CN104911945A - 高精度柴油复合滤纸及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度柴油复合滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，包括丝光化木纤、经碱处理的棉短绒浆、聚乳酸纤维、消泡剂、分散剂、湿强剂、防水剂、增白剂，所述聚丙烯、聚乳酸和亲水改性剂CHA；本发明还公开了该柴油滤纸的制备方法，通过该制备方法得到柴油滤纸其具有过滤精度高且滤水效果更佳的高精度油水分离的特性，使用该柴油滤纸，可在不改变原有汽车滤清器的外型尺寸和安装方法，就可有效地去除燃油中的固相污染物和水份。

Description

高精度柴油复合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，具体涉及一种高精度柴油复合滤纸及其制备方法和应用。

背景技术

柴油滤纸是柴油滤清器中的关键组成部件，决定着柴油滤清器的性能。近年来，在节能减排相关国家政策的引导下，各发动机厂家推出的柴油机已能达到国Ⅳ以上的排放要求。现代柴油机已进入电控时代，在各种工况下柴油机对燃油喷射的控制更加严格。为实现上述的精确控制，供油系统需要有足够高的响应速度，同时，系统中各种装置必须具备足够的可靠性，尤其是供油泵和喷油器，它直接影响到电控的质量。供油泵和喷油器精密偶件的磨损是电控失效的主要原因之一。而引起精密偶件磨损的主要原因是柴油中的污染物质，包括是3～10μm的颗粒和水。因此在现代汽车发动机供油滤清器中，具有油水分离功能是必不可少的。但目前国内滤清器产品所使用的滤纸大都是只具备过滤固相污染的普通滤纸，虽然能过滤固相污染源，但对燃油中水份的分离却无能为力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高精度柴油复合滤纸，其具有过滤精度高且滤水效果更佳的高精度油水分离的特性，使用该高精度柴油复合滤纸，可在不改变原有汽车滤清器的外型尺寸和安装方法，就可有效地去除燃油中的固相污染物和水份，本发明还提供了该高精度柴油复合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：

一种高精度柴油复合滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，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％；

所述的熔喷非织造布，按质量百分比计，由以下组分制备而成：

聚丙烯        40～50％

聚乳酸        30～50％

亲水改性剂CHA 10～30％

作为优选，所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒的质量百分比为60～80％，所述的聚丙烯改性低熔点塑料母粒的质量百分比为20～40％；

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，所述的高精度柴油复合滤纸的定量为200±10g/㎡，厚度为0.70±0.05mm。

本发明还涉及上述高精度柴油复合滤纸的制备方法，采取的技术手段为：

一种高精度柴油复合滤纸的制备方法，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对成型后的湿纸进行抽吸脱水得到原纸；

8)按配方量的聚丙烯粒料、聚乳酸切片和亲水改性剂CHA混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；

9)按熔喷非织造布、原纸和熔喷非织造布三层纤维层叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得三纤维层形成相互毡扎的高精度柴油复合滤纸。

上述高精度柴油复合滤纸在柴油机领域中的应用。

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.采用聚丙烯粒料、聚乳酸切片和亲水改性剂CHA熔喷非织造布，不仅保留了熔喷非织造布的优良性能，而且还改善了其亲水性。

6.将三层纤维层相互扎粘在一起，使得构成该滤纸的三纤维层分别有效的起到各自的作用，克服了现有技术中各层状间通过粘合剂粘合或通过压制纤维层进行多点焊接而导致各层状间的孔隙率大大降低并导致过滤效率及容尘性能降低的问题，大大提高了滤纸的性能参数，且在制备该滤纸的工序中，由于省去了在构成滤纸的层面之间涂覆粘合剂或焊接的工序，因此具有工艺简单的优点。

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

一种高精度柴油复合滤纸的制作工艺，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对成型后的湿纸进行抽吸脱水得到原纸；

8)按聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒24kg，聚丙烯改性低熔点塑料母粒16kg、聚乳酸切片40kg和亲水改性剂CHA20kg混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；

9)按熔喷非织造布、原纸和熔喷非织造布三层纤维层叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得三纤维层形成相互毡扎的高精度柴油复合滤纸。

实施例2

一种高精度柴油复合滤纸的制作工艺，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对成型后的湿纸进行抽吸脱水得到原纸；

8)按聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒40kg，聚丙烯改性低熔点塑料母粒10kg、聚乳酸切片30kg和亲水改性剂CHA20kg混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；

9)按熔喷非织造布、原纸和熔喷非织造布三层纤维层叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得三纤维层形成相互毡扎的高精度柴油复合滤纸。

实施例3

一种高精度柴油复合滤纸的制作工艺，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对成型后的湿纸进行抽吸脱水得到原纸；

8)按聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒24kg，聚丙烯改性低熔点塑料母粒16kg、聚乳酸切片50kg和亲水改性剂CHA10kg混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；

9)按熔喷非织造布、原纸和熔喷非织造布三层纤维层叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得三纤维层形成相互毡扎的高精度柴油复合滤纸。

上述实施例制得的高精度柴油复合滤纸技术指标如下表所示：

Claims (10)

1.一种高精度柴油复合滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，其特征在于所述的原纸，按质量百分比计，由以下组分制备而成：

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％；

所述的熔喷非织造布，按质量百分比计，由以下组分制备而成：

聚丙烯             40～50％

聚乳酸             30～50％

亲水改性剂CHA      10～30％。

2.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒的质量百分比为60～80％，所述的聚丙烯改性低熔点塑料母粒的质量百分比为20～40％。

3.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于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。

4.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于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。

5.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于所述的原纸中的湿强剂为聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂。

6.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于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。

7.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于所述的原纸中的增白剂选自荧光增白剂85。

8.根据权利要求1所述的高精度柴油复合滤纸，其特征在于所述的高精度柴油复合滤纸的定量为200±10g/㎡，厚度为0.70±0.05mm。

9.权利要求1至8任一所述的一种高精度柴油复合滤纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

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对成型后的湿纸进行抽吸脱水得到原纸；

8)按配方量的聚丙烯粒料、聚乳酸切片和亲水改性剂CHA混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；

9)按熔喷非织造布、原纸和熔喷非织造布三层纤维层叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得三纤维层形成相互毡扎的高精度柴油复合滤纸。

10.权利要求1至8任一所述的一种高精度柴油复合滤纸在柴油机领域中的应用。