CN104060497B - 一种高性能低定量空气过滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能低定量空气过滤纸，所述空气过滤纸由直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝、直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9，所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。本发明还公开了制备该空气过滤纸的方法，首先按配比选取玻璃纤维并分散制浆，然后将浆料转至抄前池并调整pH为4-5，接着将浆料移至网前箱并调整pH为6-8，接着湿法成型制得湿纸，最后干燥湿纸得产品。本发明的空气过滤纸，定量低于75g/m2、吸附量大于1.10ml/g，且防水性能好、过滤效率高。
Description
技术领域
本发明属于矿物纤维领域，涉及一种基于玻璃纤维的空气过滤纸，特别涉及一种高性能低克重空气过滤纸及其制备方法。
背景技术
空气过滤纸运用十分广泛，随着社会经济的快速发展，医药、生物科学、集成电路、无菌手术室等洁净室的要求越来越高，传统的空气过滤纸为了提高过滤效率，只能通过增加空气过滤纸的定量，定量的增加往往又会增加空气过滤纸的阻力，阻力的增加就会降低空气过滤纸的使用寿命，同时，由于增加空气过滤纸的定量，就需要增加制造空气过滤纸的原材料，提高生产成本。因此，有必要开发一种低定量高性能空气过滤纸以适应社会需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高性能低定量空气过滤纸及其制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高性能低定量空气过滤纸，所述空气过滤纸由直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝、直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9，所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。
本发明选用直径为5-6um的玻璃纤维纤维短切丝和直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉作为制备空气过滤纸的主要原材料，通过合理的调节两者的比例，无碱玻璃纤维短切丝在空气过滤纸中起到骨架支撑作用，而无碱玻璃纤维棉则搭接在无碱玻璃纤维短切丝上形成多孔结构，从而有效提高空气过滤效果。
本发明所选粘结胶料含有氟碳憎水剂，可以显著提高过滤纸的防水性能，使其能够适用各种潮湿环境而不影响性能。
作为本发明的优选，所述空气过滤纸定量低于75g/m2，吸附量大于1.10ml/g。
本发明制备所述制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按所述比例选取直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和无机酸搅拌均匀制成纸浆悬浮液；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液出渣后转至抄前池，然后调节纸浆悬浮液pH为4-5并贮存酸洗0.2-1h；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为4-5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6-8；
4)湿法成型：将步骤3)pH为6-8的浆料送至成型机成型为湿纸页；
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品。
本发明制备过滤纸的方法，在抄前池将浆料的pH值调节为4-5并保存0.2-1h，使得浆料中的粉尘和短小的玻璃纤维快速沉降，避免其对空气过滤纸性能的不利影响；在网前箱添加少量碱将pH值调整为6-8，可以进一步沉降粉尘和短小的玻璃纤维。
作为本发明制备方法的优选，步骤1)所得纸浆悬浮液的质量浓度为0.1-0.25％，pH值为6-8。
作为本发明制备方法的优选，步骤2)调节pH值后纸浆悬浮液的质量浓度为0.1-0.25％。
作为本发明制备方法的优选，步骤5)本发明采用分段干燥的方法对过滤纸进行干燥，干燥时分三段进行，第一段干燥温度为250-280度，，时间为2min，第二段干燥温度为230-250度，时间为2min，第三段干燥温度为200-220度，时间为3min。避免一次干燥所导致的过滤纸板结，孔隙分布不均匀的缺陷，有利于增强滤纸的空气过滤性能；另外，分段干燥还可以降低烘干温度，节约能源。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
以下实施例将公开一种高性能低克重空气过滤纸，该空气过滤纸由直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝、直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，其中无碱玻璃纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9，粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。
以下实施例所获得的空气过滤纸，定量低于75g/m2，吸附量大于1.10ml/g。
实施例1：
本实施例制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按1:4的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为范围0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为0.15％，pH值为4.5；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为5并保存0.3h；控制清水加入量使纸浆悬浮液的质量浓度为0.2％；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为7；
4)湿法成型：将步骤3)pH为7的浆料送至成型机成型为湿纸页
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度为270度，时间为2min，第二段干燥温度为250度，时间为2min，第三段干燥温度为200度，时间为3min。
实施例2：
本实施例制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按1：9的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为范围0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为1.2％，pH值为4；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为4并保存0.8h；控制清水加入量使纸浆悬浮液的质量浓度为2.5％；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为4的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6；
4)湿法成型：将步骤3)pH为6的浆料送至成型机成型为湿纸页
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度为260度，时间为2min，第二段干燥温度为250度，时间为2min，第三段干燥温度为210，时间为3min。
实施例3：
本实施例制备高性能低定量空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按1:7的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为范围0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为0.2％，pH值为4.8；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为5并保存0.5h；控制清水加入量使纸浆悬浮液的质量浓度为0.23％；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为7；
4)湿法成型：将步骤3)pH为7的浆料送至成型机成型为湿纸页
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度为265度，时间为2min，第二段干燥温度为255度，时间为2min，第三段干燥温度为220度，时间为3min。
对上述实施例所制得的玻璃纤维过滤纸进行性能测试，结果如下表1所示：
表1各实施例过滤纸性能测试
由表1可以看出，上述实施例所制得的空气过滤纸，定量低于75g/m2、吸附量大于1.10ml/g、效率高、防水性能好，是一种高性能的空气过滤纸。所述空气过滤纸。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种高性能低定量空气过滤纸，其特征在于：所述空气过滤纸由直径为5-6um的无
碱玻璃纤维短切丝、直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃
纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9，所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂；
制备所述高性能低定量空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按所述比例选取直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为
0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和无机酸搅拌均匀制成纸浆
悬浮液；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液出渣后转至抄前池，然后调节纸浆悬
浮液pH为4-5，并对纸浆悬浮液进行贮存酸洗0.2-1h；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为4-5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6-8；
4)湿法成型：将步骤3)pH为6-8的浆料送至成型机成型为湿纸页；
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；
所述步骤6)干燥时分三段进行，第一段干燥温度为250-280度，时间为2min，第二段干燥温度为230-250度，时间为2min，第三段干燥温度为200-220度，时间为3min。
2.根据权利要求1所述高性能低定量空气过滤纸，其特征在于：所述空气过滤纸定量
低于75g/m2，吸附量大于1.10ml/g。
3.制备如权利要求1-2任意一项所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在
于，包括以下步骤：
1)分散制浆：首先按所述比例选取直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为
0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和无机酸搅拌均匀制成纸浆
悬浮液；
2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液出渣后转至抄前池，然后调节纸浆悬
浮液pH为4-5，并对纸浆悬浮液进行贮存酸洗0.2-1h；
3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为4-5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6-8；
4)湿法成型：将步骤3)pH为6-8的浆料送至成型机成型为湿纸页；
5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料；
6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品。
4.根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤1)所
得纸浆悬浮液的质量浓度为0.1-0.25，pH值为4-5。
5.根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤2)调
节pH值后纸浆悬浮液的质量浓度为0.1-0.25。
6.根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤5)干
燥时分三段进行，第一段干燥温度为250-280度，时间为2min，第二段干燥温度为230-250
度，时间为2min，第三段干燥温度为200-220度，时间为3min。
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