CN103031781B - 低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 - Google Patents
低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103031781B CN103031781B CN201210465667.XA CN201210465667A CN103031781B CN 103031781 B CN103031781 B CN 103031781B CN 201210465667 A CN201210465667 A CN 201210465667A CN 103031781 B CN103031781 B CN 103031781B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paper
- filter paper
- preparation
- alkali
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法，包括如下步骤：1）将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维、无碱玻璃纤维短切丝加水及无机酸搅拌均匀制成纸浆悬浮液；2）经除渣、稀释后送至长网机，形成厚度均匀的湿纸页；3）将湿纸页调节pH值至5～10；4）将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释5～20倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；5）烘干，得到低固相率玻璃纤维空气滤纸。本发明在湿纸页成型后调节其pH值至5～10，改变酸性助剂对滤纸的影响，并降低滤纸中细小纤维含量，使滤纸在相同克重下，厚度较厚，滤纸固相率降低，形成多孔的纤维结构，实现了空气滤纸较高的过滤性能和较低的过滤阻力。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维空气滤纸，具体涉及一种低固相率玻璃纤维空气滤纸。主要用于洁净室，洁净工作台等，以及半导体，液晶显示器，或空气净化设备等。
背景技术
随着科学技术的不断发展，现代工业产品的生产和现代化科学实验活动对室内空气洁净度的要求越来越高，特别是微电子、医疗、化工、生物、食品加工等行业都要求微型化、精密化，因此高纯度、高质量和高可靠性的室内环境非常重要，这就对高效空气过滤器的性能提出越来越高的要求，市场迫切需要过滤器具有更高的过滤性能及更低的使用成本。
“过滤效率”是被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比，阻力为气流绕行无数纤维时，产生的微小阻力之和。新过滤器的阻力称为“初阻力”，过滤器阻力与使用时间成正比关系，当阻力增大到某一规定值时，过滤器必须报废，过滤器报废时的阻力称为“终阻力”。初阻力的大小直接关系到过滤器的使用寿命，初阻力小，过滤器使用寿命长，初阻力大，使用寿命短。滤纸的阻力与过滤器的阻力是线性相关的。在满足过滤效率的前提下，滤纸阻力关系到使用的成本，阻力小，运行能耗低，使用寿命长，节约了成本，因此高效率、低阻力是高性能滤纸的标志。滤材的过滤性能以PF值进行评价：
PF＝[－100log（P/100）]/ΔP 式（1）
式中：P为DOP透过率（DOP为邻苯二甲酸二辛酯，透过率＝1-过滤效率）%
Δp＝气流阻力，mmH2O
由式1可见，在相同效率—相同透过率P条件下，阻力ΔP越小，PF值越高，过滤纸的过滤性能越好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法，该方法制备得到的滤纸在相同的工作环境下，具有较低的阻力。
滤纸的固相率主要与滤纸的克重和厚度有关，计算公式如下式（2）
固相率＝克重 /（1000*厚度*密度） 式（2）
式中：克重为单位面积滤纸的重量，g/m2；
厚度为测厚压力为0时的厚度，mm；
密度为玻璃纤维密度，为2.55g/cm3；
从公示（2）中可以看出：滤纸的固相率与其克重，厚度有关，相同克重下，厚度越厚，滤纸的固相率越低，即此时滤纸中的空隙体积较大，对通过的气流产生的阻力较小，所以具有较低的滤纸过滤阻力。
为了使玻璃纤维滤纸在相同克重下，高厚较厚，本发明在滤纸成型后添加了酸性中和装置，此装置中的流动液体中和了湿纸页的无机酸，降低了玻璃纤维在酸性条件下的相互吸附作用，此外，流动的液体会把湿纸页中的部分细小纤维带走，减少了湿纸页中的细小纤维含量，实现多孔隙的纤维结构，使得滤纸在相同的克重下，厚度较厚。
本发明的具体技术方案如下：
一种低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法，包括如下步骤：
（1）将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维、无碱玻璃纤维短切丝加水及无机酸，搅拌均匀制成纸浆悬浮液；
（2）纸浆悬浮液经除渣、稀释后送至长网机，形成厚度均匀的湿纸页；
（3）将湿纸页调节pH值至5～10；
（4）将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释5～20倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；
（5）烘干，得到低固相率玻璃纤维空气滤纸；
所述玻璃纤维空气滤纸中各物质的质量百分比如下：
硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维 70～96%
无碱玻璃纤维短切丝 1～20%
水溶性丙烯酸类粘结剂 3～10%。
本发明对水溶性丙烯酸类粘结剂的具体种类没有特别的限定；所述的稀释倍数为重量倍数。
本发明加入无机酸采用常规无机酸，如硫酸、盐酸等。
为了使玻璃微纤维在水中分散均匀，步骤（1）制成的纸浆悬浮液的浓度为0.9～1.2wt%，pH值为2～4。
为了保证除渣效果及成型的均匀性，步骤（2）中纸浆悬浮液经除渣、稀释后的浓度小于0.2 wt %。
为了保证水溶性丙烯酸类粘结剂固化反应的更加充分，步骤（5）中的烘干温度为100～200℃，烘干时间为10～60min。
为了使本发明中的滤纸为多孔的结构，步骤（1）中无碱玻璃纤维短切丝作为骨架纤维被加入，其长度为3～15mm，纤维直径为3～20μm。
为了实现本发明不同等级的过滤效率，步骤（1）中硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维叩解度为10～80°SR。
本发明方法简单、成本低；在制备过程中，湿纸页成型后将其通过酸性中和装置，酸性中和装置中有流动的中性或碱性液体，中和湿纸页中的酸，调节湿纸页的pH值至5～10，改变酸性助剂对滤纸的影响，并降低滤纸中细小纤维含量，使滤纸在相同克重下，厚度较厚，滤纸固相率降低，形成多孔的纤维结构，实现了空气滤纸较高的过滤性能和较低的过滤阻力。
具体实施方式
为了让本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下文特举较佳实施例作详细说明。
本发明实施例中空气滤纸的测试方法如下：
（1）厚度采用CHY-C2测厚仪测试；
（2）克重采用JA2003型电子天平测试；
（3）过滤效率和过滤阻力采用美国TSI-8130型自动滤料测试仪测试；
（4）滤纸固相率按照公式（2）的方法计算；
（5）PF值是滤材过滤性能的表现，可通过公式（1）计算：PF值越高，效率越高，或阻力越低。
实施例中使用的“无碱玻璃纤维短切丝”的直径为3～20μm。
实施例1
将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维，以及纤维长度为3mm和9mm的无碱玻璃纤维短切丝，加水和无机酸，经高频疏解机搅拌形成0.9wt%的纸浆悬浮液，经过除渣系统后，稀释成浓度小于0.2wt%的纸浆悬浮液送至网前箱，通过长网机形成湿纸页；将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释5倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；然后于150℃烘干50min，制得克重为70g/m2的玻璃纤维空气滤纸。
上述的玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表1。
表1 实施例1中玻璃纤维空气滤纸的各组分质量百分比
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，通过长网机形成的湿纸页先经过酸性中和装置，调节湿纸页pH值至5；然后在经过施胶、烘干工序，制得克重为70g/m2的玻璃纤维空气滤纸。其他生产过程与原材料配方与实施例1相同，玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表1。
实施例1和实施例2制得的空气滤纸的性能测试结果见表2。
表2 实施例1和实施例2性能测试结果
| 性能指标 | 实施例1 | 实施例2 |
| 厚度（mm） | 0.5 | 0.56 |
| 克重（g/m2） | 70 | 70 |
| 固相率 | 0.055 | 0.049 |
| 过滤阻力（Pa） | 330 | 295 |
| 过滤效率（%） | 99.97 | 99.984 |
| 过滤性能PF | 10.46 | 12.61 |
实施例2所制得的空气滤纸，在相同的克重下，厚度较厚，固相率较低，过滤性能PF到达12.61，高于实施例1中的过滤性能10.46。
实施例3
将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维，以及纤维长度为6mm和12mm的无碱玻璃纤维短切丝，加水和无机酸，经高频疏解机搅拌形成1.2wt%的纸浆悬浮液，经过除渣系统后，稀释成浓度小于0.2wt%的纸浆悬浮液送至网前箱，通过长网机形成湿纸页；将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释10倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；然后于100℃烘干60min，制得克重为75g/m2的玻璃纤维空气滤纸。
上述的玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表3。
表3 实施例3中玻璃纤维空气滤纸的各组分质量百分比
实施例4
实施例4与实施例3的区别在于，通过长网机形成的湿纸页先经过酸性中和装置，调节湿纸页pH值至8；然后在经过施胶、烘干工序，制得克重为75g/m2的玻璃纤维空气滤纸。其他生产过程与原材料配方与实施例3相同，玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表3。
实施例3和实施例4制得的空气滤纸的性能测试结果见表4。
表4 实施例3和实施例4性能测试结果
| 性能指标 | 实施例3 | 实施例4 |
| 厚度（mm） | 0.54 | 0.6 |
| 克重（g/m2） | 75 | 75 |
| 固相率 | 0.054 | 0.049 |
| 过滤阻力（Pa） | 370 | 320 |
| 过滤效率（%） | 99.989 | 99.992 |
| 过滤性能PF | 10.48 | 12.55 |
实施例4制得的空气滤纸，在相同的克重下，厚度较厚，固相率较低，过滤性能PF到达12.55，高于实施例3中的过滤性能10.48。
实施例5
将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维，以及纤维长度为6mm和15mm的无碱玻璃纤维短切丝，加水和无机酸，经高频疏解机搅拌形成1.2wt%的纸浆悬浮液，经过除渣系统后，稀释成浓度小于0.2wt%的纸浆悬浮液送至网前箱，通过长网机形成湿纸页；将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释15倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；然后于200℃烘干10min，制得克重为80g/m2的玻璃纤维空气滤纸。
上述的玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表5。
表5 实施例5中玻璃纤维空气滤纸的各组分质量百分比
实施例6
实施例6与实施例5的区别在于，通过长网机形成的湿纸页先经过酸性中和装置，调节湿纸页pH值至10；然后在经过施胶、烘干工序，制得克重为80g/m2的玻璃纤维空气滤纸。其他生产过程与原材料配方与实施例5相同，玻璃纤维空气滤纸中各组分的质量百分比见表5。
实施例5和实施例6制得的空气滤纸的性能测试结果见表6。
表6 实施例5和实施例6性能测试结果
| 性能指标 | 添加酸性中和装置前 | 添加酸性中和装置后 |
| 厚度（mm） | 0.57 | 0.63 |
| 克重（g/m2） | 80 | 80 |
| 固相率 | 0.055 | 0.050 |
| 过滤阻力（Pa） | 402 | 370 |
| 过滤效率（%） | 99.995 | 99.998 |
| 过滤性能PF | 10.49 | 12.45 |
实施例6制得的空气滤纸，在相同的克重下，厚度较厚，滤纸固相率较低，为0.05，过滤性能PF到达12.45，高于实施例3中的过滤性能10.49。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
Claims (5)
1.一种低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维、无碱玻璃纤维短切丝加水及无机酸，搅拌均匀制成纸浆悬浮液；
（2）纸浆悬浮液经除渣、稀释后送至长网机，形成厚度均匀的湿纸页；
（3）将湿纸页调节pH值至5～10；
（4）将水溶性丙烯酸类粘结剂加水稀释5～20倍，均匀地喷洒或溢流施加于湿纸页上；
（5）烘干，得到低固相率玻璃纤维空气滤纸；
所述玻璃纤维空气滤纸中各物质的质量百分比如下：
硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维 70～96%
无碱玻璃纤维短切丝 1～20%
水溶性丙烯酸类粘结剂 3～10%；
步骤（1）制成的纸浆悬浮液的浓度为0.9～1.2wt%，pH值为2～4。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（2）中纸浆悬浮液经除渣、稀释后的浓度小于0.2 wt %。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤（5）中的烘干温度为100～200℃，烘干时间为10～60min。
4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中无碱玻璃纤维短切丝长度为3～15mm，纤维直径为3～20μm。
5.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中硼硅酸盐玻璃微纤维或无碱玻璃微纤维叩解度为10～80°SR。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210465667.XA CN103031781B (zh) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210465667.XA CN103031781B (zh) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103031781A CN103031781A (zh) | 2013-04-10 |
| CN103031781B true CN103031781B (zh) | 2015-02-25 |
Family
ID=48019145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210465667.XA Active CN103031781B (zh) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103031781B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103243612B (zh) * | 2013-05-31 | 2015-07-15 | 重庆再升科技股份有限公司 | 一种高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸及制备方法 |
| CN103541279B (zh) * | 2013-11-11 | 2016-05-25 | 重庆再升科技股份有限公司 | 一种高容尘量玻璃纤维空气过滤纸及生产工艺 |
| CN103966887B (zh) * | 2014-04-23 | 2016-05-18 | 华南理工大学 | 一种降低纸张两面差的方法及其制备的纸 |
| CN105239461A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-01-13 | 中材科技股份有限公司 | 一种高匀度玻璃纤维液体过滤材料及其制备方法 |
| CN106087582A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-09 | 吴迪 | 一种阻燃抗菌复合空气滤纸的制备方法 |
| CN108842503B (zh) * | 2018-06-04 | 2020-04-17 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种耐高湿玻璃纤维空气滤纸及其制备方法 |
| CN110172865A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-27 | 高博集团有限公司 | 一种空气滤清器滤纸的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1620331A (zh) * | 2002-10-16 | 2005-05-25 | 北越制纸株式会社 | 用于净化空气的过滤材料及其制造方法 |
| CN101725086A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-06-09 | 中材科技股份有限公司 | 耐高温空气滤纸及其制备方法 |
| CN102505554A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-20 | 中材科技股份有限公司 | 高强度玻璃纤维空气过滤纸 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61271012A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Nippon Muki Kk | エアフイルタ−用濾紙の製造法 |
| JPS6344914A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-02-25 | Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd | エアフイルタペ−パ−の製造法 |
| JP2002018243A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | エアフィルタ用濾紙の製造方法 |
-
2012
- 2012-11-19 CN CN201210465667.XA patent/CN103031781B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1620331A (zh) * | 2002-10-16 | 2005-05-25 | 北越制纸株式会社 | 用于净化空气的过滤材料及其制造方法 |
| CN101725086A (zh) * | 2009-12-11 | 2010-06-09 | 中材科技股份有限公司 | 耐高温空气滤纸及其制备方法 |
| CN102505554A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-06-20 | 中材科技股份有限公司 | 高强度玻璃纤维空气过滤纸 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103031781A (zh) | 2013-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103031781B (zh) | 低固相率玻璃纤维空气滤纸的制备方法 | |
| CN102505554B (zh) | 高强度玻璃纤维空气过滤纸 | |
| CN108842503B (zh) | 一种耐高湿玻璃纤维空气滤纸及其制备方法 | |
| CN103243612B (zh) | 一种高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸及制备方法 | |
| CN101725086A (zh) | 耐高温空气滤纸及其制备方法 | |
| US20030145569A1 (en) | Filter medium for air filter and method for its production | |
| CN110820423A (zh) | 一种梯度结构玻璃纤维滤纸及其制备方法和应用 | |
| CN105111378A (zh) | 一种阳离子聚合物接枝改性纳米结晶纤维素及其制备方法和应用 | |
| JP5148888B2 (ja) | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 | |
| CN110055818B (zh) | 一种造纸增强剂及其制备方法与应用 | |
| JPH09225226A (ja) | エアフィルタ用濾材およびその製造方法 | |
| Zha et al. | Adhesion of cornstarch-g-poly (2-hydroxyethyl acrylate) to cotton fibers in sizing | |
| CN204183996U (zh) | 一种用于加固护面纸的粘接装置 | |
| CN109629032A (zh) | 一种基于静电纺丝技术的高拉伸模量聚合物纳米复合纤维的制备方法 | |
| Abbood et al. | Characterization and Aerodynamics of Synthesized Polymeric Nanofibers via Electrospinning Process to Capture PM10 and PM2. 5 from Air | |
| CN103031722B (zh) | 高成膜性玻璃纤维复合毡浸润剂 | |
| CN105237648A (zh) | 一种乙二醛交联聚合物改性高支链淀粉及其制备方法和应用 | |
| CN103191605A (zh) | 一种混杂纤维油液过滤材料及其制备方法 | |
| CN103611433A (zh) | 一种壳聚糖/氯化锂混合膜及其制备方法和应用 | |
| CN106299211B (zh) | 一种镍氢电池隔膜的制备方法 | |
| CN105113315A (zh) | 一种柔软薄页纸生产方法 | |
| CN114059384B (zh) | 一种纳米空气滤纸及其制备方法 | |
| CN111287018B (zh) | 一种人防专用玻璃纤维过滤纸及其制备方法 | |
| CN201148572Y (zh) | 一种高精度燃油滤纸 | |
| CN114163562B (zh) | 一种纸张防透湿剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200227 Address after: 210000 No.30, Andri, Yuhua West Road, Nanjing, Jiangsu Province Patentee after: Nanjing Glass Fibre Research and Design Institute company limited Address before: Jiangning District of Nanjing City, Jiangsu province 211100 Jiangning Science Park Tong Road No. 99 Patentee before: Sinoma Science & Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |