一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107983014A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711356241.X(22)申请日2017.12.16(71)申请人李竑靓地址450000河南省郑州市巩义市芝田镇喂庄村李家巷13号(72)发明人李竑靓王文新史玉玲(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人马骁(51)Int.Cl.B01D39/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料及其制备方法，属于过滤材料技术领域。本发明通过在过滤材料中形成粗纤维、普通纤维及细小纤维分支的混合结构，使得滤料的平均孔径与孔隙率均明显变小，细小分支的分割作用使得气流通道分支数量与曲折程度大幅提高，提高了滤料的拦截效应与惯性效应，使滤料获得了高效低阻的理想过滤性能，本发明通过超生波复合技术粘合针刺毡与复合玻璃纤维网，其超声波能量直接传递到纤维网内部，能量损失较少，可任意设计粘合点位置和粘合面积，且不会产生类似针刺复合、水刺复合的孔洞，同时针刺毡与复合玻璃纤维网紧密结合在一起，有效改善了复合材料的力学性能，具有良好的应用前景。CN107983014ACN107983014A权利要求书1/1页1.一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述过滤材料由针刺毡和复合玻璃纤维网超声波缝合制成。2.如权利要求1所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述针刺毡为改性聚苯硫醚纤维丝开松梳理铺网后预针刺处理，再主针刺处理，并烧毛加压轧光制得。3.如权利要求2所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述改性聚苯硫醚纤维丝为聚苯硫醚粉末、玄武岩纤维、硅烷偶联剂KH-550熔融混炼挤出造粒后熔融拉丝制成。4.如权利要求3所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述聚苯硫醚粉末、玄武岩纤维、硅烷偶联剂KH-550的重量份为80～100份干燥后的聚苯硫醚粉末，1.6～2.0份玄武岩纤维，0.4～0.5份硅烷偶联剂KH-550。5.如权利要求2所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述梳理铺网成500～560g/m2的单层纤网，所述预针刺处理为以400～500次/min的频率，深度9～10mm，密度36～38刺/cm2预针刺处理，所述针刺处理为以1200～1500次/min的频率，深度8～10mm，密度500～600刺/cm2正反面各4次主针刺处理。6.如权利要求1所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述复合玻璃纤维网为40～50重量份聚四氟乙烯纤维，40～50重量份改性无碱玻璃纤维开松梳理铺网后预针刺处理，再主针刺处理，并烧毛加压轧光制得。7.如权利要求6所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述改性无碱玻璃纤维为将无碱玻璃纤维浸泡于混合液中1～2h，干燥烧结制得。8.如权利要求7所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料，其特征在于，所述混合液由下述重量份原料组成：12～15份钛酸四丁酯，80～100份质量分数为10%乙酰丙酮-乙醇混合液，20～25份无水乙醇，4～5份质量分数为10%盐酸，0.8～1.0份五水硫酸铜粉末，1.6～2.0份硼酸粉末。9.如权利要求1～8任意一项所述的一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将聚苯硫醚粉末干燥后与玄武岩纤维、硅烷偶联剂KH-550熔融混炼挤出造粒后熔融拉丝，得改性聚苯硫醚纤维丝；（2）取钛酸四丁酯加入乙酰丙酮-乙醇混合液中混合均匀，再加入无水乙醇、盐酸、五水硫酸铜粉末、硼酸粉末，继续搅拌1～2h，得混合液；（3）将无碱玻璃纤维浸泡于混合液中1～2h，干燥后转入500～550℃马弗炉中，在氩气保护下，保温烧结2～3h，得改性无碱玻璃纤维；（4）取改性聚苯硫醚纤维丝开松梳理铺网后预针刺处理，再主针刺处理，并烧毛加压轧光，得针刺毡；（5）取聚四氟乙烯纤维，改性无碱玻璃纤维开松梳理铺网后预针刺处理，再主针刺处理，并烧毛加压轧光，得复合玻璃纤维网；（6）将针刺毡平铺在复合玻璃纤维网上并送入超声波缝合机中缝合，得多尺度纤维复合高温气体过滤材料。2CN107983014A说明书1/4页一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种多尺度纤维复合高温气体过滤材料及其制备方法，属于过滤材料技术领域。背景技术[0002]近年来，高温工业废气的大量排放造成了大气环境的严重污染，“雾霾”、“PM2.5”等话题在全球范围内迅速升温，已经成为了热点问题。因此，研发及优化高温除尘技术就变得极