CN113811377A - 烟气过滤介质 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于烟气过滤的过滤介质，基于纤维和纤条体的重量，其包括具有至少80重量％的间位芳纶纤维和0.1至20重量％的间位芳纶纤条体的非织造纤维网。非织造纤维网的平均孔径为20至80微米，最大孔径为100微米，干马伦式胀破强度为至少7kg/cm2，酸循环后保留干马伦式胀破强度的80％，对2.5微米颗粒的过滤效率为至少95％，和/或在205℃的干燥烘箱中加热2小时后的收缩率小于2％。一种制备过滤介质的方法包括将间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的配料湿法成网；干燥以形成非织造纤维网；优选地压延；和任选地被粘合剂树脂饱和并固化。

Description

烟气过滤介质
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月5日提交的美国申请第62/829,827号的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于过滤的介质，特别是用非织造烟气过滤介质进行烟气过滤。
背景技术
为了限制或消除颗粒物污染，烟气过滤以去除热粉尘对于垃圾焚烧炉、冶金工业、燃煤电厂和其他产生烟气的行业来说是重要的。
例如，滤袋已用于烟气过滤，其中滤袋包括纺织纱线、毡、针刺毡或稀松布支撑针刺毡过滤介质。这些过滤介质通常由耐高温纤维制成，例如PPS(聚苯硫醚)、间位芳纶、PI(聚酰亚胺)和PTFE(聚四氟乙烯)。然而，由于介质的开放式结构，滤袋介质的过滤效率非常低。它还需要过滤系统中的大量介质并产生高运行成本。
使用筒式过滤器的脉冲喷射清洁系统是袋式过滤系统的替代过滤系统。脉冲喷射清洁系统需要高效和密集的过滤介质，因为颗粒是通过表面过滤进行过滤的。目前许多市售的用于烟气过滤的筒式过滤器仍然使用针刺毡或水刺毡，尽管这些过滤介质在脉冲喷射清洁过程中过滤效率低且性能低。毡介质也不适合，因为它们在背压脉冲时可能破裂。
仍然需要具有高耐热性、高过滤效率和良好耐酸性的有成本效益的过滤介质。如果过滤介质具有光滑的表面和足够的机械强度以通过诸如脉冲喷射清洁的机制进行清洁，那将是进一步的优势。
发明内容
本发明公开了一种过滤介质，例如特别是烟气过滤介质，所述介质包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包含至少80重量％的间位芳纶(“间芳纶”)纤维和0.1至20重量％的间位芳纶纤条体，各自都基于纤维和纤条体的总量。
本文还公开了一种过滤介质，例如特别是烟气过滤介质，其包括非织造纤维网，所述非织造纤维网的特征在于平均孔径为20至80微米，最大孔径为100微米，干马伦式胀破强度为至少7千克每平方厘米，酸循环后干马伦式胀破强度的保留率为80％，对2.5微米颗粒的过滤效率为至少95％，在205℃的干燥烘箱中加热2小时后收缩率小于2％。
本文还公开了上述烟气过滤介质在烟气过滤中的用途。
本文还公开了一种组件，包括烟气进入歧管、烟气排出歧管和位于烟气进入歧管和烟气排出歧管之间的过滤装置，其中过滤装置包括过滤介质(特别是本文公开的烟气过滤介质)。
本发明还公开了一种制备过滤介质(特别是烟气过滤介质)的方法，包括将包含间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的原料(furnish)湿法成网以形成垫；干燥垫以形成非织造纤维网；和优选地压延非织造纤维网。
附图说明
图1是常规的间位芳纶毡(例如针刺毡)表面的扫描电子显微照片。
图2是根据本发明的过滤介质的非织造纤维网表面的扫描电子显微照片。
图3是间位芳纶毡材料在负载粉尘之后的SEM。
图4是根据本发明的过滤介质在负载粉尘之后的SEM。
图5是间位芳纶毡材料在负载粉尘和随后的喷射脉冲清洁之后的SEM。
图6是根据本发明的过滤介质在负载粉尘和随后的喷射脉冲清洁之后的SEM。
具体实施方式
本发明公开了一种过滤介质，特别是用于垃圾焚烧炉、冶金工业处理、燃煤电厂和其他产生含有不期望颗粒的烟气的行业的烟气过滤介质。所述介质包括非织造纤维网，并且可以通过湿法成网方法生产，优选在干燥后进行压延。该介质包括间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的组合。使用间位芳纶纤维的好处之一是它们可以用于湿法成网操作，同时还提供出色的机械强度。某些其他耐高温聚合物(例如聚酰亚胺和PTFE)可能不适用于湿法成网操作，而玻璃纤维可以湿法成网，但介质强度较低。间位芳纶纤维可以具有大于5(例如5.1、5.2或5.3)g/旦尼尔的纤维韧度。间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的特征可以在于耐高温(例如至高200℃)。间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体可以是不包括其他纤维或纤条体的唯一使用的纤维和纤条体。基于间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的总重量，间位芳纶纤条体以最多20重量％的量存在。压延有助于实现高密度、高强度和光滑的表面。压延的介质可以进一步地被树脂(例如酚醛树脂)饱和，以获得更高的强度和耐酸性。这种介质显示以下特性中的一种或多种或全部：耐热性、高温下良好的尺寸稳定性、耐酸性、过滤效率、光滑的表面或足够的强度以承受脉冲喷射清洁。如本文所用，“耐酸性”是指过滤介质在如本文所述的酸循环后保留根据ASTM D751确定的胀破强度的至少50％。
不希望受理论束缚，据信间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的组合可以实现致密结构和/或间位芳纶纤条体用作介质的粘合剂。这可以促进介质保持机械性能(例如胀破强度)，特别是在热和/或酸性环境中。这使得本文公开的过滤介质具有良好的长期耐高温性、阻燃性和尺寸稳定性。尽管间位芳纶纤维具有比对位芳纶纤维更低的韧度，但本发明介质中间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的组合使介质能够克服任何相关的缺陷并具有本文所述的期望的特性。
可以使用的间位芳纶纤维(在本文中也称为絮凝物(flocs))可以是任何已知的间位芳纶纤维。这种絮凝物包括可从Huvis和Toray Chemical商业购买的絮凝物。这些纤维的特征可以在于以下一项或多项或全部：旦数为至少0.3或1且至多10或5g/9000m(即0.3至10、或0.3至5、或1至10、或1至5g/9000m)；以及纤维直径为5或10至32或23微米(μm)(即5至32、5至23、10至32或10至23微米)。间位芳纶纤维可以通过已知方法制备，例如干法溶剂纺丝、湿法纺丝。当在如下讨论的湿法成网工艺中使用时，间位芳纶絮凝物被切成段，所述段在本领域中可以称为短纤维。在一方面，这些段可具有至少1或3至50或30mm(即1至50、1至30、3至50或3至30mm)的长度。间位芳纶絮凝物可以是直的或卷曲的。纤维可具有各种横截面形状。例如，纤维可以具有不规则形状或规则形状的横截面。各种横截面形状的示例包括狗骨形状、椭圆形状、三叶形状或圆(circular)(圆形(round))形状。圆形形状可以有助于提供低的气流限制。较复杂的形状，例如狗骨形状，可以提供过滤效率。根据一个方面，使用一种类型的间位芳纶纤维。根据另一方面，可以使用具有不同特性(例如横截面形状、直径等)的两种或更多种类型的间位芳纶纤维的组合。
可以使用的间位芳纶纤条体可以是任何已知的间位芳纶纤条体，并且可以具有高于320℃的熔点或分解点。如本领域中已知的，纤条体不是纤维，而是通过网互连的非粒状、纤维状(纤维样)或膜状的颗粒。间位芳纶纤条体可具有0.1或0.2至2或1毫米(mm)(即0.1至2mm、0.1至1mm、0.2至2mm或0.2至1mm的范围)的平均长度和5:1至50:1的纵横比(长:宽)。根据某些方面，纤条体可具有15至50微米的宽度尺寸。纤条体网的厚度尺寸小于2mm或小于1mm，通常在几分之一微米的数量级。纤条体可用于制备过滤介质中，并可通过物理缠绕过滤介质的其他组分而起到粘合剂的作用。可通过任何方法制备纤条体，包括例如通过US3018091中公开类型的纤化装置，其中聚合物溶液在单个步骤中沉淀和剪切。合适的纤条体可从Huvis和Toray Chemical中商业购买。纤条体可具有与介质中使用的间位芳纶絮凝物相同或不同的化学组成。
间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体可以通过已知的造纸工艺形成非织造纤维网。通常，工艺包括提供纤维垫或纤维网，和优选地压延所述垫或网。垫或网可以通过湿法成网工艺、气流成网工艺或泡沫成网工艺制成。根据一个方面，非织造纤维网可以通过任何常规的“湿法成网”造纸技术制备。非织造湿法成网纤维网的优点为以下一项或多项：密度高、强度好(例如干马伦式胀破强度为至少7kg/cm2)、表面光滑、孔隙小和过滤效率高。因此，例如，可以将预定量的纤维和纤条体(与任何任选的组分(例如玻璃纤维、基本的热塑性纤维和/或添加剂)一起)和水置于碎浆机或打浆机中。纤维通过碎浆机或打浆机在水中混合分散均匀，形成浆批。还可以对纤维进行一些机械加工以影响物理参数，例如渗透性、表面特性和纤维结构。此后可将浆批转移到混合槽中，在所述混合槽中添加额外的水并且将纤维均匀混合。然后可以将混合的浆料转移到纸机储浆槽(machine chest)中，在所述纸机储浆槽中可以合并一个或多个浆批，从而允许从分批转移到连续过程。浆料的稠度通过搅拌来确定和保持，以确保纤维的均匀分散。在这点上，浆料可以任选地通过精制机以调节物理参数。然后将浆料(也称为配料)转移到移动的金属丝筛网上，在所述金属丝筛网上通过重力和吸力去除水。随着水被去除，纤维形成具有由多个工艺变量(包括例如浆料流速、机器速度和排水参数)确定的特征的非织造纤维网。形成的垫可以任选地在仍然湿润的情况下被压缩以压实纸和/或改变其表面特性。然后将湿纤维垫移动通过由加热辊(或本领域术语中的“罐”)组成的干燥部分，在所述干燥部分处，大部分剩余的夹带水被去除以形成非织造纤维网。
选择间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的相对量以在过滤介质的非织造纤维网中提供所需特性，并且可以是至少80重量％的间位芳纶纤维和0.1或1或2或3或4重量％的间位芳纶纤条体和不多于20或15重量％的间位芳纶纤条体，各自基于纤维和纤条体的总重量。包括多于20重量％的纤条体可以导致结构具有如此紧密的多孔结构，以至于损害过滤性能。换言之，过滤介质的非织造纤维网可包括基于纤维和纤条体总重量的80至99.5、80至99、80至98、80至97、80至96、85至99.5、85至99、85至98、85至97或85至96重量％的间位芳纶纤维。此外，过滤介质的非织造纤维网可包含基于纤维和纤条体总重量的0.1至20、0.1至15、1至20、1至15、2至20、2至15、3至20、3至15、4至20，或4到15重量％的间位芳纶纤条体。任选地，可以添加对位芳纶纤维、玻璃纤维和湿/干强度剂，如果它们不降低本发明的性能的话。
然后对非织造纤维网进行压延。例如，在湿法成网工艺中，所形成的非织造纤维网可被卷取到用于进一步加工的辊上或直接传送到压延部分。压延部分包括至少一对相对的压延辊，其用于压制和压实湿法成网纤维团。压延可以在例如100℃或150℃或180℃至250℃或230℃(范围为100至250、100至230、150至250、150至230、180至250或180至230℃)的温度范围和例如1kN/m至150kN/m的压力范围下进行。可以选择压延机线速度，例如在约1m/min至约50m/min之间。非织造纤维网中的间位芳纶絮凝物和纤条体在该压延温度范围内不能熔化，但絮凝物和纤条体可以收缩和压制。已经发现压延可以改善介质表面的光滑度，并为介质提供更高的密度和强度，这是烟气筒式过滤器所需要的。
非织造纤维网可以被粘合剂树脂饱和。例如，粘合剂树脂可以通过任何常规方式施加到非织造纤维网上，例如浸渍、喷涂、辊涂(凹版印刷)应用等。随后可加热以干燥饱和的非织造纤维网并使树脂固化。粘合剂树脂可包括聚合物、共聚物或它们的混合物。例如，粘合剂树脂可包括酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚乙烯亚胺树脂或环氧树脂。粘合剂树脂优选为酚醛树脂。选择粘合剂树脂以改善介质的强度和耐酸性，而不损害包含间位芳纶的非织造纤维网的耐热性和不可燃特性。例如，酚醛树脂可以从Kangnam Chemical和Kolon Chemical商业购买。非织造纤维网可以在压延后用酚醛树脂饱和。替代地或另外地，非织造纤维网可以在压延之前被酚醛树脂饱和。
包含非织造纤维网的过滤介质可具有以下特性中的一种或多种或全部：
过滤介质的非织造纤维网可具有至少80、至少100、至少150、至少200或至少250克/m2的基重或克重。
过滤介质的非织造纤维网可具有0.3或0.5至3或2mm(即0.3至3、0.3至2、0.5至3或0.5至2mm)的厚度。介质的游标卡尺读数(厚度)根据国际标准化组织(ISO)标准ISO 534(2011)“纸和纸板-厚度、密度和比容的测定”来测量。此外，过滤介质的非织造纤维网可具有至少0.3g/cm3的密度。
过滤介质的非织造纤维网可具有不多于150微米(μm)、或不多于120μm、或不多于100μm的最大孔径。平均孔径可以为20或30或40微米至100微米或90微米或80微米(平均孔径范围为20-100、20-90、20-80、30-100、30-90、30-80、40-100、40-90、40-80微米)。孔径(μm)由美国材料与试验协会(ASTM)标准316-03(2011)测定。
过滤介质的非织造纤维网可具有根据ASTM D751测定的至少7、或至少10、或至少12千克每平方厘米(kg/cm2)的干马伦式胀破强度。
在酸循环测试后，根据ASTM D751测定，过滤介质的非织造纤维网可保留其原始干马伦式胀破强度的至少50％或至少60％，或至少70％，或至少75％或至少80％。酸循环测试包括将样品浸入1N硫酸溶液中5分钟，然后在350°F(175℃)下加热10分钟，并重复四个循环。
过滤介质(和/或非织造纤维网)按照ISO5011测试标准通过“空气测试”测试如下：100cm2面积的过滤介质以100mg/m3的粉尘浓度和20cm/s的面速度接受ISO A2精细测试粉尘的挑战。粉尘捕集效率用光电探测器进行测量。每种粒径的效率被报告，并使用公式[1-(C/C0)]*100％进行测量，其中C是通过过滤介质后测得的粉尘浓度，C0是通过过滤介质前的浓度。本发明的过滤介质对直径为2.5μm的颗粒具有90％或95％以上的过滤效率。PalasMFP1000仪器可用于空气测试。
本发明公开的过滤介质的非织造纤维网可具有耐高温性。例如，根据英国标准4790进行测试时，该介质不会点燃。该介质可具有高达200℃的耐温性。进一步例如，该介质在205℃的干燥烘箱中2小时后的收缩率小于2％，或小于1％，或小于0.75％。
根据ASTM标准D737：纺织品空气渗透率的标准试验方法，过滤介质的非织造纤维网在125Pa下可具有至少15或至少20立方英尺/分钟的渗透率。
如图1所示，常规的间位芳纶毡或针刺毡介质的表面具有非常开放的结构和粗糙的表面，使得它们不适用于采用脉冲喷射清洁系统的烟气筒式过滤器。相比之下，本发明公开的过滤介质可以提供更致密的结构和/或光滑的表面，如图2所示。湿法成网工艺和热压延处理有效地实现这种结构和/或表面。
非织造纤维网可层压到一个或多个其他层。例如，前述非织造纤维网(第一非织造纤维网)可以层压到与第一非织造纤维网相同或不同的第二非织造纤维网。作为另一个示例，非织造纤维网可层压到另一基材例如聚合物片材、薄膜或膜。这样的材料的示例包括聚四氟乙烯(PTFE)或膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜。这样的层压结构可以表现出对于至高200℃的出色的耐高温性。过滤介质可设有金属丝背衬。
该介质可用于烟气过滤的筒式过滤器。烟气过滤器组件包括烟气进入歧管、烟气排出歧管和位于烟气进入歧管和烟气排出歧管之间的至少一个筒式过滤器，所述至少一个筒式过滤器包括过滤介质。过滤介质可以被支撑在例如金属丝笼支撑件上。过滤介质可以作为过滤装置中的可移除筒提供。
该介质还可用于其他过滤，如其他气体过滤或液体过滤。
通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。
实施例
实施例中使用的材料如表1中所述。
表1.
名称 描述，商品名称 来源
间位芳纶纤条体 MetaOne纤条体 Huvis
间位芳纶絮凝物1 MetaOne纤维，2D*6mm Huvis
间位芳纶絮凝物2 ARAWIN絮凝物，2D*6mm 东丽化学
酚醛树脂 KC 4806-2 江南化学
实施例1–过滤介质的制备
用手抄纸成型机(例如使用JIS P8209，制备用于纸浆测试的手抄纸的方法)制备手抄纸，其纤维配方为4重量％的间位芳纶纤条体、48重量％间位芳纶絮凝物1和48重量％的间位芳纶絮凝物2。纤维浆的稠度为1.5％(即水中1.5％的固体)。Huvis的间位芳纶絮凝物1采用湿法溶剂纺丝法生产，呈圆形，因此有利于气流的低阻力。东丽化学的间位芳纶絮凝物2采用干法溶剂纺丝法生产，具有狗骨状的纤维截面，因此有利于高效率。手抄纸在170℃、50kN/m的压力下通过热压延处理，热压延的机器速度为4m/min。压延后，介质用酚醛树脂饱和，并在烘箱中充分固化。饱和的介质的树脂含量为30wt％。该介质的性质如表2所示。表2还显示了可商业购买的间芳纶袋式过滤器的性质。
表2
Figure BDA0003293137090000081
Figure BDA0003293137090000091
空气渗透率根据ASTM标准D737：纺织品空气渗透率的标准试验方法确定。通过介质的空气流量以立方英尺/分钟/平方英尺的样品(cfm/sf或cfm)被报告。
干马伦式胀破强度根据ASTM D751确定。
孔径根据美国材料与试验协会(ASTM)标准316-03(2011)确定。
实施例2–干收缩率测试。
收缩率通过测量样品在放入205℃的干燥烘箱中2小时之前和之后的尺寸来评估。(见表3)收缩率为0.67％。这超出了在205℃干加热2小时后收缩率小于2％的所需规格。
表3
样品号 1 2
干加热前 150mm 150mm
干加热后 149mm 149mm
收缩率 0.67％ 0.67％
实施例3-耐热和阻燃性测试
根据英国标准4790(确定小火源对纺织地板覆盖物的影响(热金属螺母法))测试样品的耐热性和阻燃性。该测试方法确定点火源的影响。为了进行此测试，金属螺母在马弗炉中加热至900℃，然后暴露在过滤介质上30秒。结果如表4所示。在该测试中，非织造介质没有着火。
表4.
Figure BDA0003293137090000101
实施例4-耐酸性测试
为确定耐酸性特性，将样品在1N硫酸溶液中进行测试，该方法为：浸没5分钟，然后在350°F(175℃)下加热10分钟，进行四个循环。酸循环测试后，常规的100％间芳纶滤袋式介质保留了其原始干马伦式胀破强度(ASTM D751)的大约10％。结果如表5所示，其中kgf/cm2是千克力每平方厘米。在酸循环测试之后，本文公开的介质保留了其原始干马伦式胀破强度的86.6％。
表5
干马伦式胀破强度
酸循环前 15.95kgf/cm<sup>2</sup>
酸循环后 13.82kgf/cm<sup>2</sup>
保留强度(％) 86.6％
实施例5-过滤效率测试
如本发明所述，使用Palas MFP 1000仪器用ISO A2细尘对本发明介质的手抄纸进行了空气测试。在2.5μm粒径(PM 2.5)下的效率约为95％。
实施例6
基本上根据实施例1中所述的方法制备了另外的手抄纸，但是改变了纤条体的量。此外，发现如果配方中没有纤条体，过滤介质将由于粘合不充分而无法充分成型。如果纤条体过多，空气渗透率会变得太低而无法有效使用。见表6。
表6
Figure BDA0003293137090000111
实施例7-脉冲喷射清洁系统
比较根据实施例1中所述的方法制备的过滤介质和来自间位芳纶毡过滤袋的样品的粉尘负载和喷射脉冲清洁。对于粉尘负载，样品被放置在Palas MFP1000上，用于ISO A2细粉尘，RBG 1000设置值为1030rpm，8毫米/小时，持续20分钟。对于脉冲清洁，5kgf/cm2的压缩空气被引导到过滤器样品的清洁侧30秒。气枪与样品之间的距离为15cm。切割样品并在扫描电子显微镜(SEM)下检查粉尘负载和脉冲清洁后横截面。图3为示出间位芳纶毡过滤袋材料的粉尘负载的SEM。图4为示出实施例1中的过滤介质的粉尘负载的SEM。SEM表明，与间位芳纶毡过滤材料相比，实施例1的过滤介质在表面上捕获了更多的粉尘。图5是示出脉冲清洁后的间位芳纶袋式过滤器介质的SEM，并显示介质内部仍有粉尘。图6是示出脉冲清洁后的实施例1中的过滤介质的SEM，并示出了喷射脉冲清洁后获得的清洁表面。
本公开由以下方面进一步说明，这些方面并非旨在限制权利要求。
方面1.一种过滤介质，优选烟气过滤介质，该介质包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包含至少80重量％的间位芳纶纤维和0.1至20重量％的间位芳纶纤条体，各自基于纤维和纤条体的总量。
方面2.根据方面1所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网被压延。
方面3.根据方面1或2所述的过滤介质，其中非织造纤维网进一步包含粘合剂树脂，优选酚醛树脂。
方面4.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有以下之一或两者：150微米、120微米或100微米的最大孔径；或20-100或20至80微米的平均孔径，其中孔径(μm)由美国材料与试验协会(ASTM)标准316-03(2011)确定。
方面5.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的克重为至少80、至少100、至少150、至少200或至少250克/平方米。
方面6.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有至少7或至少10千克/平方厘米的干马伦式胀破强度。
方面7.根据方面6所述的过滤介质，其中，根据ASTM D751测定，所述非织造纤维网在酸循环进行四个循环后保留其干马伦式胀破强度的至少75％或至少80％。
方面8.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其在使用ISO5011空气测试标准的本文所述的空气测试中，在2.5μm粒度下具有至少约90％或至少约95％的过滤效率。
方面9.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网在205℃的干燥烘箱中2小时后的收缩率小于2％。
方面10.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有至少0.3g/cm3的密度。
方面11.根据前述方面中任一项所述的过滤介质，其具有至高200℃的耐温性。
方面12.一种制造前述方面中任一项所述的过滤介质的方法，所述方法包括：将包含间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的配料湿法成网以形成垫；干燥垫以形成非织造纤维网；和任选地压延非织造纤维网。
方面13.根据方面12所述的方法，其进一步包括用使所述非织造纤维网被粘合剂树脂饱和，然后固化所述粘合剂树脂。
方面14.根据方面13所述的方法，其中饱和发生在压延之后。
方面15.根据方面12-13中任一项所述的方法，其中压延在升高的温度下进行。
方面16.一种压延的烟气非织造过滤介质，包括非织造纤维网，所述非织造纤维网的特征在于平均孔径为20至80微米，最大孔径为100微米，干马伦式胀破强度为至少7千克每平方厘米，酸循环后保留干马伦式胀破强度的75％，对2.5微米颗粒的过滤效率为至少90％，在205℃的干燥烘箱中加热2小时后收缩率小于2％。
方面17.根据方面1-11或16中任一项所述的过滤介质，其进一步包括层压到非织造纤维网的第二材料。
方面18.根据方面17所述的过滤介质，其中第二材料是第二非织造纤维网。
方面19.根据方面17所述的过滤介质，其中第二材料是聚合物片材或薄膜，优选为聚四氟乙烯。
方面20.在烟气过滤中使用方面1-11或方面16-19中任一项所述的过滤介质。
方面21.一种烟气过滤器组件，其包括烟气进入歧管、烟气排出歧管和位于烟气进入歧管和烟气排出歧管之间的过滤装置，其中所述过滤装置包括方面1-11或方面16-19中任一项所述的烟气过滤介质。
组合物、制品、装置和方法可以可替代地包括本文公开的任何合适的组分或步骤，由其组成或基本上由其组成。组合物、制品、装置和方法可以另外地或替代地被配制为没有或基本上没有任何对实现本文描述的功能或目标而言不是必需的步骤、组分、材料、成分、佐剂、物质、组分或步骤。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个元素与另一个元素。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则术语“一(a)”和“一(an)”和“所述(the)”不表示数量限制，应解释为涵盖单数和复数。“或”是指“和/或”，除非另有明确说明。在整个说明书中对“一个方面”、“另一个方面”、“可以是”、“可以具有”等的引用表示结合该方面描述的特定元素被包括在本文描述的至少一些方面中，并且在其他方面中可以存在也可以不存在。另外，应当理解，所描述的元素可以在各个方面以任何合适的方式组合。
本申请中的数值，特别是当它们与聚合物或聚合物组合物相关时，反映了平均值。除非另有说明，除非另有说明，数值包括减小到相同有效数字时相同的数值和与所述值的差异小于用于确定该值的本文所述类型的常规测量技术的实验误差的数值。本文公开的所有范围均包括所列举的端点并且是可独立组合的(例如，“2至10g，优选3至7g”的范围包括端点2g、7g和10g，例如3至10g的范围，以及所有中间值)。所有测试方法都是截至本申请的优先权日有效的最新方法。此外，所述上限和下限可以组合以形成范围(例如“至少1或至少2重量百分比”和“至多10或5重量百分比”可以组合为范围“1至10重量百分比”，或“1至5重量百分比”或“2至10重量百分比”或“2至5重量百分比”)。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献均通过引用整体并入本文，但如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语冲突，则本申请的含义优先于并入的参考文献中的冲突术语。
本文公开的材料、方法和实施例仅是说明性的，并不旨在进行限制。优选的方法和材料在本文中描述，尽管与本文中描述的相似或等效的方法和材料可用于本公开的实践或测试中。

Claims (16)

1.一种过滤介质，所述介质包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包含：
至少80重量％的间位芳纶纤维和
0.1至20重量％的间位芳纶纤条体，各自基于纤维和纤条体的总量。
2.根据权利要求1所述的过滤介质，进一步地，其中所述非织造纤维网被压延。
3.根据权利要求1或2所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网进一步包含粘合剂树脂，优选酚醛粘合剂树脂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有以下之一或两者：
100微米的最大孔径；或20-80微米的平均孔径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有至少80克/平方米的克重。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有至少7千克/平方厘米的干马伦式胀破强度。
7.根据权利要求6所述的过滤介质，其中根据ASTM D751确定，所述非织造纤维网在酸循环后保留其干马伦式胀破强度的至少80％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其在使用ISO5011的本文所述的空气测试中，在2.5μm粒度下具有至少约90％，优选至少约95％的过滤效率。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网在205℃的干燥烘箱中2小时后具有小于2％的收缩率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其进一步包括层压到所述非织造纤维网的另一种材料。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网具有至少0.3g/cm3的密度。
12.一种制造前述权利要求中任一项所述的过滤介质的方法，所述方法包括：
将包含间位芳纶纤维和间位芳纶纤条体的配料湿法成网以形成垫；
干燥垫以形成非织造纤维网；和任选地
压延非织造纤维网。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括用使所述非织造纤维网被粘合剂树脂饱和，然后固化所述粘合剂树脂，所述饱和优选在压延之后发生。
14.一种包含非织造纤维网的过滤介质，其特征在于
20至80微米的平均孔径，
100微米的最大孔径，
至少7千克每平方厘米的干马伦式胀破强度，
酸循环后干马伦式胀破强度的80％的保留率，
对于2.5微米颗粒至少95％的过滤效率，以及
在205℃的干燥烘箱中加热2小时后小于2％的收缩率。
15.权利要求1-11或14中任一项所述的过滤介质在烟气过滤中的用途。
16.一种烟气过滤器组件，包括：
烟气进入歧管、烟气排出歧管和位于所述烟气进入歧管和所述烟气排出歧管之间的过滤装置，其中所述过滤装置包括如权利要求1-11或14中任一项所述的过滤介质。
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