[发明专利]一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业除尘滤料技术领域，具体涉及一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料及制备方法。

背景技术

国内外的应用证明，袋式除尘器已经成为控制工业烟尘和微细粒子的有效设备。对袋式除尘器而言，滤料是设备的核心，其性能决定着除尘器性能的发挥。聚苯硫醚纤维是一种新型高性能合成纤维，具有良好的热稳定性、化学稳定性、耐腐蚀性及电性能，被认为是电厂锅炉烟尘捕集的首选滤料。

目前聚苯硫醚纤维制成的非织造布过滤材料通常纤维较粗，滤料之间孔隙较大，对于过滤细颗粒物效果不佳，精细过滤效率较低，在高温使用时，会出现纤维应力松弛现象，且由于聚苯硫醚纤维的抗氧化性欠佳，因此聚苯硫醚纤维滤料需要在低氧环境下使用；电厂应用时，过高的氧含量会使滤料的强力降低较快，减少其使用寿命。因而面对日益严重的工业大气排污问题，迫切需要开发出一种性能优、制备简单、能过滤细颗粒物的高效率聚苯硫醚复合滤料。

发明内容

本发明的目的就是提供一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料及制备方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料，包括中间骨架层和上下两个表面层，其特征在于，以玻璃纤维基布为中间骨架层，上下两个表面层为纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维，采用加热方式对复合滤料进行热定型及表面轧光整理。

所述的纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维的制备方法包括以下步骤：

（1）将纳米氧化铈与聚苯硫醚按加入到1-氯萘中，升温至200-210℃，搅拌反应1-2小时，负压脱出1-氯萘，用甲醇洗涤至不含1-氯萘，在100℃下真空干燥24h，得聚苯硫醚/纳米氧化铈复合材料；

（2）将上述的聚苯硫醚/纳米氧化铈复合材料在300-310℃下加热熔融，在柱塞式纺丝机上进行熔融纺丝，得纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维，所述的短纤直径为0.8-10μm。

所述的纳米氧化铈添加量为聚苯硫醚质量的3-4%。

所述的一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料，其特征在于，所述的玻璃纤维基布的生产工艺为：将玻璃纤维拉丝、烘干、退并、整经、穿综穿筘、织造、检验。

所述的一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维经开松、混合、梳理和交叉铺网制得聚苯硫醚短纤网；

（2）采用阵列式针刺设备，将上述制得的聚苯硫醚短纤网以点阵形式铺叠到玻璃纤维基布的两个表面，得到聚苯硫醚复合滤料；所述的聚苯硫醚短纤网单面的克重200g/m²；

（3）将步骤（2）制得的聚苯硫醚复合滤料采用程序升温工艺进行热定型处理：90℃处理5min，120℃处理3min，170℃处理2min；

（4）采用热辊对步骤（3）热定型处理后得到的复合滤料进行热轧处理：热轧温度为220℃，热轧时间为20s后得成品。

本发明有以下有益效果：本发明通过溶液分散的方法将纳米氧化铈均匀分散在聚苯硫醚基体中，相比传统的机械混合，本发明分散方式更均匀，纳米氧化铈不易团聚，改善了聚苯硫醚纤维的抗氧化性能和力学性能，和玻璃纤维采用聚苯硫醚短纤维＋玻璃纤维基布＋聚苯硫醚短纤维结构制得的复合除尘滤料强度高、热稳定性能好、透气率高、表面光洁、过滤精度高、耐氧化性能优。

具体实施方式

一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料，包括中间骨架层和上下两个表面层，其特征在于，以玻璃纤维基布为中间骨架层，上下两个表面层为纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维，采用加热方式对复合滤料进行热定型及表面轧光整理。

所述的纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维的制备方法包括以下步骤：

（1）将纳米氧化铈与聚苯硫醚按加入到1-氯萘中，升温至200-210℃，搅拌反应1-2小时，负压脱出1-氯萘，用甲醇洗涤至不含1-氯萘，在100℃下真空干燥24h，得聚苯硫醚/纳米氧化铈复合材料；

（2）将上述的聚苯硫醚/纳米氧化铈复合材料在300-310℃下加热熔融，在柱塞式纺丝机上进行熔融纺丝，得纳米氧化铈改性的聚苯硫醚短纤维，所述的短纤直径为0.8-10μm。

所述的纳米氧化铈添加量为聚苯硫醚质量的4%。

所述的一种耐氧化玻璃纤维/聚苯硫醚纤维复合除尘滤料，其特征在于，所述的玻璃纤维基布的生产工艺为：将玻璃纤维拉丝、烘干、退并、整经、穿综穿筘、织造、检验。