CN104594135A - 一种滤清器滤芯成型制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤清器滤芯成型制备方法，制作滤芯模具后置于滤纸混合浆料中，先后通过真空泵和加压泵对型芯内腔进行抽吸和加压，使混合浆料在型芯表面吸附和沉积，然后经干燥箱干燥后脱模制得滤清器滤芯。本发明提供的滤清器滤芯成型制备方法，操作简单易行，能够一次性完成滤芯的成型，而且能够充分利用混合浆料，减少原料的浪费，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及滤清器技术领域，特别涉及一种滤清器滤芯成型制备方法。
背景技术
随着国家排放标准的日趋严格，车用发动机随着排放标准的不断提高，发动机使用的燃油喷射系统的工作压力在不断提高，特别是电控高压柴油发动机，喷射压力从400个大气压逐步提升到1600个大气压，未来还有超2500个大气压的喷射系统。高压的燃油喷射系统对于车用滤清器的性能要求越来越苛刻，滤清器作为易损件其更换频率很高，而滤芯作为滤清器的核心部件，在市场多样化需求急剧增速的现在，其开发和生产加工的速度显得尤为重要。
目前的滤清器大都使用星型折纸方式生产，该星型折纸的滤芯在使用中表现出过滤面积大，流动阻力小的特点，所以广泛应用于柴油过滤、汽油过滤、机油过滤和空气过滤。但整个工艺包括了从原材料到滤纸生产，滤纸工厂将滤纸交付给滤清器，滤清器工厂折纸加工后做成滤芯，工艺流程复杂，加工周期长；特别是在产品开发阶段周期很长。
参见图1，传统的滤纸的加工工艺如下：其工艺为流浆箱输出的纸浆在网部脱水成型，在压榨部进行压缩使纸层均匀，经过前干燥进行干燥，接着进入后压榨进行施胶，再进入后干燥器烘干处理，然后利用压光机使纸张平滑，在表面进行涂层，最后通过卷纸机形成母纸卷。
滤纸加工完后再转移到滤清器厂家进行滤芯的制作。参见图2，主要工序为：将滤纸按照设计的要求进行剪裁成规定高度后，进行折叠，折叠后形成星型结构。为了保持星型结构的稳定，折叠后需要进行热固化处理。处理后需要对折叠的首尾两折进行接缝粘结，再装入中心管，并装入已经注胶的上下两个端盖中，进入胶水固化后，滤芯生产完成。
该工艺的目前的缺点有：
(1)由于滤纸采用的工艺比较复杂，在产品开发初期，滤纸原材料配方及涂层要进行不断的调整，而现在的工艺只适用于大批量的生产，所以会造成材料的浪费；
(2)由于现在的滤纸生产和滤芯的生产在不同的厂家，在现在的产品开发初期会给沟通协调带来困难，造成产品的开发周期比较长。由于滤纸厂家对产品的性能测试和滤清器厂家会有分歧，所以出现产品开发初期的试验会有困难；
(3)目前滤芯的生产工艺不适合机械化操作，由于人为因素的影响，会使接缝粘结和注胶等工序出现失误，会造成滤芯的失效，出现泄漏等现象。目前非机械化的操作会严重影响生产效率及质量的稳定性，而且会增加企业用工成本；
(4)由于滤纸端头的端盖是塑料件，和滤纸的材质不同，再回收上出现困难，造成资源的浪费；
(5)现行的涂层方法是在滤纸生产过程中在表面进行的涂层，没有渗透到纤维内部，这样会造成涂层的不深入。
发明内容
基于上述问题，本发明目的是提供一种滤清器滤芯成型制备方法，该方法可实现滤清器滤芯的一次成型，方便实现机械化操作，适合进行批量生产，提高生产效率。
为了克服现有技术的不足，本发明提供的技术方案是：
一种滤清器滤芯成型制备方法，其包括以下步骤：
(1)制作滤芯模具，该模具包括横截面为星形的型芯和外壳，所述型芯和所述外壳之间具有模腔且所述型芯的底部被抱在所述外壳之内，所述型芯的中间具有中空的内腔；
(2)将合成纤维、玻璃纤维、粘接剂的混合浆料置于搅拌池内用搅拌器均匀搅拌；
(3)将滤芯模具置于成型箱内，通过输送管将步骤(2)制得的混合浆料输送至所述成型箱，在所述型芯的内腔的上方设置第一真空泵，所述第一真空泵通过真空管在所述内腔内抽吸使混合浆料在所述型芯上吸附；
(4)将步骤(3)处理后的滤芯模具取出置于切割箱内，在所述型芯的上方利用加压泵对所述内腔进行加压使混合浆料在所述型芯表面沉积；
(5)将步骤(4)处理后的滤芯模具放置在干燥箱内干燥后脱模。
进一步的，将所述步骤(3)处理后的滤芯模具置于装有涂层液的涂层槽内，在所述型芯上方用第二真空泵抽吸，使所述涂层液在所述型芯的表面吸附，然后将该滤芯模具取出进行所述步骤(4)的加压处理。
进一步的，所述型芯的外层还套设有中心管，所述中心管的横截面呈星形。
进一步的，所述步骤(1)中滤芯模具为多节拼装而成。
进一步的，所述步骤(3)中第一真空泵的真空度为-0.1Mpa～-0.025Mpa。
进一步的，所述步骤(4)中加压泵的的压力为0.05Mpa～0.2Mpa。。
进一步的，所述步骤(5)中干燥温度为200℃～280℃，干燥时间为0.5h。
进一步的，所述第二真空泵的真空度为-0.1Mpa～-0.025Mpa。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1.采用本发明的技术方案，通过制作型芯模具并将其置于滤纸混合浆料中，采用真空抽吸和加压的方法使混合浆料在型芯表面吸附和沉积，能够使滤芯一次成型，避免现有技术中滤纸生产和滤芯成型需要分开操作的问题，该工艺简单易操作，提高生产效率，适合工业化生产；
2.本发明采用的技术方案，该工艺能够充分利用滤纸混合浆料，减少原料的浪费，降低生产成本；
3.本发明采用的技术方案，在制作涂层方面，采用真空抽吸和加压的方式，使涂层浆料能够充分渗入滤纸的内部，提高滤芯的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中滤纸生产的生产工艺流程图；
图2为现有技术中滤纸加工成滤芯的工艺；
图3为本发明实施例中滤芯模具的结构示意图；
图4为本发明实施例中滤芯模具另一个方向的结构示意图
图5为本发明一种滤清器滤芯成型制备方法实施例1的工艺流程图；
图6为本发明实施例2的工艺流程图；
图7为本发明实施例3的工艺流程图；
其中：1、型芯；2、外壳；3、模腔；4、内腔；5、搅拌池；6、搅拌器；7、成型箱；8、输送管；9、控制阀；10、第一真空泵；11、切割箱、12、加压泵；13、干燥箱；14、成型滤芯；15、涂层槽；16、第二真空泵；17、中心管。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图3-4，为本发明制备滤清器滤芯使用的滤芯模具的结构示意图，该模具包括横截面为星形的型芯1和外壳2，型芯1与外壳2之间具有模腔3且型芯1的底部被抱在外壳2内，型芯1与外壳2之间具有模腔3的宽度与滤清器滤芯的厚度相匹配，模腔3的宽度可根据所需制备滤芯的厚度进行调整，外壳2的表面具有允许水和纤维均能通过的第一纤维孔，在型芯1的中间设有中空的内腔4，内腔4的表面设有第二纤维孔，该第二纤维孔的大小保证水能通过而纤维不能通过，以便于真空抽吸时纤维在型芯1上吸附。
参见图5，为本发明一种滤清器滤芯成型制备方法实施例1的工艺流程图，将合成纤维、玻璃纤维和粘接剂的混合浆料置于搅拌池5内用搅拌器6进行充分均匀搅拌，由于纤维在水中的溶解度很低，一般为0.1％至0.3％，因此要先将玻璃纤维在搅拌池5中进行搅拌使其充分溶解；将如图3所述的滤芯模具放置在成型箱7中，在搅拌池5和成型箱7之间连接输送管8，通过输送管8将搅拌池5内的混合浆料输送到成型箱7内，在输送管8上安装控制阀9用以控制输送管8的开闭；在滤芯模具的上方设置第一真空泵10，当进行滤芯成型操作时将真空度设为-0.1Mpa～-0.025Mpa，第一真空泵10通过真空管深入型芯1的内腔4内进行抽吸，这样成型箱7内的混合浆料即在型芯1表面吸附；抽吸一段时间使型芯1和外壳2之间具有模腔3填充混合浆料后，将滤芯模具从成型箱7中取出置于切割箱11中，在型芯1的上方采用加压泵12对型芯1的内腔4进行加压，此处加压泵12的压力为0.05Mpa～0.2Mpa。，这样混合浆料即在型芯1的表面沉积；最后将滤芯模具从切割箱11中取出放置在干燥箱13内，在200℃～280℃条件下干燥0.5h后脱模即得到滤清器所需的滤芯。
当需要在滤芯表面增加涂层时，参加图6，为本发明实施例2的工艺流程图，在实施例1工艺的基础上，在成型箱7和切割箱11之间设置涂层槽15，将成型箱7处理后的滤芯模具取出后放置在涂层槽15内，在涂层槽15的上方设置第二真空泵16，其真空度优选为-0.1Mpa～-0.025Mpa，该第二真空泵16对型芯1的内腔4进行抽吸，使涂层液在型芯1表面吸附，然后将滤芯模具取出放置在切割箱11内进行如实施例1中所述的加压处理，本例中制作涂层的工艺能够使涂层浆料能够充分渗入滤纸的内部，进而提高滤芯的工作性能。
满足清洁排放要求的电控高压柴油发动机，现代柴油滤清器需要承受更高的使用压力，特别是滤芯在受到污染后，表面的工作增大，滤芯需要保持形状并不发生破损，为了使滤芯能够承受更大的使用压力，参见图7，为发明实施例3的工艺流程图，在实施例1的基础上，可以在滤芯模具中放入增强型功能的星型中心管17，比如增强塑料中心管，其他流程与实施例1相同，这样滤纸的混合浆料能够紧密凝聚在中心管17周围，进而提高了滤芯的整体抗压的强度。
为了满足不同功率发动机的应用要求，同时方便生产不同高度的一体式过滤滤芯，可将滤芯模具做成短节拼装的形式，在生产时可以按照不同的需求，将模具进行拼装，进而可以生产不同高度的滤芯。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制作滤芯模具，该模具包括横截面为星形的型芯和外壳，所述型芯和所述外壳之间具有模腔且所述型芯的底部被抱在所述外壳之内，所述型芯的中间具有中空的内腔；
(2)将合成纤维、玻璃纤维、粘接剂的混合浆料置于搅拌池内用搅拌器均匀搅拌；
(3)将滤芯模具置于成型箱内，通过输送管将步骤(2)制得的混合浆料输送至所述成型箱，在所述型芯的内腔的上方设置第一真空泵，所述第一真空泵通过真空管在所述内腔内抽吸使混合浆料在所述型芯上吸附；
(4)将步骤(3)处理后的滤芯模具取出置于切割箱内，在所述型芯的上方利用加压泵对所述内腔进行加压使混合浆料在所述型芯表面沉积；
(5)将步骤(4)处理后的滤芯模具放置在干燥箱内干燥后脱模。
2.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：将所述步骤(3)处理后的滤芯模具置于装有涂层液的涂层槽内，在所述型芯上方用第二真空泵抽吸，使所述涂层液在所述型芯的表面吸附，然后将该滤芯模具取出进行所述步骤(4)的加压处理。
3.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述型芯的外层还套设有中心管，所述中心管的横截面呈星形。
4.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中滤芯模具为多节拼装而成。
5.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中第一真空泵的真空度为-0.1Mpa～-0.025Mpa。
6.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中加压泵的的压力为0.05Mpa～0.2Mpa。
7.根据权利要求1所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中干燥温度为200℃～280℃，干燥时间为0.5h。
8.根据权利要求2所述的滤清器滤芯成型制备方法，其特征在于：所述第二真空泵的真空度为-0.1Mpa～-0.025Mpa。
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