CN106638153A - 一种高效复合过滤纸 - Google Patents

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鲍舒婷
吴操
李斌斌
王蕾
叶信立
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Abstract

本发明为一种高效复合过滤纸，所述的高效复合过滤纸由纤维直径为3～6μm的无碱玻璃纤维短切丝和纤维直径为1～2μm的超细玻璃纤维和纤维直径为10～12μm的活性炭纤维和数均分子质量为90000～130000的酚醛树脂胶黏剂组成。纤维直径不同使得粗纤维成为骨架，细纤维进行填充，相互缠结，提高柔性，而添加的活性炭纤维也具有比表面积大，吸附效率高的特点，可以将空气中或者水中的有毒有害物质进行吸附，提高了过滤效率，此外，活性炭还可以进行纳米级吸附，除臭除菌性能优异，过滤效率高，另外本发明使用的酚醛树脂胶黏剂粘度大，粘合效率好，可有效提高过滤纸的柔性，使得过滤纸不容易破裂，延长使用寿命。

Description

一种高效复合过滤纸
技术领域
本发明涉及一种过滤纸，尤其是涉及一种高效复合过滤纸，属于过滤材料领域。
背景技术
随着现代化工业的高速发展，环境污染正在严重威胁着人类的生活与健康，近期空气污染对人体的伤害尤为明显，大规模雾霾天气屡屡来袭。国家对空气环境质量重视程度的不断提高，将PM 2.5纳入新的空气质量评价体系。如何利用高效的过滤材料减少空气中有害气体进入人体或者对排放的有害气体进行有效过滤已迫在眉睫。为了能实现空气净化的目的，新型优质的过滤材料逐步成为科研工作者的研究热点。由于玻璃纤维具有尺寸稳定性较强、不易变形、电绝缘性好、抗药品性好，及具有耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优良特性使得玻璃纤维成为高效和超高效空气过滤器的首选材料，适用于各个领域的空气净化的应用。但是，玻璃纤维也存在一些不足：纤维长径比大，表面带有电荷，容易相互缠绕而不易分开；表面比较光滑，经打浆处理也不能产生分丝帚化，纤维与纤维之间几乎不存在物理结合，也没有形成氢键的基团，纸页无法自然产生结合强度；机械强度低，柔性差，制成的滤纸容易破碎，容尘量小隔一段时间就需要进行更换，因此过滤效果不理想。
公开号为CN 104060496 A的中国专利提供了一种活性炭滤纸及生产方法和应用。该专利是将植物纤维、化学纤维2种纤维原料和活性炭、聚酰胺类湿强剂混合均匀，加水稀释后在长网多缸纸机上抄造，之后用聚丙烯酸类胶乳在机内经表面处理得到一种具有多孔网络的纸质功能性材料，具有松厚度好、过滤精度高、透气度好、吸附性良等特点。该发明活性炭滤纸主要用于水处理滤芯，过滤效率达99％，能有效去除水中的有机物质、氯气等有毒有害物质，满足国家规定的饮用水质标准，保证人们的身体健康。但是该专利所提供的过滤纸使用的是植物纤维和化学纤维为原材料，强度低，纤维粗，不耐高温。
公开号为CN 102489077 A的中国专利提供了一种空气油雾过滤纸及其制备方法；该空气油雾过滤纸的主要原料及其质量百分比为：玻璃纤维40％～70％，PP或PET纤维30％～60％；空气油雾过滤纸的制备方法包括以下步骤：1)将玻璃纤维、PP或PET纤维分别按配比称重，然后混合制浆；2)将步骤1)所得的浆料进行稀释及除渣处理；3)将步骤2)所得的稀释液经成型网成型后脱水干燥，得到空气油雾过滤纸；该发明的空气油雾过滤纸添加了PP或PET纤维，PP或PET纤维表面光滑，在过滤纸中起到导管的作用，因此本发明的空气油雾过滤纸过滤精度和过滤效率高，同时油雾不会附着在滤料表面或者内部，使用寿命大大增加，油雾凝结后可回收再利用。但是该空气过滤纸容尘量小，对有害气体没有吸附作用。添加的有机纤维也降低了过滤纸的强度。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供一种高效复合过滤纸，过滤材料由纤维直径不同的无碱玻璃纤维短切丝和超细玻璃纤维以及活性炭纤维共同组成，纤维直径的不同可以使得粗纤维成为骨架，细纤维进行填充，相互缠结，提高柔性，并且本发明同时无碱玻璃纤维和超细玻璃纤维的成分，通过这种成分制得的无碱玻璃纤维强度高，过滤效率好，能有效提高过滤效率，而添加的活性炭纤维也具有比表面积大，吸附效率高的特点，可以将空气中或者水中的有毒有害物质进行吸附，提高了过滤效率，此外，活性炭还可以进行纳米级吸附，除臭除菌性能优异，过滤效率高，另外本发明使用的酚醛树脂胶黏剂粘度大，粘合效率好，可有效提高过滤纸的柔性，使得过滤纸不容易破裂，延长使用寿命。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：提供了一种高效复合过滤纸，其特征在于所述的高效复合过滤纸由纤维直径为3～6μm的无碱玻璃纤维短切丝和纤维直径为1～2μm的超细玻璃纤维和纤维直径为10～12μm的活性炭纤维和数均分子质量为90000～130000的酚醛树脂胶黏剂组成。
所述无碱玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：34～56％，Al2O3：20～25％，B2O3：12～24％，CaO：22～35％，K2O：0.1～1％，MgO：1～5％。
所述超细玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：52～63％，Al2O3：2～10％，B2O3：1～5％，Na2O：10～23％，K2O：0.1～1％，MgO：2～6％，CaO：25～32％。
所述无碱玻璃纤维短切丝所占质量比为30～40％，超细玻璃纤维所占质量比为20～30％，活性炭纤维所占质量比为35～40％。
所述无碱玻璃纤维长径比为25～40，克重为60～80g/m2，强度为3000～3200MPa，挺度为1.0～1.4N·m。
所述超细玻璃纤维长径比为35～50，克重为90～120g/m2，强度为3600～4300MPa，挺度为1.5～1.8N·m。
所述活性炭纤维比表面积为900～1600m2/g，平均孔径为1.2～3.5nm，吸附效率为95～98％，空气阻力为50～100Pa。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种高效复合过滤纸，其特征在于所述的高效复合过滤纸由纤维直径为3μm的无碱玻璃纤维短切丝和纤维直径为1μm的超细玻璃纤维和纤维直径为10μm的活性炭纤维和数均分子质量为90000的酚醛树脂胶黏剂组成。
所述无碱玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：34％，Al2O3：20％，B2O3：24％，CaO：20％，K2O：1％，MgO：1％。
所述超细玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：52％，Al2O3：2％，B2O3：3％，Na2O：10％，K2O：1％，MgO：2～6％，CaO：32％。
所述无碱玻璃纤维短切丝所占质量比为30％，超细玻璃纤维所占质量比为30％，活性炭纤维所占质量比为40％。
所述无碱玻璃纤维长径比为25，克重为60g/m2，强度为3000MPa，挺度为1.0～1.4N·m。
所述超细玻璃纤维长径比为35～50，克重为90～120g/m2，强度为3600～4300MPa，挺度为1.5N·m。
所述活性炭纤维比表面积为900m2/g，平均孔径为1.2nm，吸附效率为95％，空气阻力为50Pa。
实施例2
一种高效复合过滤纸，其特征在于所述的高效复合过滤纸由纤维直径为6μm的无碱玻璃纤维短切丝和纤维直径为2μm的超细玻璃纤维和纤维直径为12μm的活性炭纤维和数均分子质量为130000的酚醛树脂胶黏剂组成。
所述无碱玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：46％，Al2O3：20％，B2O3：12％，CaO：22％，K2O：0.5％，MgO：1.5％。
所述超细玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：59％，Al2O3：2％，B2O3：1.5％，Na2O：10％，K2O：0.5％，MgO：2％，CaO：25％。
所述无碱玻璃纤维短切丝所占质量比为40％，超细玻璃纤维所占质量比为25％，活性炭纤维所占质量比为35％。
所述无碱玻璃纤维长径比为40，克重为80g/m2，强度为3200MPa，挺度为1.4N·m。
所述超细玻璃纤维长径比为50，克重为120g/m2，强度为4300MPa，挺度为1.8N·m。
所述活性炭纤维比表面积为1600m2/g，平均孔径为3.5nm，吸附效率为98％，空气阻力为100Pa。
上述仅为本发明单个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种高效复合过滤纸，其特征在于所述的高效复合过滤纸由纤维直径为3～6μm的无碱玻璃纤维短切丝和纤维直径为1～2μm的超细玻璃纤维和纤维直径为10～12μm的活性炭纤维和数均分子质量为90000～130000的酚醛树脂胶黏剂复合而成。
2.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述无碱玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：34～56％，Al2O3：20～25％，B2O3：12～24％，CaO：22～35％，K2O：0.1～1％，MgO：1～5％。
3.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述超细玻璃纤维按质量计由以下成分组成：SiO2：52～63％，Al2O3：2～10％，B2O3：1～5％，Na2O：10～23％，K2O：0.1～1％，MgO：2～6％，CaO：25～32％。
4.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述无碱玻璃纤维短切丝所占质量比为30～40％，超细玻璃纤维所占质量比为20～30％，活性炭纤维所占质量比为35～40％。
5.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述无碱玻璃纤维长径比为25～40，克重为60～80g/m2，强度为3000～3200MPa，挺度为1.0～1.4N·m。
6.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述超细玻璃纤维长径比为35～50，克重为90～120g/m2，强度为3600～4300MPa，挺度为1.5～1.8N·m。
7.根据权利要求1所述的过滤纸，其特征在于所述活性炭纤维比表面积为900～1600m2/g，平均孔径为1.2～3.5nm，吸附效率为95～98％，空气阻力为50～100Pa。
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