CN102517998A - 一种双层结构液体过滤用滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有双层结构的液体过滤纸及其制备方法，属于液体过滤用滤纸制造技术领域。它由精密过滤层和支撑层自然结合构成的双层结构，所述的精密过滤层以构皮纤维、原纤化天丝纤维或麻类纤维中一种或几种纤维配以一定量水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维为原料，支撑层以聚酯纤维、漂白针叶木浆或热熔纤维为原料，经疏解、打浆、配浆等工艺步骤，由不同供浆系统分别输送至双层成型造纸机抄造而成。本发明通过采用上述技术，使滤纸无需施胶就具有优异的干、湿强度，简化了工艺，降低了生产成本；得到的滤纸环保、定量低、过滤阻力小、过滤精度高、强度好，抗张强度2.3kN/m以上，湿抗张强度1.5kN/m以上，透气度75L/m2.S以上。
Description
技术领域
本发明属于液体过滤用滤纸制造技术领域，具体涉及一种制备工艺简便、环保、定量低、过滤阻力小、过滤精度高、强度好的双层结构液体过滤用滤纸及其制备方法。
背景技术
目前在化工、医药、电力、食品加工、精密机械加工等工业领域均需要用滤纸来滤除液体中的微粒杂质，如食品加工时油中的残渣过滤，中草药中药渣过滤，精密机械加工工作液中金属电蚀产物过滤等。精密机械加工工作液中杂质粒径非常小，仅5μm左右，因此，使用的过滤纸应在满足较低过滤阻力（即过滤效率较高）的前提下具有高的过滤精度。此外，为避免滤纸在使用过程中破损，还应具有较好的干、湿强度。现有的高精度液体过滤用滤纸有两类，一类以木浆、棉浆等为原料，通过提高定量（定量200g/m2左右），降低密度来达到过滤精度和低阻力要求，施涂热固性树脂来满足干、湿强度要求。但该工艺制成的滤纸由于定量高、厚度厚，因而同体积滤芯器内滤纸的过滤面积低，寿命短，且热固性树脂处理工序复杂，污染环境。另一类采用合成纤维和植物纤维为原料，通过添加一定量的超细合成纤维来控制滤纸的孔径，采用施涂胶乳的方式来提高干、湿强度，该工艺制造滤纸存在的主要问题是适用的超细合成纤维稀缺，价格昂贵，且需要增加施胶工序，故滤纸的制造工艺较复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简便、环保、低定量、过滤阻力小、过滤精度高、强度好的双层结构液体过滤用滤纸及其制备方法。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的滤纸为由精密过滤层和支撑层自然结合构成的双层结构，所述的精密过滤层由重量百分含量为85%-90%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维与10%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维构成，其定量为20g/m2-30g/m2；所述的支撑层由重量百分含量为30%-40%的聚酯纤维、35%-45%的热熔纤维和15%-35%的漂白针叶木浆构成，其定量为40g/m2-70g/m2。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的精密过滤层由重量百分含量为85%-88%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维与12%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维构成。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的支撑层由重量百分含量为35%-40%的聚酯纤维、35%-40%的热熔纤维和25%～35%的漂白针叶木浆构成。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的热熔纤维包括纤维熔点为100℃-135℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯纤维或重量配比分别为3-4：7-6的聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维或低熔点聚酯/酯复合纤维。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）取85%-90%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维放入已贮有水的打浆机内，控制纤维浓度为2-4%，先疏解15-25min，再下刀打浆40-120min，起刀；
2）在步骤1）的打浆机中加入10%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维，继续疏解30-40min，再将浆料放入配浆池中，加入分散剂和水搅拌均匀配成浓度为0.4-0.6%、粘度为55-65秒的抄造滤纸精密过滤层的浆料；
3）取30%-40%的聚酯纤维，35%-45%的热熔纤维以及15%-35%的漂白针叶木浆依次投入已贮有水的打浆机中，控制纤维浓度为2-4%，疏解40-60min，放入另一配浆池，加水和分散剂搅拌均匀，使浓度为0.4-0.6%,粘度为55-65秒，配成抄造滤纸支撑层的浆料；
4）将步骤2）和步骤3）的两种浆料由不同的供浆系统分别输送至多园网造纸机、园网/斜网组合造纸机或双层斜网造纸机中成型，成型后经烘缸干燥即制成定量60-100g/m2的双层结构滤纸。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于所述的热熔纤维为纤维熔点为100℃-135℃的乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维或低熔点聚脂/聚脂复合纤维。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于步骤1）中所述的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维打浆后的打浆度为600SR-750SR，湿重8g-15g。
所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于步骤2）中所述的分散剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)本发明以构皮纤维、原纤化天丝纤维或麻类纤维为滤纸双层结构中精密过滤层的主要原料，在湿态打浆（原纤化）过程中产生了大量细纤维，其直径分布达到亚微米的水平，一方面在抄纸成型时纤维间产生氢键结合力，使纸张具有较好的强度，另一方面利用细纤维可调节纸张的孔径至5μm甚至更低，使其在低定量、低阻力情况下达到过滤精度要求；
2)本发明以聚酯纤维、漂白木浆、热熔纤维为支撑层原料，其中的热熔纤维熔点仅为100℃～135℃，在烘缸干燥时部分熔融，对其它纤维产生粘接作用，从而使滤纸无需施胶就具有优异的干、湿强度，简化了工艺，降低了生产成本；
3)通过本发明工艺得到的双层结构液体过滤用滤纸，制备工艺简便、环保、定量低、过滤阻力小、过滤精度高、强度好，抗张强度（纵横平均）2.3kN/m以上，湿抗张强度（纵横平均）1.5kN/m以上，透气度75 L/m2.S以上。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例一：
取85份（按重量计）构皮纤维放入已贮有水的打浆机内，控制纤维浓度为2%，疏解25min后下刀打浆40min至打浆度600SR，湿重10g，起刀，加入15份水溶性聚乙烯醇纤维，继续疏解30min，放入配浆池中。在配浆池中加入聚丙烯酰胺和水搅拌均匀，调节浓度为0.4%，粘度为55秒，配成抄造滤纸精密过滤层的浆料。
将30份聚酯纤维，35份聚乙烯纤维，以及35份的漂白针叶木浆依次投入已贮有水的打浆机中，控制纤维浓度为2%，疏解60min，放入另一配浆池，加水和聚丙烯酰胺搅拌均匀，使浓度为0.4%，粘度为55秒，配成抄造滤纸支撑层的浆料。
将上述两种浆料由不同的供浆系统分别输送至双层斜网成型造纸机中成型，成型后经烘缸干燥，制成定量90g/m2的双层结构液体过滤纸，其抗张强度（纵横平均）2.8 kN/m，湿抗张强度（纵横平均）1.7kN/m，透气度80 L/m2.S的滤纸。
本实施例用构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维代替构皮纤维，用ES纤维代替水溶性聚乙烯醇纤维，用乙烯-醋酸乙烯共聚物、重量配比分别为3-4：7-6的聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维或低熔点聚酯/酯复合纤维代替聚乙烯纤维，均能取得同样的技术效果。
实施例二：
取60份（按重量计）构皮纤维和30份麻纤维放入已贮有水的打浆机内，控制纤维浓度为4%，疏解15min后下刀打浆120min至打浆度750SR，湿重8g，起刀，加入10份ES纤维，继续疏解40min，放入配浆池中。在配浆池中加入适量聚氧化乙烯和水搅拌均匀，调节浓度为0.6%，粘度为60秒，配成抄造滤纸精密过滤层的浆料。
将40份聚酯纤维，45份乙烯-醋酸乙烯共聚物纤维，以及15份的漂白针叶木浆依次投入已贮有水的打浆机中，疏解50min，放入另一配浆池，加水和聚氧化乙烯搅拌均匀，使浓度为0.6%，粘度为65秒，配成抄造滤纸支撑层的浆料。
将上述浆料由不同的供浆系统分别输送至园网/斜网组合造纸机即制成定量60g/m2，抗张强度（纵横平均）2.3 kN/m，湿抗张强度（纵横平均）1.5 kN/m，透气度85 L/m2.S的滤纸。
实施例三：
取58份（按重量计）天丝纤维和30份构皮纤维放入已贮有适量水的打浆机内，控制纤维浓度为3%，疏解20min后下刀打浆80min，打浆度700SR，湿重15g，起刀，加入12份水溶性聚乙烯醇纤维，继续疏解35min，放入配浆池中。在配浆池中加入聚氧化乙烯和水搅拌均匀，调节浓度至0.5%，粘度为60秒，配成抄造滤纸精密过滤层的浆料。
将35份聚酯纤维，40份聚乙烯纤维以及25份漂白针叶木浆依次投入已贮有适量水的打浆机中，疏解60min，放入另一配浆池，加水和聚氧化乙烯搅拌均匀，使浓度为0.5%，粘度为60秒，配成抄造滤纸支撑层的浆料。
将上述浆料由不同的供浆系统分别输送至多园网造纸机中成型，制成定量100g/m2，抗张强度（纵横平均）2.9kN/m，湿抗张强度（纵横平均）1.8kN/m，透气度75L/m2.S的滤纸。
Claims (8)
1.一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的滤纸为由精密过滤层和支撑层自然结合构成的双层结构，所述的精密过滤层由重量百分含量为85%-90%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维与10%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维构成，其定量为20g/m2-30g/m2；所述的支撑层由重量百分含量为30%-40%的聚酯纤维、35%-45%的热熔纤维和15%-35%的漂白针叶木浆构成，其定量为40g/m2-70g/m2。
2.根据权利要求1所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的精密过滤层由重量百分含量为85%-88%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维与12%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维构成。
3.根据权利要求1所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的支撑层由重量百分含量为35%-40%的聚酯纤维、35%-40%的热熔纤维和25%～35%的漂白针叶木浆构成。
4.根据权利要求1所述的一种双层结构液体过滤用滤纸，其特征在于所述的热熔纤维包括纤维熔点为100℃-135℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯纤维或重量配比分别为3-4：7-6的聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维或低熔点聚酯/酯复合纤维。
5.根据权利要求1所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）取85%-90%的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维放入已贮有水的打浆机内，控制纤维浓度为2-4%，先疏解15-25min，再下刀打浆40-120min，起刀；
2）在步骤1）的打浆机中加入10%-15%的水溶性聚乙烯醇纤维或ES纤维，继续疏解30-40min，再将浆料放入配浆池中，加入分散剂和水搅拌均匀配成浓度为0.4-0.6%、粘度为55-65秒的抄造滤纸精密过滤层的浆料；
3）取30%-40%的聚酯纤维，35%-45%的热熔纤维以及15%-35%的漂白针叶木浆依次投入已贮有水的打浆机中，控制纤维浓度为2-4%，疏解40-60min，放入另一配浆池，加水和分散剂搅拌均匀，使浓度为0.4-0.6%,粘度为55-65秒，配成抄造滤纸支撑层的浆料；
4）将步骤2）和步骤3）的两种浆料由不同的供浆系统分别输送至多园网造纸机、园网/斜网组合造纸机或双层斜网造纸机中成型，成型后经烘缸干燥即制成定量60-100g/m2的双层结构滤纸。
6.根据权利要求4所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于所述的热熔纤维为纤维熔点为100℃-135℃的乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯纤维、聚乙烯/聚丙烯复合纤维、聚乙烯/聚酯复合纤维或低熔点聚脂/聚脂复合纤维。
7.根据权利要求4所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于步骤1）中所述的构皮纤维、天丝纤维或麻类纤维中的一种或一种以上混合纤维打浆后的打浆度为600SR-750SR，湿重8g-15g。
8.根据权利要求4所述的一种双层结构液体过滤用滤纸的制备方法，其特征在于步骤2）中所述的分散剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
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