CN102512879B - 耐高温高压过滤芯的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温高压的过滤芯及其制造方法，具体为一种应用于高精密电子电镀行业以及其他涉及高温高压的高精密行业的净化过滤芯。该耐高温高压的过滤芯的原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：5—15重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：1—5重量份。本发明具有过滤效率好、过滤通量大、质量稳定、寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温高压过滤芯的制造方法，具体为一种应用于高精密电子电镀行业以及其他涉及高温高压的高精密行业的净化过滤芯。
背景技术
在印制电路板行业，电镀、显影、蚀刻和褪膜等工艺中均需要进行相关化学溶液的过滤。目前国内大部分企业采取活性碳加线绕两级过滤的方式或者普通熔喷过滤芯单级，例如，公开号为CN201855607U的中国专利就公开了一种设有尼龙聚丙烯合成塑料支架的电镀液净化过滤芯,由过滤芯管所组成,过滤芯管的内芯采用尼龙聚丙烯合成塑料做过滤内芯,在尼龙聚丙烯合成塑料过滤内芯的内壁上设有凹槽,在尼龙聚丙烯合成塑料过滤内芯的外周包有黑炭布层,黑炭布层外设有丙仑外包线层。而这些技术存在着过滤效果差，寿命短，耗材消耗成本高，生产产品品质差等方面的问题。
随着印制电路电子科学技术尖端的发展，尤其是在挠性覆铜板和高密度互联板，向高密度化和高性能化方向发展。对化学溶液的过滤要求越来越高，尤其是电镀工序中，要求电镀温度高，过滤效率好，过滤通量大。由于生产工艺落后和相关的技术壁垒，现有的过滤芯均达不到相关要求，一般国产熔喷过滤芯，在20℃下，最大耐压3Bar，在60℃下，最大耐压仅有1.8 Bar，且过滤效率低，一般为30%—50%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、过滤效率好、过滤通量大、质量稳定、寿命长的耐高温高压的过滤芯。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种工艺设计合理、耗材消耗低、产品能长期耐高温高压、适合工业化生产的耐高温高压过滤芯的制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该耐高温高压的过滤芯，其结构特点是：其原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：5—15重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：1—5重量份。
作为优选，本发明所述的原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：5重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：3重量份。
作为优选，本发明所述的原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：15重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：3重量份。
当聚对苯二甲酸乙二醇酯含量在5—10重量份份的时候，随着聚对苯二甲酸乙二醇酯含量减少，聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的原位纤维直径变得更纤细，出现纳米纤维，过滤效率提高，但耐压强度相应会降低；当聚对苯二甲酸乙二醇酯在10—15重量份时，随着聚对苯二甲酸乙二醇酯含量的增加，强度增加，但聚对苯二甲酸乙二醇酯形成原位纤维直径不变，对过滤效率没有影响。
实验证明：作为优选，当马来酸酐接枝聚丙烯含量在3重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯含量在5重量份时，标称过滤精度为1微米的过滤芯，通过particale测试仪测试，相对5微米以上颗粒，过滤效率可达95%以上，1微米颗粒，过滤效率可达60%以上。温度压力测试：最高耐温95℃，耐温时间8小时，耐压3Bar，过滤效果无明显变化。耐压强度测试：常温下，最高耐压10Bar，60℃时，最高耐压5.4Bar；标称过滤精度为5微米的过滤芯，通过particale测试仪测试，相对10微米以上颗粒，过滤效率达95%以上，5微米颗粒，过滤效率可达60%以上。温度压力测试：最高耐温95℃，耐温时间8小时，耐压3Bar，过滤效果无明显变化。 耐压强度测试：常温下，最高耐压10Bar，60℃时，最高耐压6Bar；
当马来酸酐接枝聚丙烯含量在3重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯含量在15重量份时，标称5微米的过滤芯，通过particale测试仪测试，相对10微米以上颗粒，过滤效率可达85%以上，5微米颗粒，过滤效率可达50%以上。温度测试：最高耐温120℃，耐温时间8小时，耐压3 Bar，过滤效果无明显变化。耐压强度测试：常温下—60℃，最高耐压12Bar，80℃时，最高耐压10Bar；标称过滤精度为10微米的过滤芯，通过particale测试仪测试，相对20微米以上颗粒，过滤效率达85%以上，10微米颗粒，过滤效率可达65%以上。温度压力测试：最高耐温120℃，耐温时间8小时，耐压3 Bar，过滤效果无明显变化。耐压强度测试：常温下—60℃，最高耐压12Bar，80℃时，最高耐压10Bar。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种耐高温高压的过滤芯的制造方法，其制造步骤为：
a、将聚丙烯在150℃下烘干6小时，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和马来酸酐接枝聚丙烯在100℃烘干3小时；
b、将聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和马来酸酐接枝聚丙烯混合加热至270℃—285℃，用螺杆混合机混合15分钟，螺杆混合机的转速为150 r／min，保温在220℃—240℃；
c、由喷熔生产设备喷熔成管状的过滤芯，完成耐高温高压的过滤芯的制造。
添加适当比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料和PP-g-MAH增容剂加以改性，形成PP／PET原位微纤增强复合材料的共容体。喷丝过程中，由于挤出和拉伸作用，分散相PET形成微纤存在于基体PP之中，PET微纤由于是原位形成的，分散均匀性好，界面作用大，一般直径为几百纳米，甚至可以得到纳米纤维。
作为优选，本发明所述的步骤c的喷熔过程中，根据调整喷孔喷丝纤维直径和喷熔量来调整过滤芯的过滤精度。
作为优选，本发明所述的步骤c的喷熔过程中，通过增加喷熔设备的喷丝板上喷孔的规格喷熔而成多梯度深度复合过滤精度的过滤芯。
本发明同已有的技术相比，具有以下优点和特点：1、具有自主研发的PET添加配方和生产工艺条件，在耐温耐压性能、过滤效率、过滤通量上都明显优于现有技术的方案。2、生产出的过滤芯达到：最高耐温120℃下，耐压达3Bar，过滤效果良好；在80℃下，耐压达10 Bar，且过滤效率远高于国内熔喷滤芯；在40—60℃，耐压达12 Bar，且过滤效率远高于国内熔喷滤芯。3、成本低，寿命长。4、适合大规模工业化生产，生产工艺简单合理、耗材消耗低。
附图说明
图1为本发明过滤芯的结构示意图。
图2为图1的俯视结构示意图。
图3为本发明过滤芯在显微镜下的参考图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：将10重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料在150℃下烘干6小时，将100重量份的聚丙烯（PP）材料和3重量份的增容剂马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）材料在100℃烘干3小时。烘干后，将PP、PET、PP-g-MAH混合加热至270℃—285℃，螺杆混合机转速150 r／min，混合15分钟左右，保温在220℃—240℃，由现有的喷熔生产设备喷熔成图1、2所示的管状形状，喷丝过程中，由于挤出和拉伸作用，分散相PET形成微纤存在于基体PP之中，PET微纤由于是原位形成的，分散均匀性好，界面作用大，一般直径为几百纳米，甚至可以得到纳米纤维。
实施例2：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯6重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯2重量份。
实施例3：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯15重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯3重量份。
实施例4：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯8重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯4重量份。
实施例5：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯7重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯2重量份。
实施例6：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯9重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯1重量份。
实施例7：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯13重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯5重量份。
实施例8：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯12重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯3重量份。
实施例9：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯5重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯2重量份。
实施例10：本实施例的制造方法与实施例1相同，所不同的仅是原料的含量，本实施例中各组份的含量为，聚丙烯100重量份，聚对苯二甲酸乙二醇酯14重量份，增容剂马来酸酐接枝聚丙烯4重量份。
在喷熔过程中根据调整喷孔喷丝纤维直径和喷熔量来调整过滤芯的过滤精度，也可以通过增加喷熔设备的喷丝板上喷孔的规格喷熔而成多梯度深度复合过滤精度的过滤芯。
本发明的过滤芯在显微镜下观察呈现（如图3）状态，随着PET含量增加，纤维数量增多，而直径先减小后增大，但最小直径基本保持不变，增容剂等的加入则会使纤维与基体间的作用增强，有利于微纤的形成，分散均匀性变好，由于挤出—喷丝成型，PET形成纳米纤维长径比大，分散均匀，能使PP的拉伸性能和耐压性能增加，达到30％玻纤(GF)增强PP的性能，冲击强度比GF增强的稍高，是纯PP的3-4倍。
由于滤芯中PET材料耐温高，且纤维拉伸强度好，故使得滤芯的耐高温，耐高压性能好。
由于PET在挤出拉伸过程中形成纳米纤维，更好地弥补了PP喷丝的孔隙率，使得滤芯的过滤效率更高。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、工艺所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种耐高温高压过滤芯的制造方法，其特征是：
首先取原料，原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：5-15重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：1-5重量份；
然后制造步骤为：
a、将聚丙烯在150℃下烘干6小时，将聚对苯二甲酸乙二醇酯和马来酸酐接枝聚丙烯在100℃烘干3小时；
b、将聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和马来酸酐接枝聚丙烯混合加热至270℃-285℃，用螺杆混合机混合15分钟，螺杆混合机的转速为150 r／min，保温在220℃-240℃；
c、由喷熔生产设备喷熔成管状的过滤芯，完成耐高温高压的过滤芯的制造。
2.根据权利要求1所述的耐高温高压过滤芯的制造方法，其特征是：所述的原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：5重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：3重量份。
3.根据权利要求1所述的耐高温高压过滤芯的制造方法，其特征是：所述的原料组成为：聚丙烯：100重量份；聚对苯二甲酸乙二醇酯：15重量份；马来酸酐接枝聚丙烯：3重量份。
4.根据权利要求1所述的耐高温高压过滤芯的制造方法，其特征是：所述的步骤c的喷熔过程中，根据调整喷孔喷丝纤维直径和喷熔量来调整过滤芯的过滤精度。
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