專利名稱：多功能高分子過(guò)濾材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料，尤其是一種多功能高分子過(guò)濾材料及其 制備方法。
背景技術(shù)：
目前的過(guò)濾材料主要選用滌綸、丙綸、聚苯硫醚和聚四乙烯等纖 維為原料， 一般采用機(jī)織和針刺這兩種方式來(lái)生產(chǎn)加工，因各種纖維 防水、耐溫、耐腐蝕性、原材料價(jià)格以及加工的難易程度的不同，導(dǎo) 致生產(chǎn)出來(lái)的濾布成本差異增大。例如，聚四氟乙烯纖維的原材料成
本是滌綸纖維成本的20至30倍，且聚四氟乙烯纖維在加工的過(guò)程中 易產(chǎn)生纏繞和靜電，造成產(chǎn)量降低的同時(shí)也變相地加大了生產(chǎn)成本， 導(dǎo)致其成品的價(jià)格相對(duì)較高。
由于我國(guó)近年來(lái)對(duì)環(huán)保要求逐漸提高，過(guò)去的一些高溫環(huán)境以及 酸堿程度惡劣或水氣成分大的環(huán)境常采用靜電除塵的方法來(lái)解決，但 因除塵效率只能達(dá)到95%而不能滿足目前的環(huán)保要求，因此，急需要 研發(fā)出一種既耐高溫，又能在一定酸堿性成分或水氣成分的環(huán)境中使 用，同時(shí)又符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)國(guó)情的一種具有復(fù)合性能的過(guò)濾材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種成本低并具有耐濕、耐溫、耐腐 蝕性能的多功能高分子過(guò)濾材料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種多功能高分子過(guò)濾材料，包 括混合纖維和基布，混合纖維包括含量為70% 85%的玻璃纖維，其 余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PBO) 纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù) 種。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多功能高分子過(guò)濾材料的制備方 法，包括將混合纖維與基布進(jìn)行針刺，定型后成品，其中，所述的混合纖維包括含量為70% 85%的玻璃纖維，其余為芳綸、聚四氟乙烯 纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位芳綸、 陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù)種。
本發(fā)明將含量為70% 85%的玻璃纖維，以及其余為芳綸、聚四 氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位 芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù)種組成混合 纖維，再將混合纖維與基布進(jìn)行針刺，按照該方法生產(chǎn)出來(lái)的過(guò)濾材 料成本低，并具有耐濕、耐溫和耐腐蝕性，具有較高性價(jià)比。
具體實(shí)施例方式
一種多功能高分子過(guò)濾材料包括混合纖維和基布，混合纖維包括 含量為70% 85%的玻璃纖維，其余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯 硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、 不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù)種。
其中，芳綸具有優(yōu)異的耐熱性能，良好的阻燃性能和耐腐蝕性能， 其纖維的工作溫度范圍為-196° C 204° C，芳綸的的分子式為
n
聚四氟乙烯纖維具有較好的耐腐蝕性能，其工作溫度范圍為-269 C 25Q。 C，聚四氟乙烯纖維的分子式為
■ c-c——c-c-c-c
聚苯硫醚纖維可在280° C溫度下長(zhǎng)期工作，聚苯硫醚纖維的分子 式為
-、—s」
一 n
聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維，簡(jiǎn)稱PB0纖維，其力學(xué)性能優(yōu) 異，拉伸強(qiáng)度高，熱分解溫度高達(dá)650。 C，耐熱性能好，耐化學(xué)穩(wěn)定性
<formula>formula see original document page 5</formula>較高；對(duì)位芳綸是對(duì)芳綸的改進(jìn)，其耐熱性能較高；陶瓷纖維屬于無(wú) 機(jī)纖維中耐高溫的纖維；銅纖維具有十分優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性；不 繡鋼纖維是用不繡鋼絲拉絲成的纖維，其強(qiáng)度較高，導(dǎo)電性能、耐腐 蝕性能、耐熱性能好。
所述的基布選用玻璃纖維機(jī)織布或聚四氟乙烯纖維機(jī)織布，且基 布的經(jīng)緯密度為5X5cm2，克重100g/m2。選用玻璃纖維機(jī)織布可以降 低生產(chǎn)成本，而選用聚四氟乙烯纖維機(jī)織布可以增強(qiáng)成品的耐腐蝕性。
本發(fā)明的制備方法如下
將混合纖維與基布進(jìn)行針刺，再經(jīng)浸液浸漬、燒毛、壓光定型后 成品，其中，所述的混合纖維包括含量為70% 85%的玻璃纖維，其 余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PBO) 纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù) 種。芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維具有耐高溫、耐腐蝕性強(qiáng) 的優(yōu)點(diǎn)，但三者的價(jià)格較高，在原材料的選擇上以玻璃纖維為主。
實(shí)施例一
將玻璃纖維85%，聚苯硫醚纖維15%作為配比，再以聚四氟乙 烯纖維機(jī)織布為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備針剌后，浸漬、燒毛、壓光定型 后成品，為了增強(qiáng)成品的耐腐蝕性和透氣性，將ptfe膜經(jīng)熱融后覆在 成品上，同時(shí)，ptfe膜還能夠截留細(xì)微的粉塵。在這里，15%的聚苯 硫醚纖維可以用15%的芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑 (PBO)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維以及銅纖維中的任意 一種替換。成品的性能會(huì)因選用組分的不同而不同。
所述的玻璃纖維采用無(wú)堿玻璃纖維。玻璃纖維的成本低，強(qiáng)度大， 選用玻璃纖維作為本方法的主要原材料能夠最大限度地降低生產(chǎn)成 本，但是，由于玻璃纖維的抱合力低，同時(shí)選用其他纖維能夠增強(qiáng)抱 合力以合成成品。此外，玻璃纖維分為中堿玻璃纖維與無(wú)堿玻璃纖維, 無(wú)堿玻璃纖維的耐水性等各性能均優(yōu)于中堿玻璃纖維，因此，選用無(wú) 堿玻璃纖維作為本發(fā)明的主要原材料。
所述的浸液中含有硅油或聚四氟乙烯，硅油或聚四氟乙烯能夠增強(qiáng)混合纖維中玻璃纖維和滌綸的抗腐蝕性，此外，還可以在浸液中加 入適量的石墨和/或阻燃劑，添加石墨能夠增強(qiáng)成品的導(dǎo)電能力，而添 加阻燃劑則能夠增強(qiáng)成品的阻燃性能。
本方法采用雙面復(fù)合針刺的方式，針刺與機(jī)織相比，前者具有高 產(chǎn)量、高效率的優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)加工時(shí)，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備加工如下首先， 將混合好的纖維經(jīng)過(guò)兩臺(tái)梳理機(jī)梳理和鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)制成兩層均勻的纖 維層；其次，在這兩層纖維層中加入基布，然后一同送預(yù)刺機(jī)、主剌機(jī)、 上刺機(jī)、下刺機(jī)等數(shù)臺(tái)針刺設(shè)備中，經(jīng)預(yù)刺、上刺、下刺、對(duì)刺、上 刺、下刺的連續(xù)針刺加工出半產(chǎn)品，在這里，上刺機(jī)和下刺機(jī)的數(shù)量 可以根據(jù)加工效率和產(chǎn)量以及質(zhì)量機(jī)動(dòng)調(diào)整為兩組或者三組；最后， 將該半成品放入浸液浸漬同時(shí)燒毛壓光定型，所述的燒毛是指將半成 品表面的一層絨毛燒掉，保證其單面平整光潔，所述的定型采用高溫 定型，其溫度在280° C 30(T C之間，本方法采用290° C，高溫定 型的時(shí)間為至少五分鐘。
為防止靜電或纖維自燃，生產(chǎn)過(guò)程中的室內(nèi)溫度保持在15° C 25° C之間，空氣濕度保持在10% 20%之間。此外，生產(chǎn)設(shè)備要保 持良好接地。
實(shí)施例二
以玻璃纖維75%，芳綸24%，銅纖維1%作為配比，以玻纖機(jī)織布 為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備針刺后，浸漬、燒毛、壓光定型后成品。在這 里，將1%的銅纖維替換為1%的碳纖維或1%的不銹鋼纖維，同樣能夠 使成品具有防靜電的功能。此外，24%的芳綸可以用24%的聚四氟乙烯 纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位芳綸、 陶瓷纖維中的任意一種替換，實(shí)施例二的其余內(nèi)容參照實(shí)施例一。
實(shí)施例三
以玻璃纖維75%，芳綸15%，聚四氟乙烯纖維7%，不繡鋼纖維3% 作為配比，以聚四氟乙烯纖維機(jī)織布為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備針刺后， 浸漬、燒毛、壓光定型后成品。在這里，將3%的不銹鋼纖維替換為3% 的銅纖維，同樣能夠使成品具有防靜電的功能。此外，7%的聚四氟乙烯纖維可以用7%的聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì) 位芳綸、陶瓷纖維中的任意一種替換。實(shí)施例三的其余內(nèi)容參照實(shí)施例一。
實(shí)施例四
以玻璃纖維75%,芳綸10%，聚四氟乙烯纖維5%，聚苯硫醚纖維 5。％，不繡鋼纖維5%作為配比，以玻纖機(jī)織布為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備 針刺后，浸漬、燒毛、壓光定型后成品。在這里，將3%的不銹鋼纖維 替換為3%的銅纖維，同樣能夠使成品具有防靜電的功能。此外，5%的 聚四氟乙烯纖維可以用5%的聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位芳 綸、陶瓷纖維中的任意一種替換。實(shí)施例四的其余內(nèi)容參照實(shí)施例一。
實(shí)施例五
以玻璃纖維70%，芳綸16%，聚四氟乙烯纖維5%，聚對(duì)苯撐苯并 雙惡唑(PBO)纖維39&，對(duì)位芳綸3%，銅纖維3%作為配比，以聚四氟 乙烯纖維為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備針刺后，浸漬、燒毛、壓光定型后成 品。在這里，將3%的銅纖維替換為3%的不銹鋼纖維，同樣能夠使成品 具有防靜電的功能。此外，5%的聚四氟乙烯纖維可以用5%的聚苯硫醚 纖維、陶瓷纖維中的任意一種替換。實(shí)施例五的其余內(nèi)容參照實(shí)施例
實(shí)施例六
以玻璃纖維70%，芳綸14%，聚苯硫醚纖維5%，聚對(duì)苯撐苯并雙 惡唑(PB0)纖維4y。，陶瓷纖維5%，銅纖維1%，不繡鋼纖維1%作為配 比，以玻纖機(jī)織布為基布，經(jīng)過(guò)針剌設(shè)備針刺后，浸漬、燒毛、壓光 定型后成品。在這里，5%的聚苯硫醚纖維可以用5%的對(duì)位芳綸、聚四 氟乙烯纖維替代。實(shí)施例六的其余內(nèi)容參照實(shí)施例一。
實(shí)施例七
以玻璃纖維70%，芳綸5%，聚四氟乙烯纖維5%，聚苯硫醚纖維5 %，聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PBO)纖維49&，對(duì)位芳綸5%，陶瓷纖維5Q^， 不繡鋼纖維線作為配比，以聚四氟乙烯纖維為基布，經(jīng)過(guò)針刺設(shè)備針 刺后，浸漬、燒毛、壓光定型后成品。將1%的不銹鋼纖維替換為1%的銅纖維，同樣能夠使成品具有防靜電的功能。實(shí)施例七的其余內(nèi)容
參照實(shí)施例一。 實(shí)施例八
以玻璃纖維70%，芳綸5%，聚四氟乙烯纖維5%，聚苯硫醚纖維5 %，聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維21對(duì)位芳綸5%，陶瓷纖維5%, 不繡鋼纖維1%，銅纖維2%作為配比，以玻纖機(jī)織布為基布，經(jīng)過(guò)針刺 設(shè)備針刺后，浸漬、燒毛、壓光定型后成品。實(shí)施例八的其余內(nèi)容參 照實(shí)施例一。
綜上所述，本方法的核心在于將含量為70% 85%無(wú)堿玻璃纖 維，以及芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡 唑(PB0)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的 一種或數(shù)種混合為混合纖維，配以基布針剌。采用本方法生產(chǎn)出來(lái)的 過(guò)濾材料成本低，可長(zhǎng)期在250。 C 280° C廣泛的溫度范圍內(nèi)工作， 防水性能優(yōu)良、并具有很強(qiáng)的耐溫及耐腐蝕性，性價(jià)比高。
權(quán)利要求
1、一種多功能高分子過(guò)濾材料，包括混合纖維和基布，其特征在于混合纖維包括含量為70％～85％的玻璃纖維，其余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PBO)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù)種。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能高分子過(guò)濾材料，其特征在于所述的基布選用玻璃纖維機(jī)織布或聚四氟乙烯纖維機(jī)織布，且基布的經(jīng)緯密度為5X5cm2。
3、 一種多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，包括將混合纖維與基 布進(jìn)行針刺，定型后成品，其中，所述的混合纖維包括含量為70% 85%的玻璃纖維，其余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚 對(duì)苯撐苯并雙惡唑(PB0)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、 銅纖維八種中的一種或數(shù)種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其 特征在于所述的玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其 特征在于所述的基布為玻璃纖維機(jī)織布或聚四氟乙烯纖維機(jī)織布， 且基布的經(jīng)緯密度為5X5cm2。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其 特征在于針刺后放入含有硅油或聚四氟乙烯的浸液中浸漬，浸漬后 燒毛、壓光定型。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其 特征在于將熱融后的ptfe膜覆在成品的外表面上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其 特征在于在所述的浸液中加入石墨和/或阻燃劑。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于在所述的混合纖維中加入由碳黑、石墨和碳纖維制成的導(dǎo)電纖維。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法， 其特征在于所述的定型采用高溫定型，其溫度為280。 C 300° C。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法， 其特征在于生產(chǎn)時(shí)室內(nèi)溫度為15° C 25° C，空氣濕度為10% 20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能高分子過(guò)濾材料，包括含量為70％～85％的玻璃纖維，其余為芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙唑(PBO)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的一種或數(shù)種。本發(fā)明還公開(kāi)了一種多功能高分子過(guò)濾材料的制備方法。本發(fā)明將含量為70％～85％的玻璃纖維，以及芳綸、聚四氟乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙唑(PBO)纖維、對(duì)位芳綸、陶瓷纖維、不銹鋼纖維、銅纖維八種中的至少一種混合為混合纖維，再將混合纖維與基布進(jìn)行針刺，定型后成品，按照該方法生產(chǎn)出來(lái)的過(guò)濾材料成本低，并具有防水、耐溫和耐腐蝕性，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)D06M15/643GK101314091SQ20081012304
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者候現(xiàn)林, 凌倫宏, 左宗廣, 張金寶, 輝 徐, 李衛(wèi)鋒, 梁運(yùn)動(dòng), 志 陳 申請(qǐng)人:安徽省元琛環(huán)?？萍加邢薰?br>