重载荷用固化机油滤纸及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及滤纸技术领域,具体涉及一种重载荷用固化机油滤纸及其制备方法和应用。
背景技术
机油系统中的油液具有传递功率、减少元件间的摩擦、悬浮污染物、控制元件表面的氧化及冷却等多种功效,如果当系统内部由于元件的磨损产生的颗粒及油液的老化产生的胶状油泥会腐蚀金属而导致油液被污染后,将会破坏其原有功效,这些污染物对系统的工作可靠性和元件的寿命有直接的影响,导致系统运行中的各种故障,为了保证系统的正常工作,必须采取有效的净化措施清除油液中的各种污染物,以提高或保持油液必需的清洁度。其中最有效而又最可靠的净化方法是过滤,因纸质滤芯与其他滤清器比较,不但成本低、滤清效率高,而且体积小、重量轻、使用简单。
现有的机油滤纸存在以下缺点:过滤效率低、过滤精度差、容尘量低,使用寿命短;耐温、耐水、耐油的性能差,导致使用寿命短;质量波动大、稳定性差。随着科技的进步,机油系统将向着高温、高压、大流量方向发展,机油件的精度越来越高,零件之间配合的间隙越来越小,这势必对机油滤纸提出了更高的要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种重载荷用固化机油滤纸,其具有过滤效率高、过滤精度好、容尘量高,使用寿命长;质量稳定性好,能耐高温、高压、大流量和承载能力强的特性;本发明还提供了该固化机油滤纸的制备方法和应用。
为实现发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种重载荷用固化机油滤纸,包括原纸和对原纸进行浸渍的浸渍剂,所述的原纸,按质量百分比计,由以下组分制备而成:
这里棉短绒浆用碱进行处理可以充分去除棉短绒中的蜡质和可溶解的杂质;所述的碱处理后的棉短绒浆黏度280~300mPas,α-纤维素含量98%~99%,灰分0.2%~0.3%;
所述的浸渍剂,按质量百分比计,由以下组分制备而成:
作为优选,所述的原纸中的消泡剂选自丁醇、辛醇、硅油或松油的一种或多种。
作为优选,所述的原纸中的分散剂选自羧甲基纤维素、焦磷酸钠或六偏磷酸钠的一种或多种。
作为优选,所述的原纸中的湿强剂为聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂。
作为优选,所述的原纸中的防水剂选自三聚氰胺类树脂、防水浆或脲醛树脂的一种或多种。
作为优选,所述的原纸中的增白剂选自荧光增白剂85。
作为优选,所述的原纸的定量为140±5g/m2,厚度为0.45±0.05mm。
作为优选,所述的浸渍剂中的润湿剂选自烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯的一种或多种。
作为优选,所述的重载荷用固化机油滤纸的定量为160±5g/m2,厚度为0.50±0.05mm。
本发明还涉及上述重载荷用固化机油滤纸的制备方法,采取的技术手段为:
一种重载荷用固化机油滤纸的制备方法,包括如下步骤:
1)将8%~12%的NaOH加入到棉短绒浆中,于120℃~130℃搅拌4-6hr,充分去除棉短绒中的蜡质和可溶解的杂质;处理后的棉短绒浆黏度280~300mPas,α-纤维素含量98%~99%,灰分0.2%~0.3%;
2)将1)所得的棉短绒浆再用5%~8%的HCl在室温下处理,优选时间为3hr;
3)将丝光化木纤用5%~8%的HCl在室温下处理,优选时间为3hr;
4)将步骤3)的丝光化木纤、经步骤2)的棉短绒浆和聚乳酸纤维使用打浆机打浆,再经过双盘磨浆机在线打磨得到纸浆浆料,打浆浓度为1.98~2.67%,分别打浆至35~58°SR、15~18°SR和20~30°SR;
5)将配方量的湿强剂用水稀释,搅拌均匀,慢慢加入到纸浆浆料中;
6)将配方量的消泡剂,分散剂,防水剂,增白剂加入到步骤5)的纸浆浆料中,搅拌均匀,得到成浆,浆料浓度为1.58~1.98%;
7)将步骤6)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸;
8)配置浸渍剂,将配方量的酚醛树脂、苯丙乳液、正己烷、甲醇、N-羟甲基丙烯酰胺、润湿剂放入反应釜中于70~90℃的温度下进行充分的搅拌,搅拌时间为2~6hr,然后冷却至室温,用50~100目纱布过滤得到浸渍剂;
9)将步骤7)得到原纸浸渍在步骤8)中的浸渍剂中,采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍,控制上胶量为20%±0.5%;
10)浸渍后纸样在150℃~160℃循环热风中固化。
上述重载荷用固化机油滤纸在汽车领域中的应用。
滤纸具有对流动有阻力、过滤效率高和容尘能力强的特性,这些性能都与孔隙率和孔径大小的分布有关,而纤维原料会直接影响滤纸的孔径、微米级过滤效率、孔隙率及纸机运行时湿纸幅的强度,所以选用什么样的纤维原料,对滤纸的制备至关重要,本发明采用选丝光化木纤,木浆经丝光化处理,成纸阻力小,透气性能好,过滤速度快,外加入棉浆以提高容尘量延长滤清器寿命,加入合成纤维以提高滤纸挺度和满足滤芯加工时超声波封头需要。
本发明的有益效果:
1.本发明采用丝光化木纤、短纤维浆和聚乳酸纤维混合配抄保证了滤纸的高孔隙率和足够小的孔径,孔径足够小能有效拦截尘埃的通过,其中聚乳酸纤维制成品废弃后在土壤中可分解为二氧化碳和水,燃烧时,不会散发毒气,不会造成污染,是一种可持续发展的生态纤维。
2.使用PPE湿强剂,制得的原纸湿强度高、使用寿命长,同时PPE湿强剂在抄纸过程中具有助留、助滤的作用,提升纸张质量;加入防水剂,能增加滤纸的抗水性;加入分散剂,能改善合成纤维在浆料中的均匀性;加入消泡剂,能保证滤纸质量的稳定性;加增白剂,增加滤纸的白度。
3.采用经特殊工艺处理的长纤维浆、短纤维浆,能保证两者的结合能形成预期的孔径和孔隙率,还去除纤维里的杂质,确保纤维的含量,保证滤纸的质量。
4.采用特殊的浸渍剂及凹版网纹面的辊式涂布方式依靠原纸的自然吸收能力,将树脂均匀地吸附到原纸中,且对溶剂的蒸发或树脂回收,降低生产成本和提高生产效率都是非常有益的。
5.本发明各原料成本合理,生产工艺简单、便于控制,利于推广使用。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种重载荷用固化机油滤纸的制作工艺,包括如下步骤:
1)将8%的NaOH加入到棉短绒浆15kg中,于120℃搅拌4hr,充分去除棉短绒中的蜡质和可溶解的杂质;处理后的棉短绒浆黏度300mPas,α-纤维素含量98%,灰分0.2%;
2)将1)所得的棉短绒浆再用5%的HCl在室温下处理3hr;
3)将丝光化木纤60kg用5%的HCl在室温下处理3hr;
4)将步骤3)的丝光化木纤、经步骤2)的棉短绒浆和聚乳酸纤维15kg使用打浆机打浆,再经过双盘磨浆机在线打磨得到纸浆浆料,打浆浓度为1.98%,分别打浆至50°SR、16°SR和22°SR;
5)将聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂2kg用水稀释,搅拌均匀,慢慢加入到纸浆浆料中;
6)将丁醇3kg,羧甲基纤维素3kg,三聚氰胺类树脂1kg,荧光增白剂851kg加入到步骤5)的纸浆浆料中,搅拌均匀,得到成浆,浆料浓度为1.58%;
7)将步骤6)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸;
8)配置浸渍剂,将酚醛树脂25kg、苯丙乳液15kg、正己烷7kg、甲醇50kg、N-羟甲基丙烯酰胺2.5kg、润湿剂烷基硫酸盐0.5kg放入反应釜中于70℃的温度下进行充分的搅拌,搅拌时间为2~6hr,然后冷却至室温,用50目纱布过滤得到浸渍剂;
9)将步骤7)得到原纸浸渍在步骤8)中的浸渍剂中,采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍,控制上胶量为20%±0.5%;
10)浸渍后纸样在150℃循环热风中固化。
实施例2
一种重载荷用固化机油滤纸的制作工艺,包括如下步骤:
1)将12%的NaOH加入到棉短绒浆18kg中,于140℃搅拌4hr,充分去除棉短绒中的蜡质和可溶解的杂质;处理后的棉短绒浆黏度290mPas,α-纤维素含量99%,灰分0.3%;
2)将1)所得的棉短绒浆再用8%的HCl在室温下处理3hr;
3)将丝光化木纤55kg用8%的HCl在室温下处理3hr;
4)将步骤3)的丝光化木纤、经步骤2)的棉短绒浆和聚乳酸纤维14kg使用打浆机打浆,再经过双盘磨浆机在线打磨得到纸浆浆料,打浆浓度为2.67%,分别打浆至42°SR、15°SR和26°SR;
5)将聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂2kg用水稀释,搅拌均匀,慢慢加入到纸浆浆料中;
6)将硅油4kg,六偏磷酸纳4kg,脲醛树脂2kg,荧光增白剂851kg加入到步骤5)的纸浆浆料中,搅拌均匀,得到成浆,浆料浓度为1.98%;
7)将步骤6)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸;
8)配置浸渍剂,将酚醛树脂30kg、苯丙乳液10kg、正己烷2kg、甲醇55kg、N-羟甲基丙烯酰胺2kg、润湿剂脂肪酸1kg放入反应釜中于70℃的温度下进行充分的搅拌,搅拌时间为2~6hr,然后冷却至室温,用80目纱布过滤得到浸渍剂;
9)将步骤7)得到原纸浸渍在步骤8)中的浸渍剂中,采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍,控制上胶量为20%±0.5%;
10)浸渍后纸样在160℃循环热风中固化。
实施例3
一种重载荷用固化机油滤纸的制作工艺,包括如下步骤:
1)将10%的NaOH加入到棉短绒浆12kg中,于120℃搅拌4hr,充分去除棉短绒中的蜡质和可溶解的杂质;处理后的棉短绒浆黏度280mPas,α-纤维素含量98.5%,灰分0.2%;
2)将1)所得的棉短绒浆再用6%的HCl在室温下处理3hr;
3)将丝光化木纤60kg用6%的HCl在室温下处理3hr;
4)将步骤3)的丝光化木纤、经步骤2)的棉短绒浆和聚乳酸纤维18kg使用打浆机打浆,再经过双盘磨浆机在线打磨得到纸浆浆料,打浆浓度为2.08%,分别打浆至58°SR、18°SR和20°SR;
5)将聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂2kg用水稀释,搅拌均匀,慢慢加入到纸浆浆料中;
6)将松油3kg,焦磷酸钠3kg,防水浆0.5kg,荧光增白剂851.5kg加入到步骤5)的纸浆浆料中,搅拌均匀,得到成浆,浆料浓度为1.78%;
7)将步骤6)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸;
8)配置浸渍剂,将酚醛树脂20kg、苯丙乳液12kg、正己烷3kg、甲醇60kg、N-羟甲基丙烯酰胺3kg、润湿剂羧酸皂类2kg放入反应釜中于90℃的温度下进行充分的搅拌,搅拌时间为2~6hr,然后冷却至室温,用100目纱布过滤得到浸渍剂;
9)将步骤7)得到原纸浸渍在步骤8)中的浸渍剂中,采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍,控制上胶量为20%±0.5%;
10)浸渍后纸样在150℃循环热风中固化。
上述实施例制得的重载荷用固化机油滤纸技术指标如下表所示:
项目 |
单位 |
技术要求 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
原纸定量 |
g/m2 |
140±5 |
142 |
143 |
138 |
原纸厚度 |
mm |
0.45±0.05 |
0.45 |
0.47 |
0.48 |
滤纸定量 |
g/m2 |
160±5 |
162 |
161 |
159 |
滤纸厚度 |
mm |
0.50±0.05 |
0.46 |
0.48 |
0.51 |
原纸耐破度 |
kPa |
- |
81 |
82 |
79 |
滤纸耐破度 |
kPa |
- |
320 |
323 |
321 |
滤纸最大孔径 |
μm |
- |
60 |
61 |
63 |
滤纸平均孔径 |
μm |
- |
48 |
49 |
47 |
滤纸过滤效率 |
μm |
- |
8~15 |
8~15 |
8~15 |