CN105983275A - 一种高效过滤材料及其生产方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效过滤材料及其生产方法和用途，该过滤材料是由极细过滤表层、过滤层、中间增强织物层、非过滤层四层结构构成，所述极细过滤表层为极细纤维集合体，所述极细纤维集合体是由平均直径在600～2000nm的聚苯硫醚纤维构成，且构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为50%以上的单纤维的直径差为100nm以下。本发明的耐热过滤材料具有捕集率更高、压损低的特点，应用于高温过滤领域，如垃圾焚烧炉、燃煤锅炉或金属熔炼炉等。

Description

一种高效过滤材料及其生产方法和用途

技术领域

本发明涉及一种高效过滤材料及其生产方法和用途。

背景技术

随着我国社会、经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对大气环境的质量要求也越来越高，过滤材料的应用也越来越广泛。如从燃煤锅炉、城市垃圾焚烧炉、产业废弃物焚烧炉等排出的烟尘中有一般的煤尘，也有氮氧化合物、硫氧化合物以及二恶英等有害、有毒气体。对于这些烟尘和烟气，作为袋式过滤器除尘机具有很好的过滤效果。目前市场上过滤材料的制造是采用织物或无纺布表面覆上一层厚度为10～30微米、平均微孔径在2～5微米的PTFE薄膜，与一般过滤材料相比制得过滤材料的粉尘清灰性、粉尘捕集效率较好。然而，过滤材料的初期压损较高，当与PTFE材质以外的滤料热复合或胶复合时，多次使用清灰后，PTFE薄膜和其它素材接着性就会降低，甚至PTFE薄膜破裂。

另外，还通过纤维细化工艺来提高过滤材料的捕集效率，将1.0dtex（平均纤维直径9um）的PPS细纤维和2.2dtex（平均纤维直径14um）的常规纤维进行1：1混合，梳理成网作为过滤层，再与非过滤层常规纤维网（2.2dtex）进行针刺复合成梯度过滤布。与常规纤维构成的滤布相比，上述粗细勾配滤料固然具有提高捕集效率的优点，但是由于表层存在粗纤维，无形中增加了表层的孔隙率，使细小粒子很容易进入滤布，从而达不到更低排放的效果。

如中国公开专利CN102416277A公开了一种上层（基布层以上）极细纤维过滤无纺布，上层采用0.05～0.08dtex的细纤维（换算成PPS材料的话，约等于2300～2900纳米），虽然极细纤维构成的无纺布在使用初期可以提高对超细粉尘的精密过滤，但是由于频繁的脉冲清灰，导致滤布网眼打开，而且过高的超细纤维层克重，较粗的表层纤维直径，甚至直接将纤维进行碱处理脱海，这样由于开纤不良等，都会导致最终的滤布过滤性能（出口粉尘浓度、循环时间等）降低，甚至低于常规的过滤布，从而制得的过滤毡达不到对超细粉尘很好的捕集效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对细粉尘的捕集率更高、压损低、耐清灰的高效过滤材料。

本发明的技术解决方案如下：该过滤材料包括极细过滤表层、过滤层、中间增强织物层、非过滤层，所述极细过滤表层为极细纤维集合体，所述极细纤维集合体是由平均直径在600～2000nm的聚苯硫醚纤维构成，且构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为50%以上的单纤维的直径差为100nm以下。

本发明的有益效果是通过在极细过滤表层采用平均直径在600～2000nm的聚苯硫醚纤维构成的极细纤维集合体，解决了以往过滤材料对细粉尘捕集率低和难于清灰的问题，本发明制得的过滤材料具有对细粉尘捕集效率高、压损低的特点。

具体实施方式

本发明的高效过滤材料包括极细过滤表层、过滤层、中间增强织物层、非过滤层，所述极细过滤表层为极细纤维集合体，所述极细纤维集合体是由平均直径在600～2000nm的聚苯硫醚纤维构成，且构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为50%以上的单纤维的直径差为100nm以下。对于本发明高效过滤材料的层数，虽然由极细过滤表层、过滤层、中间增强织物层、非过滤层四层结构构成的过滤材料为最佳，但是由于生产工艺等原因，通过将相同结构的层数叠加，也可以达到类似的效果。比如过滤层可以为两层或三层材料进行叠加，再进行针刺等工艺进行加固。使用上述聚苯硫醚纤维的目的是鉴于最终用途在130～160度的含氧、硫等高温环境的特殊要求。对于聚苯硫醚纤维的平均直径，如果低于600nm的话，由于聚苯硫醚的极性等原因，通过碱液脱海+水洗后，虽然大部分海成分会被碱液处理掉，但如果由于岛成分的纤维太细，比表面积大，极性强，使得纤维之间容易黏在一起，不易被开纤，从而导致制得的纤维网作为极细过滤表层的过滤性能（出口粉尘浓度、循环时间等）降低，而且过细的纤维直径也会相对提高滤布的阻力；如果高于2000nm的话，虽然开纤性得到极大提高，但是由于纤维过粗而导致极细过滤表层孔径增加，从而在使用过程中，细颗粒很容易进入到滤毡内部，滤毡的阻力上升较快，从而导致过滤材料的过滤性能低。从后道脱海处理时容易开纤以及得到过滤材料的孔径在合理的范围内考虑，极细纤维集合体优选由平均直径在800～1600nm的聚苯硫醚纤维构成。另外，对于极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为50%以上的单纤维的直径差为100nm以下，如果直径差高于100nm，由于纤维间粗细不均匀，存在过多的粗纤维，会导致极细纤维表层的孔径增加，细粉尘容易进入滤毡内部；同时还会导致极细纤维表层的表面不细腻，使得粉饼层的粒子径偏大，从而使得粉饼层的过滤效果降低。

上述极细纤维集合体的克重（脱海以后的克重）为30～199g/m²，极细纤维表层克重的控制对于最终的过滤材料有着很大的影响，具有最佳的过滤性能。如果极细纤维集合体的克重低于30g/m²，在使用过程中，过滤材料表面受到长时间粉尘冲涮，脉冲清灰等影响，会使极细纤维层的孔径增大，或者耐磨性变差后，表面破损；如果极细纤维集合体的克重高于199g/m²，那就表明构成极细过滤表层的纤维网过于厚实，阻力增加。同时一般过滤毡的整体克重是固定的（400～800g/m²），增加极细过滤表层的克重，势必降低其他层（过滤层、中间增强织物层、非过滤层）的克重，从而会影响到滤毡的整体强伸度、耐磨性等性能。

上述极细纤维集合体的厚度为100～500微米。过低的厚度，会导致密度增加，阻力上升；过高的厚度，纤维集合体蓬松，导致耐粉尘冲刷性差和耐清灰性降低，同时还会导致密度降低，过滤精度也会降低，从而导致过滤性能低下。

上述构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为80%以上的单纤维的直径差为100nm以下。虽然采用粗细混的纤维作为过滤层（以下称：粗细混过滤毡）可以提高过滤效率的同时，还可以降低阻力。但是如果将粗细混纤维网作为过滤表层，比如用于燃煤锅炉除尘机，一般其排放（出口粉尘浓度）在10～20mg/m³之间，对于低于10mg/m³的排放浓度，现有的粗细混过滤毡基本已经很难满足排放要求。而针对于目前日益严格的排放要求，特别是针对10mg/m³以下的排放标准时，使用本发明表层为极细过滤表层过滤毡，不仅可以达到高捕集过滤效果，同时又不影响其耐清灰性能（相比于表层PTFE覆膜来讲，具有更强的耐清灰性）。作为极细纤维集合体来讲，如果其单纤维的直径差越低，表面会更均一，粉尘更容易掉落，因此单纤维的直径差为100nm以下的优选纤度比例为80%以上。

本发明高效过滤材料的平均孔径为5～10微米，这个孔径范围基本可以过滤掉燃煤锅炉中的所有烟尘，包括干法脱硫时用的石灰石粉体， 95%重量以上的粒子直径都在10～50微米。

本发明的高效过滤材料的生产方法，包括如下步骤：

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在300～320℃、280～300℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺和/或水刺-热加工，制成海岛复合纤维网层；

（3）过滤材料的制备：将耐热纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺和/或水刺加工成普通纤维网层，然后至少将海岛复合纤维网层、普通纤维网层、中间增强织物层以及普通纤维网层依次层叠，再进行针刺和/或水刺成无纺布，然后通过5～20g/L的碱溶液进行脱海处理，形成极细过滤表层，经温水水洗干燥，最后制得成品。

步骤（1）中由于PPS的熔点为285℃左右，一般选择高于这个温度15～35度进行高温熔融纺丝，因此在300～320℃下进行熔融纺丝，过高的温度，会导致PPS劣化，性能低下；过低的温度，导致熔融不够，不易纺丝。对于易溶出型共聚聚酯树脂，一般选择280～300℃下进行熔融纺丝，过高的温度，会导致该成分劣化，性能低下；过低的温度，导致熔融不够，不易纺丝。易溶出型共聚聚酯树脂选择改性涤纶。

同时，本发明使用的是分配型海岛复合喷丝板，该喷丝板可以实现单纤维的多岛化。而普通的海岛喷丝板是很多个芯鞘复合的组合体，所以喷丝板加工时存在岛数的限定。分配型海岛复合喷丝板主要包括计量部分、分配部分及吐出部分，其中分配部分由多块板构成，每块板的厚度为0.2mm左右，板上面有孔以及沟槽，通过改变板的数量可以调整岛数在10～10000范围内变化，而通过改变板上孔的位置及沟槽的流向和数量可以而自由控制岛成分的断面形状。岛成分的断面形状可以是圆形、扁平形、三角形、正方形、六边形、三叶形、十字形或六叶形等。岛成分断面的异形度越大，其与海成分相接触的表面积越大，从而也更容易避免岛成分的剥离问题。但是异形度过大纺丝困难，从纤维的剥离性和纺丝方面考虑优选岛成分的断面形状为圆型。

步骤（3）中至少将海岛复合纤维网层、普通纤维网层、中间增强织物层以及普通纤维网层依次层叠，海岛复合纤维网层的下层为普通纤维网层（过滤层），该过滤层可以为两层或三层，再将其进行针刺等工艺进行加固。

步骤（3）中对烧毛工艺后的产品采用5～20g/L碱溶液进行脱海处理，通过脱海处理，使复合海岛纤维的皮层共聚聚酯树脂由于碱处理溶解，只剩下平均直径600～2000nm的极细聚苯硫醚纤维。对于岛-海的重量比例，一般在（8：2）～（5：5），考虑到极细纤维的细度和脱海的难易度，本发明岛-海的重量比例优选7：3。对于脱海处理的碱溶液浓度，一般地，浓度越高脱海越彻底，但是在加热条件下碱溶液容易将PPS纤维劣化（PPS在极细条件下，更容易受到碱劣化），而且过高的碱溶液浓度，也会造成浪费。另外，过低的碱溶液浓度，不容易彻底脱掉皮层的共聚聚酯树脂，从而造成开纤不良。对于其脱海条件，优选10～15g/L的碱溶液进行脱海处理。为了能够彻底脱掉共聚聚酯树脂以及杂质，本发明优选碱性较弱的溶剂，碳酸氢钠进行二次脱海处理，碱性较弱的碳酸氢钠不会伤PPS极细纤维。

为了能够让后道碱溶液顺利脱海，尤其是对于PPS材料，可以在碱溶液脱海前进行酸预处理。通过酸预处理，可以是使PPS软化，便于后道脱海。可以在温度为110～150℃、浓度为0.5～5.0g/L的马来酸溶液下进行10～30min的酸处理。对于酸处理的温度，选择110～150℃，温度过高的话，作为PPS极细纤维本身，容易氧化；温度过低的话，马来酸很难进入表层共聚物内部，达不到软化表层共聚物的目的。对于马来酸的浓度，选择在浓度为0.5～5.0g/L的马来酸溶液下进行10～30min的酸处理，如果浓度过高、处理时间过长的话，由于处理过量，会导致纤维表面酸附着较多，后道碱处理时容易和碱溶液中和，最终达不到完全脱海的目的；而如果浓度过低、处理时间过短的话，会使酸预处理不充分，达不到事前软化海成分的目的，从而不利于后道碱液脱海。

步骤（3）中的水洗步骤中通过羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐类表面活性剂的一种和/或多种进行水洗。通过进一步水洗，可以使PPS极细纤维间的脱海残留物充分被水洗-脱落掉，从而开纤效果充分地提高，有利于降低过滤材料的阻力，提高极细纤维的过滤效果。本发明的水洗药剂优选磺酸类表面活性剂。

本发明的高效过滤材料具有捕集率更高、压损低的特点，应用于高温过滤领域，如垃圾焚烧炉、燃煤锅炉或金属熔炼炉等。当然，本本发明的耐热过滤材料也可以使用与其他过滤领域，比如常温过滤、收尘行业以及普通空气过滤领域，如空气净化器、汽车空调净化器等。

下面通过实施例更加详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制，过滤材料各物性的测定方法如下。

【极细纤维集合体的克重】

将海岛复合纤维网层材料切成 200×200mm 的正方形，从重量计算出海岛复合纤维网层的克重M，极细纤维集合体的克重=M*70%。

【极细纤维集合体的厚度】

无纺布幅宽方向平均等距取5cm*5cm样品10块，每块样品上任意取不同的3处，然后通过岛津公司扫描电子显微镜SS-550，拍这3处的断面图，将该断面图放大100倍，观察每张断面照片（垂直于照片平面）中所测样品的厚度，每张照片测3个地方，取平均值。

【纤维直径】

无纺布幅宽方向平均等距取5cm*5cm样品10块，每块样品上任意取不同的10处，然后通过岛津公司扫描电子显微镜SS-550，拍这10处的表面图，将该断面图放大200倍，观察每张断面照片中所测样品的纤维直径，每张照片测10根纤维，取平均值。

【克重】

将过滤材料切成 200×200mm 的正方形，从重量计算出过滤材料的克重。

【厚度】

使用厚度千分表（挤压力0.000245Pa）测定过滤材料的厚度，随机选择 6 点进行测定，求出平均值。

【密度】

密度=克重/厚度，将以上测得的克重除以厚度即为过滤材料的整体密度。

【通气度】

基于JISL 1096 规定的弗雷泽型织物透气性测试法测定过滤材料的通气度，测定部位是随机选择 6 点进行测定。

【VDI3926 捕集效率&出口粉尘浓度】

基于 VDI3926 的标准测定过滤材料的性能，实验样品的尺寸是直径150mm，喂入的粉尘浓度在 5.0±0.5g/m3，过滤风速为2m/min（风量1.85m3/h）。实验的顺序是，初期 30回＋稳定化 5000回＋最后 30回。这里的初期30回和最后30回的方法是，随着运行时间的延长，过滤材料两面的压差会渐渐升高，当到达1000Pa时，脉冲空气对过滤材料表面的粉尘进行清灰，然后进行下一个过程，该过程总共进行30回，在实验的过程中记录压力和时间t（秒）的变化，同时称量透过过滤材料粉尘的重量M（g）。稳定化过程是指在运行的过程中，以5s为时间间隔对过滤材料进行清灰，共进行5000回。在这里所指的清灰的压力是5bar。同时为了比较长期清灰对滤布的影响，将清灰周期分别增加到10000回、20000回,

出口粉尘浓度C=透过过滤材料粉尘的重量M/（1.85*时间t/3600）

捕集效率=（1-出口粉尘浓度C /5）*100%。

【残余压损】

根据VDI 3926 的测定试验后，测出过滤材料的残余压力损失。

实施例 1

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在310℃、290℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为140g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为125g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为200g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重130g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，然后在温度为130℃、浓度为2g/L的马来酸酐溶液中预处理30分钟后，再通过浓度为12g/L的氢氧化钠溶液，进行90度脱海处理30分钟，然后经5g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在10g/L的十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为555g/m²的过滤材料。本发明过滤材料的各物性参见表1。

实施例 2

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在305℃、285℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为60g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为160g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为220g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、过滤层、克重132g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，然后在温度为135℃、浓度为3g/L的马来酸酐溶液中预处理30分钟后，再通过浓度为8g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，然后经4g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在12g/L的十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为552g/m²的过滤材料。本发明过滤材料的各物性参见表1。

实施例 3

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在320℃、295℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为270g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为9.7微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为100g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为150g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重129g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，然后在温度为130℃、浓度为5g/L的马来酸酐溶液中预处理30分钟后，再通过浓度为18g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，然后经5g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在13g/L的十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗干燥，热定型-烧毛，最后制得克重为568g/m²的过滤材料。本发明过滤材料的各物性参见表1。

实施例 4

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在310℃、285℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为170g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为102g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为190g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重130g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，然后在温度为130℃、浓度为3g/L的马来酸酐溶液中预处理30分钟后，再通过浓度为12g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，然后经3g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在10g/L的十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为543g/m²的过滤材料。本发明过滤材料的各物性参见表1。

实施例 5

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在300℃、285℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为230g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为9.8微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为90g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为9.8微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为172g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重130g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，然后在温度为130℃、浓度为3g/L的马来酸酐溶液中预处理30分钟后，再通过浓度为15g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，然后经3g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在10g/L的磺十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为552g/m²的过滤材料。本发明过滤材料的各物性参见表1。

实施例 1～5 制得的过滤材料在过滤袋中的应用。

比较例1

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在300℃、280℃的高温下，通过普通的海岛型复合组件由喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为70g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为120g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为203g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重130g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，再通过浓度为18g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，然后经3g/L的碳酸氢钠溶液进行二次脱海，在10g/L的十二烷基磺酸钠溶液中进行水洗，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为553g/m²的过滤材料。该过滤材料的各物性参见表1。

比较例2

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在310℃、285℃的高温下，通过普通的海岛型复合组件由喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺-热加工，制成克重为185g/m²的海岛复合纤维网层；

（3）过滤层的制备：将平均直径为9.7微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为120g/m²的普通纤维网层；

（4）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为175g/m²的普通纤维网层；

（5）过滤材料的制备：将上述制得的海岛复合纤维网层、过滤层、克重130g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺成无纺布，再通过浓度为3g/L的氢氧化钠溶液进行90度脱海处理30分钟，再干燥、热定型、烧毛，最后制得克重为583g/m²的过滤材料。该过滤材料的各物性参见表1。

比较例 3

（1）过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为220g/m²的普通纤维网层；

（2）非过滤层的制备：将平均直径为14.2微米的PPS纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺，加工成克重为220g/m²的普通纤维网层；

（3）过滤材料的制备：将上述制得的过滤层、克重120g/m²的中间增强织物层以及非过滤层依次层叠，再进行针刺-热定型-烧毛处理，制成克重560g/m²的无纺布，在针刺好的无纺布表面覆上一层双向拉伸的PTFE膜，克重为20g/m²，然后通过260℃的上/下热辊进行热加固，最后得到PTFE膜/PPS滤布一体化滤布。该过滤材料的各物性参见表1。

表1

Claims (10)

1.一种高效过滤材料，其特征在于：该过滤材料包括极细过滤表层、过滤层、中间增强织物层、非过滤层，所述极细过滤表层为极细纤维集合体，所述极细纤维集合体是由平均直径在600～2000nm的聚苯硫醚纤维构成，且构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为50%以上的单纤维的直径差为100nm以下。

2.根据权利要求1所述的高效过滤材料，其特征在于：所述极细纤维集合体的克重为30～199g/m²。

3.根据权利要求1所述的高效过滤材料，其特征在于：所述极细纤维集合体的厚度为100～500微米。

4.根据权利要求1所述的高效过滤材料，其特征在于：所述构成极细纤维集合体的单纤维中，纤度比例为80%以上的单纤维的直径差为100nm以下。

5.根据权利要求1所述的高效过滤材料，其特征在于：所述极细纤维集合体是由平均直径在800～1600nm的聚苯硫醚纤维构成。

6.根据权利要求1或2所述的高效过滤材料，其特征在于：该过滤材料的平均孔径为5～10微米。

7.一种权利要求1所述的高效过滤材料的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）海岛复合纤维的制备：将岛成分是聚苯硫醚树脂和海成分是易溶出型共聚聚酯树脂分别在300～320℃、280～300℃的高温下，通过由分配孔和分配沟组成的分配板从复合喷丝板吐出，形成皮层为共聚聚酯海成分、芯层为聚苯硫醚岛成分的海岛复合纤维；

（2）海岛复合纤维网层的制备：将海岛复合纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺和/或水刺-热加工，制成海岛复合纤维网层；

（3）过滤材料的制备：将耐热纤维经过开棉-梳理-铺网-针刺和/或水刺加工成普通纤维网层，然后至少将海岛复合纤维网层、普通纤维网层、中间增强织物层以及普通纤维网层依次层叠，再进行针刺和/或水刺成无纺布，然后通过5～20g/L的碱溶液进行脱海处理，形成极细过滤表层，经温水水洗干燥，最后制得成品。

8.根据权利要求7所述的高效过滤材料的生产方法，其特征在于：在通过碱溶液进行脱海处理之前，还在温度为110～150℃、浓度为0.5～5.0 g/L的马来酸溶液下进行10～30min的酸处理。

9.根据权利要求7所述的高效过滤材料的生产方法，其特征在于：所述水洗步骤中通过羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐类表面活性剂的一种和/或多种进行水洗。

10.一种权利要求1所述的高效过滤材料在高温过滤领域中的应用。