一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品及制备方法技术

本发明专利技术涉及空气净化滤料领域，公开了一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品及制备方法。包括如下制备过程：(1)将聚苯硫醚超细纤维、聚四氟乙烯纤维混合制得迎尘面；(2)将聚苯硫醚中粗纤维制成中间层；(3)将聚苯硫醚粗纤维制成净气面；(4)按中间层、聚苯硫醚基布、中间层、净气面的位置顺序进行复合预针刺，得到预针刺毡；(5)将迎尘面和预针刺毡的中间层面贴合进行水刺缠结，然后经烘干、热定型和热压光处理，即得耐高温超细复合纤维空气净化纺织品。本发明专利技术制得的空气净化纺织品通过不同纤维的混合搭配，从迎尘面到净气面形成了一层梯度结构，提高了过滤效果和耐温性能。

A high temperature resistant superfine composite fiber air purification textile and its preparation method

The invention relates to the field of air purification filter material, and discloses a high temperature resistant superfine composite fiber air purification textile and a preparation method thereof. The preparation process includes the following steps: (1) mixing the polyphenylene sulfide superfine fiber and polytetrafluoroethylene fiber to prepare the dust facing surface; (2) making the medium coarse fiber of polyphenylene sulfide into the middle layer; (3) making the coarse fiber of polyphenylene sulfide into the gas purifying surface; (4) making composite pre acupuncture according to the position sequence of the middle layer, polyphenylene sulfide based cloth, the middle layer and the gas purifying surface to obtain the pre acupuncture felt; (5) making the dust facing surface and the pre acupuncture felt After being dried, heat set and calendered, the high temperature resistant superfine composite fiber air purification textiles were obtained. The air purification textile produced by the invention forms a layer of gradient structure from the dust facing surface to the air purifying surface through the mixing and matching of different fibers, which improves the filtering effect and temperature resistance performance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品及制备方法
本专利技术涉纺织领域，具体涉及空气净化滤料领域，公开了一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品及制备方法。
技术介绍
当前我国经济进入高速发展阶段，以资源、能耗消耗性为主的重工业如电力、建材、冶金、化工等迅速发展起来。上述高耗能、高污染产业的发展，在带来经济和社会发展的同时，也带来了严重的环境污染问题，主要表现为高温烟气、烟尘颗粒物等大气污染物的排放。环保部门对钢铁、火力发电和垃圾焚烧等行业的高温烟气的除尘要求越来越严格，排尘浓度标准已由原来的200mg/m3提高到30～50mg/m3。目前，工业粉尘的过滤有袋式除尘、湿式除尘和电除尘等方法，其中占比较大的袋式除尘需要配备过滤材料。耐高温工业除尘滤料一般以高性能聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纤维等为原料，通过针刺、水刺等基材成型技术，加以一定的后整理技术制成的非织造材料，应用于工业高温除尘滤料。由聚苯硫醚纤维制成的耐高温过滤材料在烟气除尘方面有着广泛的应用，其无纺布过滤材料在袋式除尘市场占有很大的比例，这主要是因为聚苯硫醚纤维无纺布过滤材料表面平整、手感好、强力高、耐用、易加工且价格相对便宜。中国专利技术专利申请号201410162520.2公开了一种聚苯硫醚无纺布复合滤料的制备方法，特别涉及聚苯硫醚纤维网层的复合工艺和后处理技术。该专利技术针对现有技术和产品的不足，克服现有常规聚苯硫醚无纺布滤料对微小颗粒物过滤效率低的问题，将熔喷形成的聚苯硫醚纤维网与聚苯硫醚短纤维网通过阵列式嵌入法进行复合，得到复合滤料，然后采用程序升温工艺对复合滤料进行热定型，最后对滤料表面做扎光处理。中国专利技术专利申请号201510371591.8公开了一种低克重超极细纤维超洁净过滤高温滤料及其制备方法。其包括含有聚苯硫醚(PPS)复合超级细纤维及PPS细旦纤维和聚四氟乙烯(PTFE)纤维按一定比例混纺的迎尘面、含PPS普通纤维或PPS细旦纤维的净气面以及位于迎尘面和净气面之间的PTFE基布；纤维经混料、开松、梳理、成网、铺网、预刺得到预刺毡；预刺毡经过预清洗、碱减量开纤、冷水洗、乙酸清洗、冷水洗至中性后烘干；再进行水刺开纤缠结工艺；烘干和热定型处理；热压光；得到低克重超级细纤维超洁净过滤高温滤料。根据上述，现有方案中空气净化滤料的聚苯硫醚纤维由于耐氧化性较差，在200℃以上便会发生热缩现象，力学性能会受到影响。同时，现有的聚苯硫醚无纺布纤维较粗，滤料孔径相对较大，针对PM2.5粒子的精细过滤，其过滤效果尚不能满足要求，本专利技术提出了一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品及制备方法，可有效解决上述技术问题。
技术实现思路
目前应用较广的用于空气净化的耐高温过滤材料中，聚苯硫醚纤维存在耐氧化性较差，制得的聚苯硫醚空气净化滤料存在纤维较粗、滤料孔径相对较大的缺陷，因此对于PM2.5粒子的精细过滤的效果不理想。为此，本专利技术提供一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，进一步提供一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品，采用聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维为原料制备耐高温超细复合纤维空气净化纺织品，将耐温性和耐氧化性较好的聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维网用水刺的形式覆在迎尘面，与净气面的聚苯硫醚粗纤维一起将内部的纤维层夹持在中间，形成夹心层，起到了保护作用。通过不同纤维的混合搭配，从迎尘面到净气面形成了一层梯度结构，提高了过滤效果和耐温性能。。本专利技术通过以下技术方案达到上述目的：一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，制备的具体过程为：(1)将聚苯硫醚超细纤维和聚四氟乙烯纤维按一定比例进行开松混合，梳理成网，得到迎尘面；(2)将聚苯硫醚中粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到中间层；(3)将聚苯硫醚粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到净气面；(4)按中间层、聚苯硫醚基布、中间层、净气面的位置顺序进行复合预针刺，利用三角截面棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺，得到预针刺毡；(5)先将步骤(1)得到的迎尘面和步骤(4)得到的预针刺毡中间层面进行水刺缠结工艺处理，然后经烘干、热定型，最后热压光处理，即得耐高温超细复合纤维空气净化纺织品。聚苯硫醚纤维作为一种新型高性能纤维材料，具有耐高温、耐化学药品和热稳定性好等性能，作为过滤材料广泛应用于高温化学品、烟尘、气体等领域；聚四氟乙烯纤维的强度和延伸率高，化学稳定性好、耐腐蚀性优于其他合成纤维，并且具有较好的耐气候性和抗挠曲性，在高温粉尘滤料中同样具有广泛应用。本专利技术选择聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维织成具有梯度结构的多层纤维网，进而复合制成空气净化纺织品。作为本专利技术的优选，所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为200～300nm，所述聚苯硫醚中粗纤维的平均直径为5～30μm，所述聚苯硫醚粗纤维的平均直径为100～300μm，所述聚四氟乙烯纤维的平均直径为200～400nm。优选的，步骤(1)所述各原料配比为，按质量百分数计，聚苯硫醚超细纤维50～60％，聚四氟乙烯纤维40～50％。本专利技术将耐温性和耐氧化性较好的聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维网用水刺的形式覆在迎尘面，与净气面的聚苯硫醚粗纤维一起将内部的纤维层夹持在中间，形成夹心层，起到了保护作用。按中间层、聚苯硫醚基布、中间层、净气面的位置顺序进行复合预针刺，该工艺适合厚度较大的非织造布的加固，利用三角截面棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺，可对铺好的各层纤维网进行加固，形成尺寸稳定并具有一定强力的预针刺毡。作为本专利技术的优选，所述迎尘面的克重为100～120g/m2；所述中间层克重为30～50g/m2；所述净气面克重为150～180g/m2；步骤(4)所述聚苯硫醚基布的面密度为100～150g/m2。优选的，步骤(4)所述预针刺的刺针为三角截面棱边带倒钩，针刺深度为5～10mm，针刺频率为800～1000次/min。将迎尘面和上述预针刺毡进行水刺缠结，将结构松散的迎尘面和预针刺毡进行加固，水刺工艺对纤维损伤小，制品没有针孔，水刺后的过滤材料表面更加均匀致密，达到过滤材料的要求；另外，通过不同纤维的混合搭配，从迎尘面到净气面形成了一层梯度结构，提高了过滤效果和耐温性能。作为本专利技术的优选，步骤(5)所述水刺缠结采用6～8个水刺头，水刺压力为70～90Bar。过滤材料在经针刺、水刺之后都需要一定的后整理，本专利技术选择的后整理主要为烘干热定型和热压光，可保证过滤材料强力基本不变的同时，极大提高过滤材料的平整度，进而提高过滤效率。作为本专利技术的优选，步骤(5)所述烘干、热定型的温度为180-200℃，时间为3-5min；所述热压光的压力为0.2～0.3MPa，温度为100～120℃，时间为5～10s。由上述方法制备得到的一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品，其平面致密性好，对于PM2.5的精细过滤效果好。通过测试，制备的复合纤维空气净化纺织品的孔径分布范围为3～15μm，PM2.5过滤率高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n(1)将聚苯硫醚超细纤维和聚四氟乙烯纤维按一定比例进行开松混合，梳理成网，得到迎尘面；/n(2)将聚苯硫醚中粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到中间层；/n(3)将聚苯硫醚粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到净气面；/n(4)按中间层、聚苯硫醚基布、中间层、净气面的位置顺序进行复合预针刺，利用三角截面棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺，得到预针刺毡；/n(5)先将步骤(1)得到的迎尘面和步骤(4)得到的预针刺毡中间层面进行水刺缠结工艺处理，然后经烘干、热定型，最后热压光处理，即得耐高温超细复合纤维空气净化纺织品。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
(1)将聚苯硫醚超细纤维和聚四氟乙烯纤维按一定比例进行开松混合，梳理成网，得到迎尘面；
(2)将聚苯硫醚中粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到中间层；
(3)将聚苯硫醚粗纤维进行与步骤(1)同样的开松，梳理成网，得到净气面；
(4)按中间层、聚苯硫醚基布、中间层、净气面的位置顺序进行复合预针刺，利用三角截面棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺，得到预针刺毡；
(5)先将步骤(1)得到的迎尘面和步骤(4)得到的预针刺毡中间层面进行水刺缠结工艺处理，然后经烘干、热定型，最后热压光处理，即得耐高温超细复合纤维空气净化纺织品。


2.根据权利要求1所述一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，其特征在于：所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为200～300nm，所述聚苯硫醚中粗纤维的平均直径为5～30μm，所述聚苯硫醚粗纤维的平均直径为100～300μm，所述聚四氟乙烯纤维的平均直径为200～400nm。


3.根据权利要求1所述一种耐高温超细复合纤维空气净化纺织品的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述各原料配比为，按质量百分数计，聚苯硫醚超细纤维50～60％，聚四氟乙烯纤维40～50％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建业，
申请(专利权)人：王建业，
类型：发明
国别省市：浙江;33