一种过滤材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种过滤材料。
【背景技术】
[000引中国国内大部分城市，大气中化2. 5浓度的超标已经成为不争的事实，送将成为 急需解决的环境问题之一，为此国家颁布了一系列的环境政策。早在2007年中国环保产 业协会颁布了袋式除尘器用料及滤袋的国家标准，对于煤炭锅炉烟气的排放要求越来越严 格，要求滤袋具有更高的捕集率。从2013年开始，各个省份逐渐对排放采取更加严格的要 求，20mg/m 3 W下的排放呈现普及化的要求。但是由于过滤材料应用环境恶劣(排放烟气温 度高、烟气中S化，NOx含量高)，过滤材料寿命面临严峻的考验。
[0003] 如中国公开专利CN102335533A公开了一种过滤材料及其用途，该过滤材料的过 滤面层是由含有10~90wt %平均直径在IOy m W下的耐热性纤维与含有10~90wt %平 均直径在10~20 U m耐热性纤维混合组成的纤维网，该过滤材料的过滤性能确实良好，而 且压损也能够保持较小值，但该过滤材料的捕集效率低，难于捕集到细小粒子。
[0004] 又如中国公开专利CN202410388U公开了一种PPS纤维阶梯度耐高温针刺租，该 针刺租的过滤层是由不同直径的两种PPS纤维混合而成的，该过滤租还存在着透气度过 小，实用性不强的缺陷。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种捕集效率高、压损小的过滤材料。
[0006] 本发明的技术解决方案如下：本发明的过滤材料包括过滤层、非过滤层、中间织 物增强层，所述过滤层是由0. 0025~0. 25化ex之间的细纤度聚苯硫離纤维与0. 5~5化ex 之间的粗纤度耐热纤维形成的纤维网，且所述粗纤度耐热纤维与细纤度聚苯硫離纤维的纤 度比值为4倍W上。上述过滤层中含有20~80wt%的细纤度聚苯硫離纤维与80~20wt% 的粗纤度耐热纤维，粗纤度耐热纤维的截面为异型截面，异型截面的形状为扁平形、Y形、十 字型或H角形。
[0007] 本发明的过滤材料与W往的过滤材料相比，具有在保持其压损的同时具有更加优 良的过滤效果，捕集效果超过了 99.99%。
【具体实施方式】
[0008] 本发明的过滤材料包括过滤层、非过滤层、中间织物增强层，所述过滤层是由 0. 0025~0. 25化ex之间的细纤度聚苯硫離纤维与0. 5~5化ex之间的粗纤度耐热纤维 形成的纤维网，且所述粗纤度耐热纤维与细纤度聚苯硫離纤维的纤度比值为4倍W上。其 中，使用细纤度聚苯硫離纤维是为了获得捕集效率高的效果，使用粗纤度耐热纤维是为了 获得良好的通气度。如果细纤度聚苯硫離纤维的纤度小于0. 0025化ex的话，会使得制造 成本大幅度上升，但是其过滤效果几乎不会提高，而压损会提高，如果细纤度聚苯硫離纤维 的纤度大于0. 25化ex的话，会导致过滤效果降低；粗纤度耐热纤维的纤度必须也要控制在 一定的范围内，否则也会影响着过滤材料的最终过滤效果，如果粗纤度耐热纤维的纤度小 于0. 5dtex，使压损过大；如果粗纤度耐热纤维的纤度大于5dtex，使过滤效果变差。为了获 得更高的捕集效果、低的压损W及良好的通气度，粗纤度耐热纤维与细纤度聚苯硫離纤维 的纤度比值必须在4倍W上，如果粗纤度耐热纤维与细纤度聚苯硫離纤维的纤度比值不明 显，所表现出的高过滤效果与良好的透气度并存效果不明显。粗纤度耐热纤维与细纤度聚 苯硫離纤维的纤度比值优选4~2000倍，更有选50~500倍。
[0009] 本发明过滤材料的过滤层中含有20~80wt%的细纤度聚苯硫離纤维与80~ 20wt%的粗纤度耐热纤维，优选过滤层中含有40~60wt%的细纤度聚苯硫離纤维与60~ 40wt%的粗纤度耐热纤维，如果细纤度聚苯硫離纤维的含量低于20wt%、粗纤度耐热纤维的 含量高于80wt%的话，组织内细孔减少，粗孔增多，少量的细纤度纤维不能完全填埋粗纤度 纤维的空隙，则不能达到良好的过滤性能，难于捕集到细小的粒子，捕集效率变差；如果细 纤度聚苯硫離纤维的含量高于80wt%、粗纤度耐热纤维的含量低于20wt%的话，虽然能够达 到高的捕集效率，但是会影响透气度，透气度低会导致最终产品压损过高，最终循环时间减 少，浪费能源。
[0010] 本发明过滤层中粗纤度耐热纤维的截面可W是圆形截面，也可W是异型截面，优 选异型截面，采用异性截面能够有效地增加过滤材料的比表面积，在增加过滤效果的同时 还能控制透气度。该异型截面的形状为扁平形、Y形、十字型或H角形，由于其不规则截面 使纤维网表面中纤维排列松散，可W提高滤料通气度，降低压损，延长循环时间，从而提高 使用寿命。
[0011] 上述本发明过滤层粗纤度耐热纤维、非过滤层、中间织物增强层的耐热纤维为对 位芳族聚醜胺纤维、间位芳族聚醜胺纤维、聚苯硫離纤维、聚醜亚胺纤维、氣系纤维、碳纤维 和玻璃纤维中的至少一种纤维。作为构成用于过滤煤炭锅炉、垃圾焚烧炉、砖瓦炉或者金属 烙炼炉等排出高温腐蚀气体的过滤材料，必须拥有优异的耐热性和耐化学药品性。尤其W PPS纤维，由于具有优异的耐热性W及耐化学药品性，W及其相对低廉的价格，可回收的特 性，在煤炭锅炉除尘用过滤袋中被广泛的使用。其中对位芳族聚醜胺纤维、间位芳族聚醜胺 纤维、聚醜亚胺纤维、氣系纤维、碳纤维和玻璃纤维等纤维也是不错的选择。
[0012] 根据JIS L1096,本发明过滤材料的克重为300~1000g/m2。在测试压力为125Pa 时，该过滤材料的通气度为4~40cc/cm2. So
[0013] 构成本发明过滤材料的细纤度纤维的制备方法为将岛成分是聚苯硫離树脂和海 成分是易溶出型共聚聚醋树脂分别在300~32(TC、280~30(TC的高温下，通过由分配孔和 分配沟组成的分配板从复合口金吐出，形成表层为共聚聚醋海成分、芯层为聚苯硫離岛成 分的芯銷型海岛复合纤维；然后经过脱海得到细纤度聚苯硫離纤维。
[0014] 本发明的过滤材料缝制成袋状后，适合用作对煤炭锅炉、垃圾焚烧炉等的排气进 行集尘的袋滤器。
[0015] 通过W下实施例及比较例更详细地说明本发明，但本发明不受送些实施例的限 巧[|，过滤材料各物性的测试方法如下。
[001引【克重】 依照JIS L1096标准，将过滤材料切成200X200 mm的正方形，从重量计算出过滤材 料的克重，克重=滤布重量/ (长度X宽度)。
[0017] 【通气度】 基于JIS L1096标准，测定点直径为70 mm,压力为125 Pa,测定部位是随机选择10个 点进行测定。
[0018] 【VDI3926捕集效率&出口粉尘浓度】 基于VDI3926的标准测定过滤材料的性能，实验样品的尺寸是直径150 mm,喂入的粉 尘浓度在5.0 + 0. 5 g/m3,过滤风速为2m/min (风量1.85 m3/h)。实验的顺序是，初期30 回+稳定化5000回+最后30回。送里的初期30回和最后30回的方法是，随着运行时间 的延长，过滤材料两面的压差会渐渐升高，当到达1000化时，脉冲空气对过滤材料表面的 粉尘进行清灰，然后进行下一个过程，该过程总共进行30回，在实验的过程中记录压力和 时间t (砂）的变化，同时称量透过过滤材料粉尘的重量M (g)。稳定化过程是指在运行的 过程中，W 5s为时间间隔对过滤材料进行清灰，共进行5000回，在送里所指的清灰的压力 是 5 bar, 出口粉尘浓度C=透过过滤材料粉尘的重量M/ (1. 85*时间t/3600)， 捕集效率=(1-出口粉尘浓度C /5) *100%。
[0019] 【残余压损】 根据VDI 3926的测定试验后，测出过滤材料的残余压力损失。
[0020] 【异纤度】 扁平型纤维；单纤维两点直线最长的部分与上两点直线最短的部分的比例； Y型、十字型、H角型纤维：外截圆的直径和内截圆直径的比例。
[00川 实施例1 采用纤度1. (Mtex、截面为扁平形、平均异纤度2. 7 W上、匹长51mm的PPS短纤维与纤 度0. 0036化ex、直径650皿、匹长51mm的PPS短纤维按重量比20 ;80进行混棉-开棉-梳 理-铺网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得克重为210g/m2的纤维网作为过滤层；采用 2. 2化ex、匹长SlmmPPS短纤维进行织造，制得经密为141根/10cm、缔密为48根/10cm、克重 为132g/m 2的机织物作为基布层；采用2. 2化ex、匹长SlmmPPS短纤维进行开棉-梳理-铺 网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得的纤维网作为非过滤层；然后将上层过滤层、中间基布 层、下层非过滤层的形式层叠，再W 240根/cm2进行针刺，得到克重为550g/m2、总针刺密度 320根/cm2的过滤材料，最后对过滤材料的过滤面进行烧毛处理，该过滤材料的各物性参见 表1。
[00过 实施例2 采用纤度1. (Mtex、截面为扁平形、平均异纤度2. 7 W上、匹长51mm的PPS短纤维与纤 度0. 0036化ex、直径650皿、匹长51mm的PPS短纤维按重量比50 ;50进行混棉-开棉-梳 理-铺网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得克重为210g/m2的纤维网作为过滤层，其他工序 同实施例1，该过滤材料的各物性参见表1。
[002引 实施例3 采用纤度1. (Mtex、截面为扁平形、平均异纤度2. 7 W上、匹长51mm的PPS短纤维与纤 度0. 0036化ex、直径650皿、匹长51mm的PPS短纤维按重量比80 ;20进行混棉-开棉-梳 理-铺网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得克重为210g/m2的纤维网作为过滤层，其他工序 同实施例1，该过滤材料的各物性参见表1。
[0024] 实施例4 采用纤度1. (Mtex、截面为扁平形、平均异纤度2. 7 W上、匹长51mm的PPS短纤维与纤 度0. 0025化ex、直径500皿、匹长51mm的PPS短纤维按重量比50 ;50进行混棉-开棉-梳 理-铺网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得克重为210g/m2的纤维网作为过滤层，其他工序 同实施例1，该过滤材料的各物性参见表1。
[00巧]实施例5 采用纤度5. (Mtex、截面为扁平形、平均异纤度2. 7 W上、匹长51mm的PPS短纤维与纤 度0. 0036化ex、直径650皿、匹长51mm的PPS短纤维按重量比50 ;50进行混棉-开棉-梳 理-铺网，再W 80根/cm2进行预针刺，制得克重为210g/m2的纤维网作为过滤层，其他工序 同实施例1，该过滤材料的各物性参见表1。
[002引 实施例6 采用