[发明专利]用于空气过滤的无纺布及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够用于工业用过滤器的纺粘法长丝无纺布(spunbondedfilament nonwoven fabric)及其制备方法。

背景技术

一般地，用于燃气涡轮机的过滤器是重要部件之一，它通过防止由颗粒物质引起的损伤(诸如污染、腐蚀、侵蚀等)而延长所述涡轮机的部件的寿命，并直接与发电和效率有关，因为它改进压缩和燃料效率。

然而，普通过滤器的性能(收集效率、压力损失等)在长期使用中会改变，因为它们受到许多环境因素(具体说受到天气)的影响，因此收集颗粒物质等主要功能退化、物理性能下降，并且使用寿命缩短。

最近，用于燃气涡轮机的过滤布的纤维一般被分成纤维素基纤维、玻璃纤维和合成纤维。韩国专利公开No.2003-0046424公开了一种通过层叠纤维素和纳米纤维网而制备的产品，它一般用于燃气涡轮机的过滤布。然而，所述过滤布很容易被坏天气因素(例如雨雪)损坏，因此很难保持不变的性能，并长时间使用，即使其过滤灰尘的能力(下文中称作收集效率)很优异。就是说，空气中的颗粒污染物通过所述布的受损部分流入所述涡轮机的部件中，并且所述过滤器的总效率变差。

此外，包括与短纤一起使用的玻璃纤维的过滤布在形成皱褶时会产生小纤维灰尘，从而由于所产生的灰尘之故，使用所述过滤器就成了问题。

由于所述问题，越来越期望将包含合成纤维的无纺布用作燃气涡轮机过滤器中的无纺布。然而，与合成纤维所构成的用于燃气涡轮机的无纺布相关的产品或专利仍然不充分。

此外，在制备出的具有某个丹尼尔数的普通合成纤维过滤器的情形中，存在的问题是，压力损失大，因为在过滤空气时，初始被过滤的灰尘颗粒堵塞了所述过滤布上的孔，因而收集效率和DHC(dust hold capacity，容尘量)就下降了。

因为这些问题，所以采取了一些尝试，通过改变空气过滤器或空气过滤器中的无纺布的每一层的纤维密度来改进所述无纺布的收集效率以及压力损失等特性。

例如，韩国专利公开No.2003-0094707公布了一种通过层叠两层或多层具有不同密度的纤维层(例如，出气层、中间层以及进气层)而制备的无纺布以及使用这种无纺布的引擎的过滤器。韩国专利公开No.2001-0008271公开了一种用于空气净化器的过滤布及其制备方法，构成所述过滤布的无纺布由短纤构成，其中致密层、中间层和膨体层(bulky layer)不用树脂粘合剂而结合起来，该无纺布具有一个或多个密度梯度。此外，韩国专利公开No.2000-0019746公开了一种用于分离器薄膜支撑体的聚酯复合无纺布，该无纺布包括通过干法制备的作为上层的低密度聚酯无纺布和通过湿法制备的作为下层的高密度聚酯无纺布，并通过多步砑光(calendaring)进行表面处理。

然而，上面所公开的普通过滤器或无纺布作为过滤器在呈现充分而优异的特性方面也具有局限，因为基于具有密度梯度的各层中的长纤的密度、体积和透气度而得到的这些无纺布的密度、体积和透气度没有优化，因而，很难呈现出深过滤，所述压力损失大，并且它们没有充分的机械强度，因此，空气中的灰尘的收集效率或DHC仍然不够。

发明内容

本发明的一个方面是，提供一种用于热电厂燃气涡轮机的过滤器的纺粘法长丝无纺布及其制备方法，其中，所述过滤器是一种具有优异的收集效率和DHC(容尘量)同时具有优异的透气度和低的压力损失的空气过滤器。

本发明的另一方面是，提供一种包含所述纺粘法长丝无纺布的燃气涡轮机的过滤器。

为了实现这些目标，本发明提供一种用于空气过滤器的纺粘法长丝无纺布，该无纺布是一种多层纺粘法长丝无纺布，其长纤的细度从进气部分开始朝向出气部分减小，其中，所述进气部分包含平均细度为4到6丹尼尔(De’)的聚酯长纤，所述出气部分包含平均细度为2到3丹尼尔(De’)的聚酯长纤，以及所述纺粘法无纺布的每单位面积的重量为130到200g/m²。

本发明也提供一种用于空气过滤器的纺粘法长丝无纺布的制备方法，该方法包括的步骤有：

(a)根据梳理方法通过将所具有的平均细度为4到6丹尼尔(De’)的聚酯长纤和所具有的平均细度为2到3丹尼尔(De’)的聚酯长纤以纤网形式(web form)堆叠来制备长纤，使得所具有的平均细度为4到6丹尼尔(De’)的聚酯长纤层变为进气部分，而所具有的平均细度为2到3丹尼尔(De’)的聚酯长纤层变为出气部分；