为70~180g/m2；所述第一纤维网层、第三纤维网层的克重比为（50:50）~（70:30）。3.根据权利要求2所述的一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，其特征在于：所述第一纤维网层、第三纤维网层的克重比为（55:45）~（65:35）。4.根据权利要求1所述的一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，其特征在于：所述第一纤维网层中任意100μm
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100μm的断面内存在2根以上的第一种纤维；第三纤维网层的任意100μm
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100μm的断面内存在2根以上的聚芳噁二唑纤维。5.根据权利要求1所述的一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡，其特征在于：所述第一纤维网层中，第一种纤维的平均纤度为1.0~2.5D，涤纶短纤维的平均纤度为1.2~2.0D，尼龙66短纤维的平均纤度为1.5~3.0D；第三纤维网层中，涤纶短纤维的平均纤度为1.5~2.0D；尼龙66短纤维的平均纤度为1.5~3.0D。6.根据权利要求1所述一种基于聚芳噁二唑纤维的耐热滤毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将第一纤维网层的原料第一种纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯阳，冯睿，王锋华，罗磊，张如全，
申请(专利权)人：江苏奥凯环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：