[发明专利]一种芳砜纶驻极体高温过滤材料的制备方法

说明书

本发明公开了先制备得到由预过滤层和主过滤层组成的双层复合纤维，其中预过滤层的纤维丝径分布在3‑10um；主过滤层的纤维丝径分布在1‑5um；再对双层复合纤维进行注极而得芳砜纶驻极体高温过滤材料产品，预过滤层和主过滤层采用双喷丝板熔喷工艺制得，预过滤层和主过滤层采用双喷丝板分别挤出，两喷丝板中挤出的超细纤维在凝网帘上成网具有一定的时间差，从而形成不同丝径分布的双层复合纤维。本发明的芳砜纶高温驻极体过滤材料具有极高的驻极体电荷稳定性、卓越的过滤效率、使用寿命长，应用广泛，适应性广。

技术领域

本发明属于高分子滤材技术领域，特别涉及一种芳砜纶驻极体高温过滤材料的制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展，工业生产过程中排放的高温烟气粉尘SOx、NOx等有害气体，对环境和人类身体健康造成危害，甚至危及生命。

目前，用于高温过滤的材料主要由于织物孔径大、结构疏松、对小粒径烟尘颗粒物过滤效果差、除尘效率低，并且在高温环境下的使用寿命较短，频繁更换滤袋等问题。

我国对耐高温纤维的需求量也逐年递增，，但是耐高温纤维在我国的生产尚处于起步阶段许多关键技术被国外公司垄断。当前我们的迫切需求，对耐高温过滤材料的研发尤为重要。

芳砜纶(PSA纤维)具有优良的耐热阻燃过滤性能、优异的物理机械性能和化学稳定性。PSA纤维长期使用温度为250℃，100h加热后强度保持率大于80％，极限氧指数(LOI)为33％，符合耐高温滤料用纤维原料的基本性能要求，芳砜纶在高温烟气净化领域的应用较少。

为了在芳砜纶过滤阻力不变的前提下提高过滤效率，可对芳砜纶熔喷过滤材料进行驻极处理，使其纤维带电，利用独特的静电过滤机制过滤空气中的微小颗粒。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种芳砜纶驻极体高温过滤材料的制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

先制备得到由预过滤层和主过滤层组成的双层复合纤维，其中预过滤层的纤维丝径分布在3-10um；主过滤层的纤维丝径分布在1-5um；再对双层复合纤维进行注极而得芳砜纶驻极体高温过滤材料产品。

上述的预过滤层和主过滤层采用双喷丝板熔喷工艺制得，预过滤层和主过滤层采用双喷丝板分别挤出，两喷丝板中挤出的超细纤维在凝网帘上成网具有一定的时间差，从而形成不同丝径分布的双层复合纤维。

预过滤层的喷丝板孔径直径为0.4～0.6um，长径比为6～12；主过滤层的喷丝板孔径直径为0.1～0.4um，长径比为10～17，从而形成工艺控制条件下的预过滤层和主过滤层的纤维丝径尺寸要求。

对双层复合纤维进行注极采用电晕放电法或电击穿极化方法，其中采用电晕放电法进行驻极时，驻极电压正极为20～30KV，负极为10～30KV，驻极距离为2-5cm，驻极时间为1-4min。

所制得的芳砜纶双层复合纤维每平方米克重为50～200克，厚度为0.50～1.50毫米。

本发明的有益效果为：芳砜纶驻极体过滤机理是静电效应和非静电效应相结合，通过沉积在纤维上的电荷所形成的电场吸附微小颗粒物，实现静电过滤。同时纤维间的孔隙使材料通过直接捕获、惯性沉积、扩散效应和重力效应等实现机械过滤效果，是实现滤料高效低阻的有效方法。本发明的芳砜纶高温驻极体过滤材料具有极高的驻极体电荷稳定性、卓越的过滤效率、使用寿命长，应用广泛，适应性广。

附图说明

图1为电晕放电法的原理图。

具体实施方式