聚苯硫醚纳米过滤网及其制备设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚苯硫醚纳米过滤网，包括基层和聚苯硫醚纳米纤维层，所述聚苯硫醚纳米纤维由聚苯硫醚熔融物经过熔融纺丝制成。所述聚苯硫醚熔融物包括以下重量份的原料：聚苯硫醚50～80份，碳纳米管3～5份，环氧丙烯酸酯12～15份，苯乙烯6～8份，丙烯酸羟乙酯5～8份，聚酰胺树脂15～20份。本发明还提供一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，包括自左向右依次相互连接设置的熔融混合室、高温加热室、输料室及熔喷模头，所述熔喷模头内部包括进料段和熔喷段，所述熔喷段内设有静电辊，高压输气管设置在熔喷模头上。本发明制备的过滤网可以抗1200度高温和五级风速，过滤烟尘、汽车尾气PM2.5细小微粒物可达99.9％。
【专利说明】
聚苯硫醚纳米过滤网及其制备设备
技术领域
[0001]本发明涉及烟尘尾气过滤技术领域，特别是一种聚苯硫醚纳米过滤网及其制备设备。【背景技术】
[0002]随着经济的发展，能源消耗日益增多，随之带来的各种气体排放导致的污染也越来越严重，例如汽车尾气，工业废弃，以及家庭炉灶和取暖设备等排放出的各种有害气体， 包含大量的烟尘颗粒物，严重影响人们的生存环境。
[0003]为了最大限度地减少汽车、火车、船舶、发电机组等燃料内燃发动机尾气烟尘污染物排放总量，现有较为先进的技术方案是水洗:就是通过水箱，使汽车尾气和工业锅炉等设施排放的烟尘中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸汽的淋浴，可分解粘在碳粒上的有毒物质，使碳粒子胀大而给予去除。其缺陷是过滤效率有限，尾气净化性能较低，且需要设置的水洗系统体积相对较大且较复杂。
[0004]聚苯硫醚(PPS)树脂具有优异的耐热性、阻挡性、耐化学性、电绝缘性和耐湿热性等适合作为工程塑料的性质，使用于以注射成型、挤出成型用作为中心的各种电气部件、电子部件、机械部件、汽车部件、膜和纤维等。例如，废气集尘用的袋滤器等各种产业用滤器所使用的滤布，广泛使用了 PPS原材料。作为这样的滤布，可举出在由PPS短纤维的短纤维纱制作的基布上叠层PPS短纤维，将其进行针刺而一体化了的滤布。这样的滤布用于捕集废气中的粉尘，将不含粉尘的废气向外进行排气，因而持续长时间保持不堵塞的状态是重要的，因此，常常期望这样的滤布性能的长寿命化。现有滤布的抗风性较差，在尾气流动形成的风力较小时滤布本身就会出现损坏，耐冲击性差，对于PM2.5细小颗粒的过滤能力及过滤效果更是不能达到所期望的结果，所以一种能够适应较大风力冲击力且对PM2.5细微颗粒的过滤性较强的滤网亟需研究问世。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种聚苯硫醚纳米过滤网及其制备设备，制成的过滤网真正达到了纳米级别，耐高温且抗风性强，对于PM2.5细小颗粒物的过滤效率能够达到几乎百分之百，更重要的是，通过本发明所述设备能够对所述纳米级过滤网进行量产。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]本发明首先提供一种聚苯硫醚纳米过滤网，包括基层和聚苯硫醚纳米纤维层，所述聚苯硫醚纳米纤维由聚苯硫醚熔融物经过熔融纺丝制成。
[0008]优选的，所述聚苯硫醚熔融物包括以下重量份的原料:聚苯硫醚50?80份，碳纳米管3?5份，环氧丙稀酸酯12?15份，苯乙稀6?8份，丙稀酸轻乙酯5?8份，聚酰胺树脂15? 20份。
[0009]优选的，所述基层为交织网线层，所述聚苯硫醚纳米纤维层上下两侧分别设有一层基层。
[0010]本发明还提供一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，包括输料室、熔喷模头及高压输气管，还包括熔融混合室、高温加热室，所述熔融混合室、高温加热室、输料室及熔喷模头自左向右依次相互连接设置，所述熔喷模头内部包括进料段和熔喷段，所述熔喷段内设有静电辊，所述静电辊可在外部电机带动下绕其轴线旋转，所述静电辊左侧凸出至进料段， 右侧凸出熔喷模头右侧端部，熔喷模头右端上部向下垂直延伸与静电辊表面相交的线为熔喷线，所述高压输气管设置在熔喷模头上，出气方向以熔喷线上的点为切点与静电辊表面相切，且高压输气管的出气端延伸至熔喷线处，出气方向垂直于熔喷线。[〇〇11]优选的，所述高温加热室为分段逐级加热式，及分为自左向右依次设置的一级加热室、二级加热室和三级加热室。
[0012]优选的，所述一级加热室、二级加热室和三级加热室内部分别设有挤出螺杆，且一级加热室与二级加热室之间、二级加热室与三级加热室之间的输料口为左大右小的锥形□ 〇
[0013]优选的，所述输料室外侧设有保温层。
[0014]优选的，所述进料段的熔喷模头内壁为左大右小的梯形口，所述熔喷段的熔喷模头内壁为直径略小于静电辊外径的圆弧形。
[0015]优选的，所述静电辊外表面圆周方向设有若干等距排列的弧形凸起，所述弧形凸起的最高点凸出静电辑外表面0.3?0.5mm，所述高压输气管的出气端优先处于与弧形凸起相对应的位置处。
[0016]优选的，所述熔喷模头内壁上与静电辊外表面相对的位置设有加热片，用于对粘附于静电辊表面的熔融物进行最终的急剧加热。
[0017]本发明的积极效果:本发明结合相关混合物的界面作用、结晶性能以及力学性能， 研发出了具有独特性能的聚苯硫醚纳米纤维。本发明聚苯硫醚分子结构与混合物之间基于共辄作用、熔融挤出手段及逐级加热的独特方式使碳管等混合物较为均匀的分散在基体中，且界面结合较为紧密，同时结合熔融纺丝过程中具有独特结构的熔喷模头使得上述独特配方的聚苯硫醚熔融物沿高压空气方向有效高效的进行拉伸，由其是粘附于静电辊表面的熔融物经最终急剧升温加热后在分子热运动活跃的情况下再进行喷丝拉伸，得到了综合性能非常好的聚苯硫醚纳米纤维，使用本发明制备的过滤网可以抗1200度高温和五级风速，过滤烟尘、汽车尾气PM2.5细小微粒物可达99.9 %。【附图说明】
[0018]图1是本发明所述制备设备的结构示意图；
[0019]图2是本发明所述静电辊的结构示意图。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。[0021 ]本发明优选实施例提供一种聚苯硫醚纳米过滤网，包括基层和聚苯硫醚纳米纤维层，所述聚苯硫醚纳米纤维由聚苯硫醚熔融物经过熔融纺丝制成。[〇〇22]所述聚苯硫醚熔融物包括以下重量份的原料:聚苯硫醚50?80份，碳纳米管3?5份，环氧丙烯酸酯12?15份，苯乙烯6?8份，丙烯酸羟乙酯5?8份，聚酰胺树脂15?20份。 [〇〇23]所述基层为交织网线层，所述聚苯硫醚纳米纤维层上下两侧分别设有一层基层。
[0024]参照图1和图2,本优选实施例还提供一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，包括输料室6、熔喷模头8及若干个高压输气管10,还包括熔融混合室1、高温加热室，所述熔融混合室1、高温加热室、输料室6及熔喷模头8自左向右依次相互连接设置，所述熔喷模头8内部包括进料段9和熔喷段，所述熔喷段内设有静电辊11，所述静电辊11可在外部电机带动下绕其轴线旋转，所述静电辊11左侧凸出至进料段9,右侧凸出熔喷模头右侧端部，熔喷模头8右端上部向下垂直延伸与静电辊11表面相交的线为熔喷线，所述高压输气管10设置在熔喷模头8上，出气方向以熔喷线上的点为切点与静电辊11表面相切，且高压输气管10的出气端延伸至熔喷线处，出气方向垂直于熔喷线。
[0025]所述高温加热室为分段逐级加热式，即分为自左向右依次设置的一级加热室2、二级加热室3和三级加热室4。[〇〇26]优选的，所述一级加热室2、二级加热室3和三级加热室4内部分别设有挤出螺杆， 且一级加热室2与二级加热室3之间、二级加热室3与三级加热室4之间的输料口为左大右小的锥形口。[〇〇27]所述输料室6外侧设有保温层7。
[0028]所述进料段9的熔喷模头内壁为左大右小的梯形口，所述熔喷段的熔喷模头内壁为直径略小于静电辊外径的圆弧形。[〇〇29]所述静电辊11外表面圆周方向设有若干等距排列的弧形凸起13,所述弧形凸起的最高点凸出静电辑外表面0.3?0.5_，所述高压输气管的出气端优先处于与弧形凸起相对应的位置处。
[0030]所述熔喷模头内壁上与静电辊外表面相对的位置设有加热片12,用于对粘附于静电辊表面的熔融物进行最终的急剧加热。
[0031]使用本设备制备聚苯硫醚纳米纤维时，先将各原料按相应重量份在熔融混合室搅拌状态下混合一小时左右，然后经高温加热室经三个温度段逐级加热，最终进入输料室保温，同时经进料段通过静电辊的自转一定量的熔融物粘附于静电辊表面，静电辊也作为静电发生器使得熔融物粘附后带上静电，最终通过加热片进行短暂急剧加温后在高温高压空气的作用下将粘附在静电辊外表面的熔融物沿切线方向迅速拉伸。
[0032]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚苯硫醚纳米过滤网，其特征在于:包括基层和聚苯硫醚纳米纤维层，所述聚苯 硫醚纳米纤维由聚苯硫醚熔融物经过熔融纺丝制成。2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网，其特征在于:所述聚苯硫醚熔融物 包括以下重量份的原料:聚苯硫醚50?80份，碳纳米管3?5份，环氧丙烯酸酯12?15份，苯 乙烯6?8份，丙烯酸羟乙酯5?8份，聚酰胺树脂15?20份。3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网，其特征在于:所述基层为交织网线 层，所述聚苯硫醚纳米纤维层上下两侧分别设有一层基层。4.一种如权利要求1所述的聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，包括输料室、熔喷模头及 高压输气管，其特征在于:还包括熔融混合室、高温加热室，所述熔融混合室、高温加热室、 输料室及熔喷模头自左向右依次相互连接设置，所述熔喷模头内部包括进料段和熔喷段， 所述熔喷段内设有静电辊，所述静电辊可在外部电机带动下绕其轴线旋转，所述静电辊左 侧凸出至进料段，右侧凸出熔喷模头右侧端部，熔喷模头右端上部向下垂直延伸与静电辊 表面相交的线为熔喷线，所述高压输气管设置在熔喷模头上，出气方向以熔喷线上的点为 切点与静电辊表面相切，且高压输气管的出气端延伸至熔喷线处，出气方向垂直于熔喷线。5.根据权利要求4所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述高温 加热室为分段逐级加热式，及分为自左向右依次设置的一级加热室、二级加热室和三级加 热室。6.根据权利要求4所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述一级 加热室、二级加热室和三级加热室内部分别设有挤出螺杆，且一级加热室与二级加热室之 间、二级加热室与三级加热室之间的输料口为左大右小的锥形口。7.根据权利要求4所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述输料 室外侧设有保温层。8.根据权利要求4所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述进料 段的熔喷模头内壁为左大右小的梯形口，所述熔喷段的熔喷模头内壁为直径略小于静电辊 外径的圆弧形。9.根据权利要求8所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述静电 辊外表面圆周方向设有若干等距排列的弧形凸起，所述弧形凸起的最高点凸出静电辊外表 面0.3?0.5_，所述高压输气管的出气端优先处于与弧形凸起相对应的位置处。10.根据权利要求9所述的一种聚苯硫醚纳米过滤网的制备设备，其特征在于:所述熔 喷模头内壁上与静电辊外表面相对的位置设有加热片，用于对粘附于静电辊表面的熔融物 进行最终的急剧加热。
【文档编号】D01D5/08GK106079759SQ201610490535
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】崔建中
【申请人】崔建中