CN105386136A - 一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法，特殊之处在于其步骤为：a.采用间苯二胺和间苯二甲酰氯反应，制备间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液；b.将原液通过喷丝板挤出，进入凝固浴快速成型，并进行水洗、烘干、热处理、卷曲、切断，得到具有一定纤度范围的差别化间位芳纶短纤维；所述的喷丝板上的孔为三角形异型孔，从里到外孔径逐渐变大。按照以上工艺，得到的纤维纤度范围为1D-2D（平均细度在1.5D左右），纤维呈离散型分布。该纤维与现有普通过滤用间位芳纶纤维有以下优势：纤维细旦化，能够降低滤料的平均孔径，有效提高滤料纤维的过滤精度；纤维细度成离散分布，各规格纤维比例均匀，具备异形化纤维优势。

Description

一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种差别化间位芳纶的生产技术，特别涉及一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法。
背景技术
工业的快速发展，给环境带来了巨大的压力，空气污染成为重中之重，随之而来的雾霾、PM2.5问题，对现行的除尘技术提出了新的挑战，如何解决细微粉尘颗粒排放成为工业除尘领域亟待解决的技术难题。
在工业领域内，治理粉尘的方式有袋式除尘过滤、电除尘过滤，目前国内应用较多、效果较好的除尘方式为袋式除尘。目前提高袋式除尘效率，减少工业废气中细微粉尘颗粒排放的措施主要有三个方面，分别是滤料后处理、除尘设备改进和滤料纤维改进。滤料后处理指对滤料进行覆膜后处理，可一定程度提高滤料对细微粉尘的过滤精度和过滤效率，但经覆膜处理后的滤料初始阻力大、难以承受高负荷作业，覆膜破损后过滤效率下降明显；除尘设备改进主要指对设备内部结构、工作风速、设计风量等环节改进，但投资成本过高，一般企业难以承受；滤料纤维改进目前主要分为纤维细旦化和异形化两大方面，目前无纺设备对细旦纤维的适应性依旧难以解决，无法对细旦纤维进行有效的梳理，损耗大，生产成本增加，并且由滤料纤维细旦化而带来的过滤阻力的增加也会对终端成本控制带来较大的困难；纤维异型化纤维滤料在实际运行过程中细微颗粒吸附在纤维表面，异型效果逐渐减弱，过滤效果下降，同时因粉尘吸附造成的滤阻上升也对运行成本带来负担。
本专利所涉及的工业领域高精细粉尘过滤的差别化间位芳纶，集合了细旦化纤维和异形化纤维的优势，在提高滤料性能的同时，进一步增加了纤维滤料的性价比。
目前，尚无其他相关用于工业领域高精细粉尘过滤的差别化间位芳纶生产公开技术和方法。
发明内容
本发明所涉及的这种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法，特殊之处在于其步骤为：
a.采用间苯二胺和间苯二甲酰氯反应，制备间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液；
b.将原液通过喷丝板挤出，进入凝固浴快速成型，并进行水洗、烘干、热处理、卷曲、切断，得到具有一定纤度范围的差别化间位芳纶短纤维；所述的喷丝板上的孔为三角形异型孔，从外到内孔径逐渐变大。
上述方法中所述的三角形异型孔包含无序分布的4-6种规格，且不同规格的三角形异型孔的数量不完全相同，其中同规格异型孔的数量和总孔数的比例为1~6：12。
上述方法中所述的喷丝板上三角形异型孔从外到内的锥角为5°-15°。
进一步地，纺丝溶液的动力黏度＞500p；所述的凝固浴主体为DMAc的水溶液，并添加了浓度为0.005-0.05%浓度的氯化物，凝固浴浓度控制范围为50%-70%，温度控制范围为20-35℃。加入氯化物的目的在于平衡初生纤维在低浓度、高温凝固浴中的成型速度和优化成型效果。
进一步地，所述的氯化物为CaCl2、LiCl、NaCl、MgCl2中的一种。
按照以上工艺，得到的纤维纤度范围为1D-2D（平均细度在1.5D左右），纤维呈离散型分布。该纤维与现有普通过滤用间位芳纶纤维有以下优势：纤维细旦化，能够降低滤料的平均孔径，有效提高滤料纤维的过滤精度；纤维细度成离散分布，各规格纤维比例均匀，具备异形化纤维优势，在提高过滤精度的前提下，基本不增加设备运行阻力，减少设备运行损耗。
附图说明
图1是本发明三角形异型喷丝板的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：
实施例1
将间苯二胺溶于DMAc中，加入一定量的间苯二甲酰氯反应，之后除去反应生成的HCl，并控制纺丝溶液动力黏度为520p，脱泡待用；
将备好的原液通过三角形异型喷丝板挤出，进入温度为25℃，含有0.01%CaCl2、56%DMAc的水溶液中凝固浴成型，并进行水洗、烘干、热处理、卷曲、切断，得到具有一定纤度范围的差别化间位芳纶短纤维。
三角形异形喷丝板孔径不一，共有4种不同规格孔径，且孔径分布从里到外逐渐变大；且从大到小孔径数量比例为：1：1：1.2：1.3。
实施例2
将间苯二胺溶于DMAc中，加入一定量的间苯二甲酰氯反应，之后除去反应生成的HCl，并控制纺丝溶液动力黏度600p，脱泡待用；
将备好的原液通过三角形异型喷丝板挤出，进入温度为30℃，含有0.04%CaCl2、65%DMAc的水溶液中凝固浴成型，并进行水洗、烘干、热处理、卷曲、切断，得到具有一定纤度范围的差别化间位芳纶短纤维。
三角形异形喷丝板孔径不一，共有5种不同规格孔径，且孔径分布从里到外逐渐变大；且从大到小孔径数量比例为：1：1.1：1.2：1.3：1.4。
普通间位芳纶纤维与本实施例1的工业领域高精细粉尘过滤的差别化间位芳纶做成过滤毡测试结果见对比表1，工业领域高精细粉尘过滤的差别化间位芳纶更好的解决了滤料纤维的过滤精度不足、设备运行阻力大，设备运行损耗高等缺点。高精细粉尘过滤效率提高10％，能够更好的满足环保要求，与普通间位芳纶纤维过滤效果具体对比情况请见下表2及表3。
表1：本实施例1与普通间位芳纶纤维的纤维孔径及透气量测试结果（样品定重为550g/㎡；透气量测试压差：200Pa，测试面积：20cm2）
表2：本实施例1与普通间位芳纶纤维的过滤效率测试结果
表3：本实施例1与普通间位芳纶纤维的过滤阻力测试结果
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法，包括以下步骤：
a.采用间苯二胺和间苯二甲酰氯反应，制备间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液；
b.将原液通过喷丝板挤出，进入凝固浴快速成型，并进行水洗、烘干、热处理、卷曲、切断，得到具有一定纤度范围的差别化间位芳纶短纤维；所述的喷丝板上的孔为三角形异型孔，从外到内孔径逐渐变大。
2.按照权利要求1所述的一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法，其特征在于所述喷丝板上的三角形异型孔包含无序分布的4-6种规格，且不同规格的三角形异型孔的数量不完全相同，其中同规格异型孔的数量和总孔数的比例为1~6：12。
3.按照权利要求1所述的一种过滤细微粉尘用差别化间位芳纶的制备方法，其特征在于所述的喷丝板上三角形异型孔从外到内的锥角为5°-15°。
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