CN105780596A - 纳米柴油滤纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米柴油滤纸包括原纸和浸胶液，所述的原纸，包括竹浆，龙须草浆，针叶木浆，水溶性聚乙烯醇纤维，玻璃纤维，纤维状粘结剂，木质素，纳米纤维素晶体，分散剂，消泡剂，防水剂，所述的浸胶液，包括水溶性酚醛树脂，聚醋酸乙烯酯乳液，抗油剂，碱性物质，磷类抗氧化剂；该纳米柴油滤纸本发明将各种浆料通过超高压微射流纳米分散机得到纤维素纳米纤维，该纤维素纳米纤维具有比铁更硬更轻的特性，用于滤纸行业可以实现纸页轻量化。

Description

纳米柴油滤纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及滤纸技术领域，具体涉及一种纳米柴油滤纸及其制备方法。

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，本发明提供一种纳米柴油滤纸，其具有过滤精度高且滤水效果更佳的油水分离的特性，使用该柴油滤纸，可有效地去除燃油中的固相污染物和水份，同时实现了纸页轻量化，本发明还提供了纳米柴油滤纸的制备方法。

为实现发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种纳米柴油滤纸，包括原纸和浸胶液，所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：

所述的浸胶液，按重量份数计，包括以下组分：

作为优选，所述的纤维状粘结剂为包括水溶性PVA纤维、维荣纤维、低熔点聚酯中的一种或两种以上混合物。

作为优选，所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺或聚氧乙烯。

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，所述的碱性物质为氢氧化钠、氨水、氢氧化钙、氢氧化镁、六亚甲基四胺、碳酸钠、叔胺。

作为优选，所述的纳米柴油滤纸的定量为80±2g/㎡，厚度为1.0±0.1mm。

本发明还涉及所述纳米柴油滤纸的制备方法，采取如下的技术方案：

一种纳米柴油滤纸的制备方法，包括如下步骤：

1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、水溶性聚乙烯醇纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为10～30％；

2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为3～8％；

3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5-4.5％，打浆度30-50°SR，湿重6-8g的成浆；

4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

5)配置浸胶液，将配方量的水溶性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、抗油剂、碱性物质和磷类抗氧化剂放入反应釜中于60～80℃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；

6)将步骤4)得到原纸浸渍在步骤5)中的浸胶液中，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％；

7)浸胶后纸样在150℃～160℃循环热风中固化。

本发明将各种浆料通过超高压微射流纳米分散机得到纤维素纳米纤维，该纤维素纳米纤维具有比铁更硬更轻的特性，用于滤纸行业可以实现纸页轻量化。

竹浆为中等纤维长度的纸浆，细而柔软。浆张松厚度、撕裂度高，耐破强度和抗张强度较低，有较高的机械强度；龙须草浆洁净强韧，纤维细长，有优越的交织力，成纸较细腻平滑，机械强度良好；纳米纤维素晶体(nano-crystallinecellulose，NCC)，其粒径一般在30～100nm之间，比表面积很大，可以长期稳定地分散在溶剂体系形成准交替分散体系，在水中分散形成稳定的NCC胶体，纳米纤维素质轻、力学性能优异、透光性，其生物降解性和可再生性也是其他增强材料无法相比的，NCC在制浆造纸中作为增强、助留、助滤剂有很好的发展前景。

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

一种纳米柴油滤纸，包括原纸和浸胶液，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆30份，龙须草浆5份，针叶木浆30份，水溶性聚乙烯醇纤维10份，玻璃纤维10份，纤维状粘结剂1份，木质素0.2份，纳米纤维素晶体5份，分散剂0.1份，消泡剂0.1份，防水剂0.2份，所述的浸胶液，按重量份数计，包括水溶性酚醛树脂30份，聚醋酸乙烯酯乳液10份，抗油剂0.2份，碱性物质1份，磷类抗氧化剂0.5份。

所述的纤维状粘结剂为水溶性PVA纤维；述的分散剂为阴离子聚丙烯酰胺；所述的原纸中的防水剂问三聚氰胺类树脂；所述的碱性物质为氢氧化钠。

上述纳米柴油滤纸的制备方法，包括如下步骤：

1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、水溶性聚乙烯醇纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为10％；

2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为3％；

3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5％，打浆度30-°SR，湿重6g的成浆；

4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

5)配置浸胶液，将配方量的水溶性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、抗油剂、碱性物质和磷类抗氧化剂放入反应釜中于60～80℃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；

6)将步骤4)得到原纸浸渍在步骤5)中的浸胶液中，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％；

7)浸胶后纸样在150℃～160℃循环热风中固化。

实施例2

一种纳米柴油滤纸，包括原纸和浸胶液，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆80份，龙须草浆40份，针叶木浆60份，水溶性聚乙烯醇纤维20份，玻璃纤维30份，纤维状粘结剂20份，木质素5份，纳米纤维素晶体5份，分散剂5份，消泡剂3份，防水剂2.5份，所述的浸胶液，按重量份数计，包括水溶性酚醛树脂50份，聚醋酸乙烯酯乳液20份，抗油剂5份，碱性物质1份，磷类抗氧化剂0.5份。

所述的纤维状粘结剂为维荣纤维；述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺或聚氧乙烯；所述的原纸中的防水剂为防水浆；所述的碱性物质为六亚甲基四胺。

上述纳米柴油滤纸的制备方法，包括如下步骤：

1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、水溶性聚乙烯醇纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为30％；

2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为8％；

3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为4.5％，打浆度50°SR，湿重8g的成浆；

4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

5)配置浸胶液，将配方量的水溶性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、抗油剂、碱性物质和磷类抗氧化剂放入反应釜中于60～80℃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；

6)将步骤4)得到原纸浸渍在步骤5)中的浸胶液中，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％；

7)浸胶后纸样在150℃～160℃循环热风中固化。

实施例3

一种纳米柴油滤纸，包括原纸和浸胶液，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆60份，龙须草浆25份，针叶木浆40份，水溶性聚乙烯醇纤维12份，玻璃纤维25份，纤维状粘结剂12份，木质素5份，纳米纤维素晶体3份，分散剂1.5份，消泡剂2.5份，防水剂1份，所述的浸胶液，按重量份数计，包括水溶性酚醛树脂40份，聚醋酸乙烯酯乳液15份，抗油剂2.5份，碱性物质3份，磷类抗氧化剂2.3份。

所述的纤维状粘结剂为低熔点聚酯；分散剂为聚氧乙烯；所述的原纸中的防水剂为脲醛树脂；所述的碱性物质为叔胺。

上述一种纳米柴油滤纸的制备方法，包括如下步骤：

1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、水溶性聚乙烯醇纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为25％；

2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为6％；

3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为4.0％，打浆度40°SR，湿重7g的成浆；

4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

5)配置浸胶液，将配方量的水溶性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、抗油剂、碱性物质和磷类抗氧化剂放入反应釜中于60～80℃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；

6)将步骤4)得到原纸浸渍在步骤5)中的浸胶液中，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％；

7)浸胶后纸样在150℃～160℃循环热风中固化。

上述实施例制得的纳米柴油滤纸技术指标如下表所示：

Claims (7)

1.纳米柴油滤纸，包括原纸和浸胶液，其特征在于所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：

所述的浸胶液，按重量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的纳米柴油滤纸，其特征在于所述的纤维状粘结剂为包括水溶性PVA纤维、维荣纤维、低熔点聚酯中的一种或两种以上混合物。

3.根据权利要求1所述的纳米柴油滤纸，其特征在于所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺或聚氧乙烯。

4.根据权利要求1所述的纳米柴油滤纸，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。

5.根据权利要求1所述的纳米柴油滤纸，其特征在于所述的碱性物质为氢氧化钠、氨水、氢氧化钙、氢氧化镁、六亚甲基四胺、碳酸钠、叔胺。

6.根据权利要求1所述的纳米柴油滤纸，其特征在于所述的纳米柴油滤纸的定量为80±2g/㎡，厚度为1.0±0.1mm。

7.如权利要求1至6任一所述的纳米柴油滤纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、水溶性聚乙烯醇纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为10～30％；

2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为3～8％；

3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂、消泡剂和防水剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5-4.5％，打浆度30-50°SR，湿重6-8g的成浆；

4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

5)配置浸胶液，将配方量的水溶性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、抗油剂、碱性物质和磷类抗氧化剂放入反应釜中于60～80℃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；

6)将步骤4)得到原纸浸渍在步骤5)中的浸胶液中，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％；

7)浸胶后纸样在150℃～160℃循环热风中固化。