CN104131491A

CN104131491A - 一种高强度玻璃纤维过滤纸及其制造方法

Info

Publication number: CN104131491A
Application number: CN201410360676.1A
Authority: CN
Inventors: 郭茂
Original assignee: CHONGQING ZAISHENG TECHNOLOGY CORP Ltd
Current assignee: Chongqing Paper Industry Research and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: CN104131491B

Abstract

本发明公开了一种高强度玻璃纤维过滤纸，该过滤纸由60-80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20-40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉以及粘结胶料制成，其中粘结胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物，所述防水防油剂为氟碳化合物，所述交联剂为三聚氰胺。本发明的粘结胶料含有丙烯酸树脂和三聚氰胺，能提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉的连接力，使丙烯酸树脂变成三维网状结构，从而极大提高空气过滤纸的强度；本发明的粘结胶料还含有氟碳化合物，能有效杜绝水分和油滴进入滤纸；本发明的粘结胶料含有表面活性剂，能有效降低玻璃纤维棉表面张力，提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉之间的连接力。

Description

一种高强度玻璃纤维过滤纸及其制造方法

技术领域

本发明属于空气过滤领域，涉及一种空气过滤纸，特别涉及一种基于玻璃纤维的空气过滤纸及其制备方法。

背景技术

我国是一个用电大国，每年的用电量总额为48684亿千瓦时，且每年都以4～10％的速率增长，而我国最大的三峡水电站年均产电量仅为1073亿千瓦时，且年产量超过500万千瓦时的大型发电站就有289家，中型、小型大电站则不计其数，所有电厂的进、排风系统中都需要安装多套空气过滤器从而起到提供洁净空气的作用。该类空气过滤器按照效率等级分为高、中、初效三个等级，除了初效过滤器用到金属丝或玻纤毡，其余过滤器的过滤材料基本为玻璃纤维滤料。

由于国外电厂的发展时间长、技术成熟，空气过滤器的性能和质量处于世界领先地位，其配套的过滤材料也具有性能良好、质量稳定的优势。国内空气净化行业起步相应较晚，对于过滤材料的研究水平相对不高，尤其是电厂空气过滤材料的研发方面较为落后。

根据国家核相关产业的飞速发展和能源战略调整的需要，电厂空气过滤材料的需求量必将越来越大。根据实际运行情况统计，初效空气过滤器大约每半年更换一次，中效、高效空气过滤器大约一年更换一次，加上在电厂的初始安装量，对空气滤材的需求量是非常巨大的。同时，作为空气净化单元的核心部件，空气过滤纸的国产化对于打破国外产品的垄断地位，摆脱空气过滤器受制于人的不利局面，具有深远的社会意义。

因电厂空气滤材要求通风量大，其对滤材要求具有很高的强度及耐破度，且需要拒水拒油性能来应对恶劣的环境，从而延长过滤器的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于电厂空气过滤的高强度玻璃纤维过滤纸及其制造方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度玻璃纤维过滤纸，由60-80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20-40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉以及粘结胶料制成，其中粘结胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物。

作为本发明高强度玻璃纤维过滤纸的优选，所述防水防油剂为氟碳化合物。

作为本发明高强度玻璃纤维过滤纸的另一种优选，所述表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐和磷酸盐中的一种或者多种。

作为本发明高强度玻璃纤维过滤纸的另一种优选，所述交联剂为三聚氰胺。

作为本发明高强度玻璃纤维过滤纸的进一步优选，所述丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。

本发明制造所述高强度玻璃纤维过滤纸的方法，包括以下步骤：

1)、取60-80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20-40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉加入打浆机，加水和硫酸，调节pH为3.0-4.0，打浆分散10～20分钟，得到质量浓度为2％～2.5％的浆料；

2)、首先稀释步骤1)所得浆料至质量浓度为0.1％～0.3％并进行出渣处理，然后将稀释后的浆料送至斜网成型器湿法成型得湿纸；

3)、对步骤2)所得浆料喷涂或瀑流施胶；

4)、真空抽吸步骤3)施胶后的湿纸，使是产品含湿率＜45％；

5)、100～200℃干燥步骤4)的所得湿纸；

其中，步骤3)所施胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物。

作为本发明制造高强度玻璃纤维过滤纸方法的优选，所述混合物中丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。

本发明的有益效果在于：本发明的玻璃纤维过滤纸以无碱玻璃纤维为原材料，具有强度高的优点；本发明中所选用的玻璃纤维棉直径分别为4.5～5.0mm和0.6～1.0um，两者相差较大，粗纤维在滤纸中其骨架支撑作用，细纤维交联搭接在粗纤维孔隙位置，即保证了玻璃纤维的强度，又使滤纸有足够的过滤孔隙，避免大流量气体压破过滤纸。

本发明的粘结胶料含有丙烯酸树脂和交联剂(三聚氰胺)，两者配合使用，能提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉的连接力，使丙烯酸树脂变成三维网状结构，从而极大提高空气过滤纸的强度；本发明的粘结胶料还含有氟碳化合物，能有效杜绝水分和油滴进入滤纸，稳定滤纸的性能；本发明的粘结胶料还含有羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂，能有效降低玻璃纤维棉表面张力，提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉之间的连接力，从而增加滤纸强度。

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强度玻璃纤维过滤纸，该过滤纸由60-80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20-40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉以及粘结胶料制成，其中粘结胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物；

特别的，所述防水防油剂为氟碳化合物，所述表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐和磷酸盐中的一种或者多种，所述交联剂为三聚氰胺。

特别的，所述丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。

实施例1：

本实施例制造所述高强度玻璃纤维过滤纸的方法，包括以下步骤：

1)、取70份直径为4.7mm的无碱玻璃纤维棉、30份直径为0.8um的无碱玻璃纤维棉加入打浆机，加水和硫酸，调节pH为3.5，打浆分散15分钟，得到质量浓度为2.2％的浆料；

2)、首先稀释步骤1)所得浆料至质量浓度为0.2％并进行出渣处理，然后将稀释后的浆料泵送至斜网成型器湿法成型得湿纸；

3)、对步骤2)所得浆料喷涂或瀑流施胶；

4)、真空抽吸步骤3)施胶后的湿纸，使是产品含湿率＜45％；

5)、100～200℃分段干燥步骤4)的所得湿纸；

根据权利要求6所述制造高强度玻璃纤维过滤纸的方法，其特征在于：所述混合物中丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。

实施例2：

1)、取60份直径为5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20份直径为1.0um的无碱玻璃纤维棉加入打浆机，加水和硫酸，调节pH为3.0，打浆分散20分钟，得到质量浓度为2％的浆料；

2)、首先稀释步骤1)所得浆料至质量浓度为0.3％并进行出渣处理，然后将稀释后的浆料送至斜网成型器湿法成型得湿纸；

3)、对步骤2)所得浆料喷涂或瀑流施胶；

4)、真空抽吸步骤3)施胶后的湿纸，使是产品含湿率＜43％；

5)、100～200℃分段干燥步骤4)的所得湿纸；

实施例3：

1)、取80份直径为4.5mm的无碱玻璃纤维棉、40份直径为0.6um的无碱玻璃纤维棉加入打浆机，加水和硫酸，调节pH为4.0，打浆分散10分钟，得到质量浓度为2.5％的浆料；

2)、首先稀释步骤1)所得浆料至质量浓度为0.1％并进行出渣处理，然后将稀释后的浆料送至斜网成型器湿法成型得湿纸；

3)、对步骤2)所得浆料喷涂或瀑流施胶；

4)、真空抽吸步骤3)施胶后的湿纸，使是直播含湿率＜44％；

5)、100～200℃分三段干燥步骤4)的所得湿纸；

根据权利要求6所述制造高强度玻璃纤维过滤纸的方法，其特征在于：所述混合物中丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。。

将实施例1制备的适用于电厂的玻璃纤维空气过滤纸与传统过滤材料进行比较检测，结果如下表1所示：

表1实施例1与普通玻璃纤维空气过滤纸性能比较

由此可见，本发明制得的玻璃纤维空气过滤纸阻力和过滤效率与普通玻璃纤维相差不大，但是强度和挺度比普通玻璃纤维高50％，防水性能约为普通玻璃纤维空气过滤纸的三倍，是一种高性能安全环保的材料，特别适用于电厂等特殊环境。

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

1.一种高强度玻璃纤维过滤纸，其特征在于：所述过滤纸由60-80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20-40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉以及粘结胶料制成，其中粘结胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物。

2.根据权利要求1所述高强度玻璃纤维过滤纸，其特征在于：所述防水防油剂为氟碳化合物。

3.根据权利要求1所述高强度玻璃纤维过滤纸，其特征在于：所述表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐和磷酸盐中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述高强度玻璃纤维过滤纸，其特征在于：所述交联剂为三聚氰胺。

5.根据权利要求1-5任意一项所述高强度玻璃纤维过滤纸，其特征在于：所述丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。

6.制造如权利要求1-5任意一项所述高强度玻璃纤维过滤纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)、对步骤2)所得浆料喷涂或瀑流施胶；

4)、真空抽吸步骤3)施胶后的湿纸，使是产品含湿率＜45％；

5)、100～200℃干燥步骤4)的所得湿纸；

7.根据权利要求6所述制造高强度玻璃纤维过滤纸的方法，其特征在于：所述混合物中丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的质量比为90-95：5-9.5：0.1-0.2：0.1-0.3。