一種耐高溫尼龍無紡布及其製備方法
2023-08-03 06:04:06 1
專利名稱：一種耐高溫尼龍無紡布及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料應用領域，具體涉及一種可廣泛應用於高溫液體、氣體、煙塵的過濾等領域的耐高溫尼龍無紡布及其製備方法。
背景技術：
耐高溫纖維良好的耐高溫性能，使其可用於各種高溫環境下的防護服、濾材、裝飾用材等，雖說與常規紡織品相比，耐高溫纖維的價格較高，但由於其優異的性能使其在產業領域有廣泛應用。耐高溫纖維可用於航天、航空等工業領域，且可擴展至建築、環保、電子、 機械、防護等眾多領域。目前，耐高溫過濾介質多採用燒結氧化鋁、燒結陶瓷、燒結不鏽鋼、摺疊不鏽鋼氈、 玻璃纖維複合紙(氈)等無機金屬過濾介質，不適合於高固體含量的氣體、高粘度、高濁度的液體過濾，受到壓力後過濾孔徑變形，從而產生阻力增大而迅速堵塞，使過濾受到影響。 而纖維無紡布過濾介質因其纖維直徑小，內表面積大，孔隙率高，孔間結合性良好等特點， 具有良好的過濾性能。耐高溫纖維過濾介質可長時間經受高溫並保持其原有的物理機械性能；長期使用溫度在180°C以上大分子結構不易降解；同時具有良好的耐水解和耐化學藥劑等性能。現有的耐高溫纖維過濾介質有芳綸、聚苯硫醚(PPS)，聚醯亞胺(PI)，聚四氟乙烯 (PTFE)等。其中，芳綸(上海紡織科技，2005(1) =12-14,21)使用溫度為135_204°C，瞬間可承受220°C ；可製成連續長絲或纖維原料，用於製造針刺氈或機織布過濾材料，但芳綸易發生水解，在酸性環境中會水解加速。PPS纖維(甘肅石油與化工，2007 (4) :42-45)是現階段使用最多的耐高溫過濾介質，可以在190°C的溫度下連續工作運行，在無其他化學成分的影響時瞬間可以承受232°C的高溫，但當被處理的煙氣中的氧含量超過10%時，運行溫度超過165°C時PPS易發生分解。PI纖維(產業用紡織品，2000 (18) :40-42)是具有良好的阻燃耐溫性能，在時機械性能不會發生變化，最高耐溫可達260°C。其過濾介質主要應用於化學條件苛刻的應用場合，但不適用於強酸條件下。PTFE纖維(中國專利200910050527) 的連續運行溫度為240°C，瞬間耐熱最高溫度可達260°C，能耐全部PH值內的酸鹼侵蝕，自潤性極佳，不吸潮，能承受紫外線輻射；但其耐磨性一般，在設計過濾介質時需注意避免過多摩擦。上述幾類耐高溫過濾介質的製備主要是經歷先製成纖維或長絲，再經水刺、複合等方式製成無紡布或氈的形式用於高溫過濾，這使其製備環節增多，生產成本提高。現有技術中未見到半芳香族耐高溫尼龍無紡布的專利和研究報導，而半芳香族尼龍是介於脂肪族尼龍和全芳族尼龍之間的耐高溫熱塑性樹脂，其加工流動性較高，利於熔噴成型製備耐高溫尼龍無紡布。
發明內容
本發明的目的是公開一種耐高溫尼龍無紡布，採用的耐高溫尼龍樹脂切片為半芳香族尼龍和/或其共聚物，耐高溫尼龍切片經過熔噴工藝製備成無紡布，該無紡布可應用於高溫液體、氣體、煙塵的過濾等領域。本發明的另一個目的是提供上述耐高溫尼龍無紡布的製備方法，該方法加工環節少，成本降低。本發明的技術方案如下本發明提供了一種結構新穎的耐高溫尼龍無紡布，由耐高溫尼龍切片經過乾燥、 熔噴、定型過程製造而成，纖維直徑為5-15um，克重450-530g/m2。所述的耐高溫尼龍無紡布結構穩定，長期使用溫度為180°C，最高使用溫度為 260 0C，具有良好耐熱、耐溶劑性能。採用的耐高溫尼龍切片為半芳香族尼龍和/或其共聚物，其結構具有如通式(I) 所示的重複結構單元
權利要求
1.一種耐高溫尼龍無紡布，其特徵在於該耐高溫尼龍無紡布的纖維直徑為5-15um， 克重 450-530g/m2。
2.根據權利要求1所述的耐高溫尼龍無紡布，其特徵在於所述的耐高溫尼龍無紡布長期使用溫度為180°C，最高使用溫度為260°C。
3.—種如權利要求1所述的耐高溫尼龍纖維無紡布的製備方法，其特徵在於所述的方法包括以下步驟將耐高溫尼龍切片真空乾燥，乾燥後的耐高溫尼龍切片通過熔噴系統經熔融、擠出、拉伸、冷卻、成網自粘合成無紡布，將無紡布從滾筒上取下放入乾燥箱內乾燥定型。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的耐高溫尼龍切片為半芳香族尼龍和/或其共聚物，其結構具有如通式(I)所示的重複結構單元
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的耐高溫尼龍切片為半芳香族尼龍和/或其共聚物，其結構具有如通式(II)所示的重複結構單元
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於所述耐高溫尼龍切片分子結構中χ為 6-12。
7.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的耐高溫尼龍切片的特性黏數η= 0. 5-2. 0dl/g。
8.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的耐高溫尼龍切片的乾燥溫度為 60-120°C，時間為 10-24h。
9.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的耐高溫尼龍無紡布熔噴系統條件為熔融溫度280-350°C ；接收距離5-20Cm ；接收線速度15-35m/min ；壓縮空氣流速 50-200m/sec，壓縮空氣溫度100-250°C。
10.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的乾燥定型溫度為100-120°C，定型時間為60-90h。
全文摘要
本發明屬於高分子材料應用領域，涉及一種耐高溫尼龍無紡布及其製備方法。本發明所提供的耐高溫尼龍無紡布纖維直徑為5-15um，克重450-530g/m2。該耐高溫尼龍無紡布的製備方法包括以下步驟將耐高溫尼龍切片真空乾燥，乾燥後的耐高溫尼龍切片通過熔噴系統經熔融、擠出、拉伸、冷卻、成網自粘合成無紡布。本發明方法製備得到的耐高溫尼龍無紡布結構穩定具有良好耐熱、耐溶劑性能；孔隙率高，過濾效率優的特點；長期耐熱溫度為180℃，可應用於高溫液體、氣體，煙塵的過濾。
文檔編號D04H3/16GK102454048SQ20101052149
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者張懷中, 祝孟俊 申請人:上海傑事傑新材料(集團)股份有限公司