CN112743946A - 一种过滤材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种过滤材料，该过滤材料包括第一耐热纤维网过滤层、第二织物增强层和第三耐热纤维网非过滤层，所述第一耐热纤维网过滤层中至少含有30重量%以上的聚苯硫醚纤维，所述第三耐热纤维网非过滤层中至少含有30重量%以上的间位芳纶纤维。本发明的过滤材料具有捕集效率高、耐高温、低压损的特点，可应用于垃圾焚烧炉、燃煤锅炉、沥青或金属冶炼炉等过滤系统。

Description

一种过滤材料
技术领域
本发明涉及一种过滤材料。
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。针对当前严峻的大气污染形势，国家积极推进大气污染治理工作，并多次提高重点行业烟尘排放标准。目前，国内在钢铁、电力、沥青和垃圾焚烧等行业广泛使用的耐高温烟尘过滤用袋式除尘器，对所用滤料要求性能较高，必须具有优异的化学稳定性，耐酸（碱）腐蚀，抗氧化；耐高温性能好；力学性能好；使用寿命长，结构稳定的优点。因此，现有技术中一般都采用化学纤维制成的过滤材料应用于袋式除尘器中，然而由于构成过滤材料中化学纤维的分布性差，纤维强度低，最终制得的过滤材料捕集效率效果差、压损高、通气度低。
如中国公开专利CN202410389U中公开了一种PPS纤维与芳纶纤维复合耐高温针刺毡，但耐高温范围为160～190℃，即连续工作温度为170℃,瞬间工作温度190℃，耐高温性差。另外，由于PPS纤维与芳纶纤维混合不均匀，导致所得过滤材料的过滤性能差，粉尘容易渗透到过滤材料中，导致压损上升快，捕集效率低，使用寿命短。
又如中国公开专利CN102335533A中公开了一种过滤材料以其用途，该过滤材料的过滤面层是由含有10～90wt%平均直径在10μm以下的耐热性纤维与含有10～90wt%平均直径在10～20μm 耐热性纤维混合组成的纤维网，虽然该过滤材料的过滤性能良好，但该过滤材料的非过滤面采用异型截面的耐热性纤维构成，虽然通气性、压损得到了一定的改善，但是异型截面的耐热性纤维易变形，纤维强度会变小，对过滤材料整体起不到支撑作用，实际使用中易破损，同时异型截面之间缝隙大，环境中的粉尘更容易进入过滤材料内部，造成过滤材料的通气性下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温、捕集效率高、低压损的过滤材料。
本发明的技术解决方案如下：本发明过滤材料包括第一耐热纤维网过滤层、第二织物增强层和第三耐热纤维网非过滤层，所述第一耐热纤维网过滤层中至少含有30重量%以上的聚苯硫醚纤维，所述第三耐热纤维网非过滤层中至少含有30重量%以上的间位芳纶纤维。
本发明优选第一耐热纤维网过滤层中含有40～100重量%的聚苯硫醚纤维与0～60重量%的间位芳纶纤维，优选第三耐热纤维网非过滤层中含有0～60重量%的聚苯硫醚纤维与40～100重量%的间位芳纶纤维。
本发明的过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含的聚苯硫醚纤维的含量优选为10～80重量%。
上述聚苯硫醚纤维的平均纤度优选为0.8～2.5dtex。
本发明过滤材料的平均孔径优选为5.0～14.0μm。
本发明过滤材料的克重优选为400～600g/m2。
本发明过滤材料中孔径在4.0～18.0μm的优选占95%以上。
在连续工作温度200℃下，处理6个月后，该过滤材料的纬向强度保持率优选为90%以上。
本发明的有益效果是：本发明采用聚苯硫醚纤维和间位芳纶纤维作为过滤材料的过滤层、非过滤层，过滤材料中聚苯硫醚纤维含量在一定得范围内，所制得的过滤材料具有耐高温、捕集效率高、压损低的特点。本发明的过滤材料可应用于垃圾焚烧炉、燃煤锅炉、沥青或金属冶炼炉等过滤系统。
具体实施方式
本发明过滤材料包括第一耐热纤维网过滤层、第二织物增强层和第三耐热纤维网非过滤层，所述第一耐热纤维网过滤层中至少含有30重量%以上的聚苯硫醚纤维，所述第三耐热纤维网非过滤层中至少含有30重量%以上的间位芳纶纤维。第一耐热纤维网过滤层可以是由100重量%的聚苯硫醚纤维构成，也可以是由聚苯硫醚纤维与其他耐热纤维混合构成，其他耐热纤维优选间位芳纶纤维；第三耐热纤维非过滤层可以是由100重量%的间位芳纶纤维构成，也可是由间位芳纶纤维与其他耐热纤维混合构成，其他耐热纤维优选聚苯硫醚纤维。如果第一耐热纤维网过滤层中聚苯硫醚纤维的含量低于30重量%的话，由于聚苯硫醚纤维的含量过少，纤维与纤维之间就会有大量的大空隙存在，因而制得的过滤材料就难于捕集到更细小的粒子，从而导致过滤材料的捕集效率降低，达不到排放标准的要求；如果第三耐热纤维网非过滤层中间位芳纶纤维的含量低于30重量%的话，那势必其他纤维的含量过多，如聚苯硫醚纤维的含量就会过多，大量的聚苯硫醚纤维填充在间位芳纶纤维之间，虽然制成的过滤材料的孔隙率变小，捕集效率有所提高，但是同时制成的过滤材料的通气性也变小，最终在使用的时候压损上升快，反复喷吹间隔变短，从而使过滤材料的使用寿命缩短。另外，过滤材料在高温下使用，由于过滤材料的纬向强度靠纤维网层支撑，纬向强度保持率会下降的很快，过滤材料寿命会大大缩短。
考虑到本发明的过滤材料捕集效率、压损以及纬向强度，本发明优选第一耐热纤维网过滤层中含有40～100重量%的聚苯硫醚纤维与0～60重量%的间位芳纶纤维，优选第三耐热纤维网非过滤层中含有0～60重量%的聚苯硫醚纤维与40～100重量%的间位芳纶纤维。由于聚苯硫醚纤维具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好的特点，与耐腐蚀性好的间位芳纶纤维形成的耐热纤维网分别作为过滤层与非过滤层，聚苯硫醚纤维填充在间位芳纶纤维之间，使制得的纤维网之间的空隙减少，制得的过滤材料不仅具有高的捕集效率、还具有低的压损。如果第一、三耐热纤维网采用其他纤维制成，虽然得到了一定的耐热性，但是纤维与纤维间的孔隙大，最终制成的过滤材料捕集效率低、压损高。考虑到过滤材料的高捕集效率以及低压损，本发明第一耐热纤维网过滤层中更优选含有50～90重量%的聚苯硫醚纤维与10～50重量%的间位芳纶纤维，第三耐热纤维网非过滤层中更优选含有10～50重量%的聚苯硫醚纤维与50～90重量%的间位芳纶纤维。
本发明的任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含的聚苯硫醚纤维的含量为10～80重量%。如果过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量过少的话，间位芳纶纤维之间未被聚苯硫醚纤维给充分填充，制成的过滤材料有大量的大空隙存在，粉尘更容易从大空隙处侵入到过滤材料内部，使得捕集效率降低，并且压损上升过快，寿命减短；如果过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量过多的话，虽然捕集效率有所提高，但是大量的聚苯硫醚纤维填充在间位芳纶纤维之间，使得过滤材料的通气度下降，最终在使用的时候压损上升快，反复喷吹间隔变短，从而使过滤材料的使用寿命缩短。考虑到所得过滤材料的捕集效率、压损以及通气度，任意一块200μm×200μm断面第一耐热纤维网层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量更优选40～60重量%。
上述聚苯硫醚纤维的平均纤度优选为0.8～2.5dtex，这里的聚苯硫醚纤维的平均纤度是指随机抽取聚苯硫醚纤维，经过多次测量后得到的纤度的平均值。如果聚苯硫醚纤维的平均纤度过小的话，虽然填充到间位芳纶纤维之间后，使得制得的过滤材料的空隙变小，捕集效率提高，但是由于细纤度纤维的加工性较难，这样不仅会降低过滤材料的加工性，还会降低效率，此时，如果想要提高效率，就得提高生产成本，这样就会使得其实用价值降低；如果聚苯硫醚纤维的平均纤度过大的话，虽然纤维平均强度有所提高，但是同时纤维的纤度越大，纤维的直径就越粗，间位芳纶纤维之间未被充分填充的同时，最终制得的过滤材料中由于存在粗纤维，纤维与纤维之间的空隙变大，从而进一步导致过滤材料的捕集效率变差。考虑到所得过滤材料的生产性以及捕集效率，上述聚苯硫醚纤维的平均纤度更优选1.0～2.2dtex。
本发明过滤材料的平均孔径优选为5.0～14.0μm，过滤材料的孔径是指构成该过滤材料的纤维与纤维之间交叉无规则排列所形成的孔的直径，这里过滤材料的平均孔径是指所有孔的直径的平均值。如果过滤材料的平均孔径过小的话，空气的透过率就会降低，从而导致过滤材料的初期压损大，压损增大，导致能耗增加；如果过滤材料的平均孔径过大的话，粉尘容易从过滤材料表面，侵入到过滤材料的内部，堵塞过滤材料内部，导致捕集效率下降，压损上升快，反复喷吹时间缩短，最终过滤材料的使用寿命减少。考虑到过滤材料的捕集效率和压力损失，本发明过滤材料的平均孔径更优选8.0～12.0μm。
本发明过滤材料中孔径在4.0～18.0μm的优选占95%以上，则表示过滤材料中的孔径分布比较集中，不会有大量的大孔径出现，在过滤时也不会有过多的粉尘从大孔中穿透。如果该范围的孔径占比过少的话，也就意味着大孔径所占的比例变大，在实际使用时，在同等条件下，粉尘从过滤材料的大孔径的位置侵入到过滤材料的内部，一部分粉尘穿透过滤材料，导致捕集效率下降。同时，一部分粉尘堵塞在过滤材料内部，导致压损上升快，反复喷吹时间缩短，最终过滤材料的使用寿命减少。考虑到过滤材料的高捕集效率，本发明过滤材料中孔径在4.0～18.0μm的更优选占95～98%。
本发明过滤材料的克重优选为400～600g/m2。如果克重过小的话，一方面是过滤材料的拉伸强度不合格，根据JISL1096标准，过滤材料的经向拉伸强度高于900N/5cm，纬向拉伸强度高于1200N/5cm，因为过滤材料的拉伸强度过低，则清灰时或者其他工况条件下过滤材料容易破裂；另一方面是过滤材料形成的微孔过大，所得过滤材料的初期运行压损虽然低，但其捕集效率低，不能达到良好的过滤效果。如果过滤材料的克重过大的话，虽然过滤材料的拉伸强度很高，但由于过滤材料的克重增大，则过滤材料的通气度就变小、初期运行压损偏大、循环时间降低、并且生产加工成本增大。考虑到排放、压损、循环时间以及成本的平衡，本发明过滤材料的克重更优选450～550g/m2。
在连续工作温度200℃下，处理6个月后，该过滤材料的纬向强度保持率优选为90%以上。过滤材料的经向强度是靠织物增强层支撑，纬向强度则靠第一、三耐热纤维网层支撑。在实际使用时，由于在高温环境下使用，不仅高温会对构成过滤材料的纤维强度造成影响，而且也要克服过滤材料自身的重力和附载粉尘的重力的影响，以及清灰时压缩空气对过滤材料的冲击力。如果过滤材料的纬向强度保持率过低的话，构成过滤材料的纤维就会发生劣化，导致纤维的强度下降，在过滤材料自身重力、附着的粉尘重量以及在反复喷吹的因素下，更容易造成过滤材料的破裂，从而就会大大缩短过滤材料的使用寿命。
本发明中第二织物增强层是由耐热纤维构成的机织物，耐热纤维优选为聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、氟素纤维、碳纤维或玻璃纤维。从耐热性、耐腐蚀性和机械强度的角度来讲，耐热纤维更优选聚苯硫醚纤维。从压力损失和生产成本考虑，优选稀疏的织造组织，如平纹组织、双层组织、三层组织、斜纹组织、缎纹组织。
为了保证过滤材料的机械强度，第二织物增强层的克重优选为100～180g/m2。如果第二织物增强层的克重过低的话，所得滤料的经向强度过低，长时间使用后经向容易破损；如果第二织物增强层的克重过高的话，纬向强度过低，长时间使用后纬向容易破损。
下面通过实施例更加详细地说明本发明，本发明过滤材料的各基本物性的测量方法如下。
【聚苯硫醚纤维的含量】
在130℃下，采用分散染料对过滤材料进行染色，由于间位芳纶纤维玻璃化温度远高于聚苯硫醚纤维，所以间位芳纶纤维不会上色。随机抽取一枚5cm×5cm染色后的过滤材料，然后采用扫描电子显微镜（SEM）对染色后的过滤材料的断面中第一耐热纤维网层进行测试，每个点测试倍率为200倍，共标示出500根纤维，计算出聚苯硫醚纤维在该500根纤维中所占的重量比即为聚苯硫醚纤维的重量比。
【聚苯硫醚的平均纤度】
基于JIS L1015：2010标准，取若干量聚苯硫醚纤维，平整的放在切断台上，将上述聚苯硫醚纤维切断成30mm长度，以一组300份的量称重量，称量5次，最终取该5次的平均值。该聚苯硫醚的平均纤度的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
【平均孔径】
将过滤材料切割成1.5cm直径的圆形，在表面活性剂里面浸透30分钟后，将过滤材料的过滤面向上放入毛细流动孔隙测试仪的测试槽中，拧紧槽口的盖子后，进行测试，测试结果直接换算出该过滤材料的各孔径(μm)所占整个材料比例(%)的分布情况（包括平均孔径、最大孔径μm、最小孔径μm等）、平均测量3次，最终结果取该3次的平均值。
过滤材料的平均孔径的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，d：纤维直径(丹尼尔)，
ρw：过滤材料的密度(g/cm3)，
ρp：纤维的密度(g/cm3)。
【克重】
基于GB/T 4669-2008标准，将过滤材料切成200mm×200mm的正方形，总计10块，分别称重，然后通过计算得到过滤材料的克重，取10次计算的平均值。
【纬向强度保持率】
基于JIS L 1096标准中规定对布条强度测量的方法测量样品布条的拉伸强度。对纬向取样，试样尺寸为20cm×5cm，拉伸速度为100m/min，夹头间隔为10cm，得到热处理前的强度值。该过滤材料在经过200℃×6个月热处理后再通过以上的测量方法，得到热处理后的强度值，该过滤材料强度保持率的计算公式如下：
纬向强度保持率=热处理后强度值/热处理后强度值×100%。
【VDI3926捕集效率、出口浓度、压损】
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为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）。实验顺序是初期30回+稳定化5000回+最后30回。初期30回和最后30回的方法为：随着运行时间的延长，过滤材料两面的压差会渐渐升高，当压差达到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，该过程重复进行30回，在实验的过程中记录实验时间（t/s）和压力的变化，同时称量透过过滤材料的粉尘重量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，清灰压力为5bar，清灰次数为5000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)，出口粉尘浓度C的单位为g/m3。
捕集效率=(1-出口粉尘浓度C/5)×100%。
压损为最后30回的最后一回喷吹后设备自动记录的压损。
实施例1
采用平均纤度为0.8dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为0.8dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为9.7μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为45重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例2
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为11.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为47重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例3
采用平均纤度为2.4dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为2.4dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为12.2μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为50重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例4
采用100重量%的平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用100重量%的间位芳纶纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为10.5μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为80重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为98%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例5
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为11.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为46重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为85%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例6
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按70：30的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为13.4μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为60重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为95%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例7
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按30：70的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按70：30的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为12.8μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为48重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表1。
实施例8
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按30：70的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为12.5μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为40重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
实施例9
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为11.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为9重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
实施例10
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用100重量%的间位芳纶纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为550g/m2、平均孔径为11.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为30重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为95%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
实施例11
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用100重量%的间位芳纶纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为550g/m2、平均孔径为11.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为45重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
实施例12
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为16.4μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为46重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为90%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
实施例13
采用100重量%的平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按40：60的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为10.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为49重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为96%。本发明过滤材料的各物性参见表2。
比较例1
采用100重量%的间位芳纶纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用100重量%的平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为15.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为78重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为95%。该过滤材料的各物性参见表3。
比较例2
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按10：90的重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按60：40重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为12.1μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维的含量为20重量%，孔径在4.0～18.0μm的占比例为95%。该过滤材料的各物性参见表3。
比较例3
采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维和间位芳纶纤维按60：40的重量比混合，进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第一耐热纤维网作为过滤层；采用聚苯硫醚纤维进行织造，制得聚苯硫醚平纹织物作为基布层；采用平均纤度为1.5dtex的聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维按90：10重量比进行混合，再进行开棉、梳棉、铺网、针刺后，制得第三耐热纤维网作为非过滤层。然后以上层过滤层、中间基布层、下层非过滤层的形式再进行针刺，制得克重为500g/m2、平均孔径为11.5μm的过滤材料。测得过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维层中所含有的聚苯硫醚纤维重量比55%，4.0～18μm孔径所占比例95%。该过滤材料各物性参见表3。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表3
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
根据上述表，
（1）由实施例1、2、3、可知，同等条件下，实施例2中聚苯硫醚纤维的平均纤度在更优选范围内，所得过滤材料的出口粉尘浓度更小。
（2）由实施例2与实施例5可知，同等条件下，实施例2中孔径在4.0～18.0μm的占比在优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、出口粉尘浓度小。
（3）由实施例2与实施例6可知，同等条件下，实施例2中构成第三耐热纤维网层中聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维的含量在更优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的纬向强度保持率高、捕集效率高、压损低、出口粉尘浓度小。
（4）由实施例2与实施例7可知，同等条件下，实施例2中构成第一耐热纤维网层中聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维的含量均在更优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、压损低、出口粉尘浓度小。
（5）由实施例2与实施例8可知，同等条件下，实施例2中构成第一耐热纤维网层中聚苯硫醚纤维与间位芳纶纤维的含量在更优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、压损低、出口粉尘浓度小。
（6）由实施例2与实施例9可知，同等条件下，实施例2中任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含的聚苯硫醚纤维的含量在优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、压损低、出口粉尘浓度小。
（7）由实施例10与实施例11可知，同等条件下，实施例11中任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含的聚苯硫醚纤维的含量在更优选范围内，与前者相比，后者所得过滤材料的压损低、出口粉尘浓度小。
（8）由实施例2与实施例12可知，同等条件下，实施例2中过滤材料的平均孔径在优选范围内，与后者相比，前者所得过滤材料的捕集效率高、压损低、出口粉尘浓度小。

Claims (8)

1.一种过滤材料，其特征在于：该过滤材料包括第一耐热纤维网过滤层、第二织物增强层和第三耐热纤维网非过滤层，所述第一耐热纤维网过滤层中至少含有30重量%以上的聚苯硫醚纤维，所述第三耐热纤维网非过滤层中至少含有30重量%以上的间位芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述第一耐热纤维网过滤层中含有40～100重量%的聚苯硫醚纤维与0～60重量%的间位芳纶纤维，所述第三耐热纤维网非过滤层中含有0～60重量%的聚苯硫醚纤维与40～100重量%的间位芳纶纤维。
3.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：该过滤材料任意一块200μm×200μm断面中第一耐热纤维网层中所含的聚苯硫醚纤维的含量为10～80重量%。
4.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：所述聚苯硫醚纤维的平均纤度为0.8～2.5dtex。
5.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：该过滤材料的平均孔径为5.0～14.0μm。
6.根据权利要求1或4所述的过滤材料，其特征在于：该过滤材料中孔径在4.0～18.0μm的占95%以上。
7.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：该过滤材料的克重为400～600g/m2。
8.根据权利要求1所述的过滤材料，其特征在于：在连续工作温度200℃下，处理6个月后，该过滤材料的纬向强度保持率为90%以上。
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