防水蒸气抗静电过滤器及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种包含可渗透模制材料，非纺织物或毡的防水蒸气抗静电过滤器，其中可渗透模制材料，非纺织物或毡包含具有下式（Ⅰ）表示的重复单元的聚酰亚胺纤维，而且可渗透模制材料，非纺织物或毡是用（ｉ）导电材料和（ｉｉ）缩合的多环多核芳香树脂，溶剂可溶的冷固化的含氟树脂或含氟高弹体覆盖的：其中Ｘ、Ｒ和ｎ如说明书中所定义。还涉及所述防水蒸气抗静电过滤器的制备方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1995年3月31日提交的、申请号为95103840.0、题目为“耐化学性、抗静电特性和防水蒸气的过滤器及其生产方法”的申请的分案申请。本专利技术涉及具有良好耐热和耐火性的过滤器，该过滤器防止堵塞且使用寿命长。更具体地说，本专利技术涉及具有良好的耐化学性、抗静电特性和防水蒸气的过滤器和其生产方法。许多由塑料如纤维素、乙酰纤维素、聚四氟乙烯、聚碳酸酯和尼龙制成的可渗透材料是市售的、市售的材料包括那些具有各种孔径大小的材料。但是，这些材料不足以耐热。人们推荐包括玻璃过滤器的可渗透模制材料可用作高耐热的过滤器。然而，模制材料松散，以至于由此难以制成薄的和压实的过滤器。由烧结玻璃制成的可渗透材料是市售的，但这些材料易碎，以至于实际上不能由此材料获得薄而大的模制品。此外，由玻璃制成的过滤器易于堵塞。可用于制造高耐热性模制材料的高分子材料的实例包括芳族聚酰亚胺。但是，由于由芳族聚酰亚胺难以制成滤布，所以基于这类高分子的可渗透过滤器实际上不能得到。同样，基于芳族聚酰亚胺的模制过滤器也实际上没有制得。B.H.Lee在“Modern Plastic Encyclopedia”第62页，(1988)中描述了使用聚酰亚胺粉末原料制备模制产品。但该模制方法复杂，例如，因为经常需要先制造模制的母体材料。此外，当使用该方法时，难以在宽的区域内均匀地将聚酰亚胺粉末原料摊铺成薄粉末层厚度。因此，该方法更难以由芳族聚酰亚胺形成薄而大的可渗透模制材料。另外，因为芳族聚酰亚胺的耐热性高且仅仅微溶于溶剂中，所以难以由其制备成具有均匀孔径大小分布的粉末。本专利技术者研制的可渗透模制材料具有各种孔径大小。结果，本专利技术者发现包含芳族聚酰亚胺的这类过滤器可按JP-A-6-257045(此处使用的术语“JP-A”意指“未经审查的日本公开专利申请”)描述的通过将芳族聚酰亚胺过滤器予模制成非纺织物或毡，并在高于其玻璃化转变温度的温度下加热芳族聚酰亚胺非纺织物或毡适当长的时间而进行制备。可是，由于聚酰亚胺的耐盐酸性差，因此当用于过滤来自焚烧含有氯化氢的工业和城市废物的气体时，其过滤特性迅速下降。为了改进过滤器的耐化学性，曾提出了一种表面涂层方法，它是将聚酰亚胺过滤器浸渍在耐化学性优良的聚四氟乙烯分散体中，干燥加热浸过的聚酰亚胺过滤器。但是，由于聚四氟乙烯在10秒-1的剪切速率和340～380℃的温度下的熔化粘度高达1011～1013泊，因而难以涂敷没有留下孔隙和许多针孔的聚酰亚胺过滤器的整个表面。因此，该表面涂层方法不能充分地改进聚酰亚胺过滤器的耐化学性。而且，聚酰亚胺过滤器的电绝缘特性高。所以当采用聚酰亚胺过滤器在干燥的环境中过滤粉末时，在过滤器和粉末之间经摩擦产生电荷。从而放电时可能出现粉尘爆炸。于是，一般将抗静电剂如甘油酯涂层到合成纤维的表面上以抑制纤维的电荷。然而当过滤来自焚烧工业和城市废物的废气，或过滤回收化学工业中高温气体中的原始粉末或收集其中的粉末产品时，抗静电剂如甘油酯易于分解，致使其过滤效果是短期的。另外，聚酰亚胺过滤器高温防水蒸气性差。因此，当从高湿度的高温气体中回收原始粉末，或从中收集粉末产品时，过滤器特性迅速下降。本专利技术的一个目的是提供一种聚酰亚胺纤维过滤器，它是通过加工含有聚酰亚胺纤维的可渗透模制材料，非纺织物或毡而制备的，这种过滤器具有优良的耐化学性(尤其是耐酸和耐碱性)抗静电特性和抗水蒸气性。本专利技术的另一个目的是提供上述聚酰亚胺纤维过滤器的生产方法。本专利技术的这些和其它目的是通过包含可渗透模制材料，非纺织物或毡的防水蒸气过滤器而实现的，其中包含聚酰亚胺纤维的可渗透模制材料，非纺织物或毡具有如下式(Ⅰ)表示的重复单元，并且可渗透的模制材料，非纺织物或毡是用缩合的多环多核芳得树脂覆盖 式中n表示高于1的整数；X表示选自下列基团的四价芳香基团 R表示选自下列基团的至少一种二价芳香基团 此外，本专利技术的这些和其它目的是通过生产上述防水蒸气过滤器的方法而实现的，它包括将包含具有上述由式(Ⅰ)表示的重复单元的聚酰亚胺纤维的可渗透模制材料，非纺织物或毡浸入一种有机溶液中，该有机溶液含有浓度为20～60％(重量)的缩合的多环多核芳香树脂的缩合中间体，干燥已浸渍的可渗透模制材料，非纺织物或毡，以用缩合的中间体覆盖可渗透的模制材料，非纺织物或毡，且热固覆盖可渗透模制材料，非纺织物或毡的缩合的中间体。此外，本专利技术的这些和另一些目的是通过包含可渗透模制材料，非纺织物或毡的防水蒸气过滤器而实现的，其中可渗透模制材料，非纺织物或毡包含具有上述式(Ⅰ)表示的重复单元的聚酰亚胺纤维，可渗透的模制材料，非纺织物或毡用熔化的含氟树脂，溶剂可溶的冷固化的含氟树脂或含氟高弹体进行覆盖。还有，本专利技术的这些和其它目的是通过生产上述防水蒸气过滤器的方法而实现的，该方法包括(a)用分散在水中或有机溶剂中的熔化的含氟树脂细粉末的分散体或者用分散在水中或有机溶剂中的熔化的含氟树脂细粉末和合成树脂的分散体涂层上述可渗透的模制材料，非纺织物或毡，并在260～400℃的温度下加热已涂层的非纺织物或毡；(b)用溶剂可溶的冷固化的含氟树脂的溶液涂层上述的可渗透模制材料，非纺织物或毡，并在室温下干燥或加热已涂层的非纺织物或毡；或(c)用含氟高弹体的溶液或胶乳涂层上述的可渗透模制材料，非纺织物或毡，并加热已涂层的可渗透模制材料，非纺织物或毡。再有，本专利技术的这些和其它目的是通过包含可渗透模制材料，非纺织物或毡的防水蒸气抗静电过滤器而实现的，其中可渗透的模制材料，非纺织物或毡含有具有上述式(Ⅰ)表示的重复单元的聚酰亚胺的纤维，并且用(ⅰ)导电材料和(ⅱ)缩合的多环多核芳香树脂，一种溶剂可溶的冷固化的含氟树脂或含氟高弹体覆盖可渗透的模制材料，非纺织物或毡。另外，本专利技术的这些和其它目的是通过生产上述防水蒸气抗静电过滤器的方法而实现的，该方法包括(a)用分散在有机溶剂中的导电材料和缩合的多环多核芳香树脂涂层上述的可渗透的模制材料，非纺织物或毡，并在150～300℃的温度下加热已涂层的可渗透模制材料，非纺织物或毡；(b)用分散在有机溶剂中的导电材料和溶剂可溶的冷固化的含氟树脂涂层上述可渗透的模制材料，非纺织物或毡，并在室温下干燥或加热已涂层的可渗透的模制材料，非纺织物或毡；或(c)用分散在水中或有机溶剂中的导电材料和含氟高弹体涂层上述的可渗透模制材料，非纺织物或毡，在室温下干燥或加热已涂层的可渗透的模制材料，非纺织物或毡。附图说明图1表示各种熔化的含氟树脂的熔化粘度随温度变化的关系。(1)表示四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚共聚物的熔化粘度范围。(2)表示四氟乙烯和六氟丙烯共聚物的熔化粘度范围。(3)表示乙烯和四氟乙烯共聚物的熔化粘度范围。(4)表示乙烯和三氟氯乙烯共聚物的熔化粘度范围。(5)表示聚四氟乙烯的熔化粘度范围。本专利技术中使用的缩合多环多核芳香树脂最好是通过在酸催化剂存在下在缩合的多环芳香烃如萘、蒽、菲、芘和沥青，以及交联剂如1,4-苯甲醇之间进行加热缩合聚合反应而制备的。在本专利技术优选的实施方案中，用热固树脂覆盖包含高耐热聚酰亚胺纤维的可渗透的模制材料，非纺织物或毡的表面的方法，该方法包括(a)将可渗透的模制材料，非纺织物或毡浸入低分子树脂化合物中或通过用溶剂稀释树脂化合物而获得的溶液中，或者用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含可渗透模制材料，非纺织物或毡的防水蒸气抗静电过滤器，其中可渗透模制材料，非纺织物或毡包含具有下式（Ⅰ）表示的重复单元的聚酰亚胺纤维，而且可渗透模制材料，非纺织物或毡是用（ｉ）导电材料和（ｉｉ）缩合的多环多核芳香树脂，溶剂可溶的冷固化的含氟树脂或含氟高弹体覆盖的：＊＊＊ （Ⅰ）式中ｎ表示大于１的整数；Ｘ表示选自下列的四价芳香基团：＊＊＊Ｒ表示选自下列的至少一种二价芳香基团：＊＊＊。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：谷口清峰，栌山毅，大高仁志，
申请(专利权)人：日铁矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]