[发明专利]一种耐高温尼龙无纺布及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料应用领域，具体涉及一种可广泛应用于高温液体、气体、烟尘的过滤等领域的耐高温尼龙无纺布及其制备方法。

背景技术

耐高温纤维良好的耐高温性能，使其可用于各种高温环境下的防护服、滤材、装饰用材等，虽说与常规纺织品相比，耐高温纤维的价格较高，但由于其优异的性能使其在产业领域有广泛应用。耐高温纤维可用于航天、航空等工业领域，且可扩展至建筑、环保、电子、机械、防护等众多领域。

目前，耐高温过滤介质多采用烧结氧化铝、烧结陶瓷、烧结不锈钢、折叠不锈钢毡、玻璃纤维复合纸(毡)等无机金属过滤介质，不适合于高固体含量的气体、高粘度、高浊度的液体过滤，受到压力后过滤孔径变形，从而产生阻力增大而迅速堵塞，使过滤受到影响。而纤维无纺布过滤介质因其纤维直径小，内表面积大，孔隙率高，孔间结合性良好等特点，具有良好的过滤性能。耐高温纤维过滤介质可长时间经受高温并保持其原有的物理机械性能；长期使用温度在180℃以上大分子结构不易降解；同时具有良好的耐水解和耐化学药剂等性能。

现有的耐高温纤维过滤介质有芳纶、聚苯硫醚(PPS)，聚酰亚胺(PI)，聚四氟乙烯(PTFE)等。其中，芳纶(上海纺织科技，2005(1)：12-14，21)使用温度为135-204℃，瞬间可承受220℃；可制成连续长丝或纤维原料，用于制造针刺毡或机织布过滤材料，但芳纶易发生水解，在酸性环境中会水解加速。PPS纤维(甘肃石油与化工，2007(4)：42-45)是现阶段使用最多的耐高温过滤介质，可以在190℃的温度下连续工作运行，在无其他化学成分的影响时瞬间可以承受232℃的高温，但当被处理的烟气中的氧含量超过10％时，运行温度超过165℃时PPS易发生分解。PI纤维(产业用纺织品，2000(18)：40-42)是具有良好的阻燃耐温性能，在240℃时机械性能不会发生变化，最高耐温可达260℃。其过滤介质主要应用于化学条件苛刻的应用场合，但不适用于强酸条件下。PTFE纤维(中国专利200910050527)的连续运行温度为240℃，瞬间耐热最高温度可达260℃，能耐全部PH值内的酸碱侵蚀，自润性极佳，不吸潮，能承受紫外线辐射；但其耐磨性一般，在设计过滤介质时需注意避免过多摩擦。

上述几类耐高温过滤介质的制备主要是经历先制成纤维或长丝，再经水刺、复合等方式制成无纺布或毡的形式用于高温过滤，这使其制备环节增多，生产成本提高。现有技术中未见到半芳香族耐高温尼龙无纺布的专利和研究报道，而半芳香族尼龙是介于脂肪族尼龙和全芳族尼龙之间的耐高温热塑性树脂，其加工流动性较高，利于熔喷成型制备耐高温尼龙无纺布。

发明内容

本发明的目的是公开一种耐高温尼龙无纺布，采用的耐高温尼龙树脂切片为半芳香族尼龙和/或其共聚物，耐高温尼龙切片经过熔喷工艺制备成无纺布，该无纺布可应用于高温液体、气体、烟尘的过滤等领域。

本发明的另一个目的是提供上述耐高温尼龙无纺布的制备方法，该方法加工环节少，成本降低。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种结构新颖的耐高温尼龙无纺布，由耐高温尼龙切片经过干燥、熔喷、定型过程制造而成，纤维直径为5-15um，克重450-530g/m²。

所述的耐高温尼龙无纺布结构稳定，长期使用温度为180℃，最高使用温度为260℃，具有良好耐热、耐溶剂性能。

采用的耐高温尼龙切片为半芳香族尼龙和/或其共聚物，其结构具有如通式(I)所示的重复结构单元：

式中：

A为-(CH₂)_x-，其中4≤x≤16，

-(CH₂)_x-中的H可任选C_1-4的烷基取代，

50≤P≤100。

或结构具有如通式(II)所示的重复结构单元：

式中：

B为-(CH₂)_x-，其中4≤x≤16；

-(CH₂)_x-中的H可任选C_1-4的烷基取代，

50≤q≤100。

或者是包含有如通式(I)或(II)所示结构单元的共聚半芳香族尼龙。

所述的半芳香族尼龙和/或其共聚物可采用专利CN 101200542A(5-7页)和专利CN1537881A(7-8页)公开的方法制备。