CN106835842A - 一种汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸的制备方法，属于滤纸技术领域。本发明首先将天然沸石和活性炭用硝酸溶液浸泡，提高分子筛和活性炭的比表面积，再通过微生物增大天然沸石和活性炭的孔隙率和吸附容量，随后将竹屑等打浆后与壳聚糖、聚丙烯酸酯混合压制，得到滤纸原纸，壳聚糖和聚丙烯酸酯可增加纸张的干湿强度，再将苯丙乳液和棕榈蜡等混合得到浸渍液，苯丙乳液、棕榈蜡及甲基硅醇钠会在纸张内部形成耐水膜，增强纸张耐水性，最后将原纸浸渍、干燥等，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸，本发明制备的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸，具有较好的吸附性能和过滤性能，滤纸的滤清效率高，同时还具有较强的抗张强度、耐破度。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸的制备方法，属于滤纸技术领域。
背景技术
空气滤纸是以合成纤维、植物纤维和无机纤维中的一种或几种为原料，添加适量的造纸化学助剂，通过湿法抄纸技术抄造而成。这类纤维过滤材料是一种过滤性能良好、过滤精度高、多孔结构的过滤介质，具有轻便、柔软、容易弯曲等特点，可根据需要对纤维的长度、强度、耐高温性及耐化学性等进行合理选择，也可做阻燃、抗水、耐高温等特殊处理，被广泛用于汽车发动机、核能、采矿以及其他用途的空气过滤。
汽车空气滤纸是制造汽车发动机空气滤清器的核心材料，由于空气滤清器位于发动机的进气系统中，且发动机在工作时通常会放大量的热，因此通常希望这种空气过滤介质具备良好的过滤性能和较高的滤清效率以及一定的耐高温性、抗水性和耐破度。现有的滤纸吸附性较差，过滤性能低，从而导致滤清效率低，只能滤除机油中50～60%的杂质，另外现有的滤纸还具耐高温性差，耐水性差，抗张强度低、耐破度差等缺点，限制了滤纸的使用寿命。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统的滤纸吸附性较差，过滤性能低，从而导致滤纸的耐水性差，纸张强度低、耐破度差的缺点，提供了一种用硝酸对天然沸石和活性炭改性，提高比表面积，再用微生物改性，增大孔隙率和吸附容量，再以纳米银为杀菌物质，壳聚糖、聚丙烯酸酯增加纸张强度，苯丙乳液、棕榈蜡和甲基硅醇钠增加耐水性来制备耐水空气滤纸的制备方法，本发明首先将天然沸石和活性炭用硝酸溶液浸泡，提高天然沸石和活性炭的比表面积，再与乳酸菌密封发酵，通过微生物增大天然沸石和活性炭的孔隙率和吸附容量，随后将竹屑等打浆后与壳聚糖、聚丙烯酸酯混合压制，得到滤纸原纸，壳聚糖和聚丙烯酸酯的加入可增加纸张的干湿强度，再将苯丙乳液和棕榈蜡等混合得到浸渍液，苯丙乳液、棕榈蜡及甲基硅醇钠会在纸张内部形成耐水膜，增强纸张耐水性，最后将原纸浸渍、干燥、压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸，本发明制备的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸，具有较好的吸附性能和过滤性能，滤纸的滤清效率高，同时还具有较强的抗张强度、耐破度。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取40～50g天然沸石和30～40g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过150～180目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有300～400mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理3～4h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；（2）按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合3～5min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在35～45℃，密封发酵6～7天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在90～100℃，高温灭菌10～15min后，转移至离心机中，以3500～4000r/min的转速离心15～20min，收集沉淀，并过150～180目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；
（3）按重量份数计，称取20～30份阔叶木渣、10～20份竹屑、35～45份无碱玻璃纤维、8～12份上述改性混合颗粒、40～50份水和1～3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至25～32︒SR，得到浆料；
（4）将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为5～8%，再将调好的浆料以1.2～1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为15～20MPa，得到滤纸原纸；（5）分别称取40～50g固体含量为46%的苯丙乳液、20～30g棕榈蜡、6～8g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，搅拌30～40min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为120～130℃，干燥至滤纸含水率为3～5%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
本发明的应用方法：首先将发动机舱盖打开，将空气滤芯取出，并将滤芯上的尘土清除干净，再将本发明制得的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸安装至空气滤清器，即可。经检测，本发明制得的滤纸的成纸透气度在98～125L/m2·s，过滤精度为4～5μm，杂质去除率为99.90%以上，耐破度为365～400kPa，抗张强度为15.24～17.48kN·m，且耐水性能优异，并有效除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件的磨损，延长发动机使用寿命15～18个月。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的空气滤纸具有透水性好、过滤面积大、耐水性高的优点，过滤效率达到99.90%以上，在常温及高温工作情况下有稳定的性能指标，具有较好的耐温和过滤效果；
（2）本发明制备的空气滤纸能有效提高滤纸的吸附性能及耐破度的性能，从而有效除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件的磨损，延长发动机使用寿命。
具体实施方式
称取40～50g天然沸石和30～40g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过150～180目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有300～400mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理3～4h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合3～5min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在35～45℃，密封发酵6～7天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在90～100℃，高温灭菌10～15min后，转移至离心机中，以3500～4000r/min的转速离心15～20min，收集沉淀，并过150～180目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；按重量份数计，称取20～30份阔叶木渣、10～20份竹屑、35～45份无碱玻璃纤维、8～12份上述改性混合颗粒、40～50份水和1～3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至25～32︒SR，得到浆料；将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为5～8%，再将调好的浆料以1.2～1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为15～20MPa，得到滤纸原纸；分别称取40～50g固体含量为46%的苯丙乳液、20～30g棕榈蜡、6～8g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，搅拌30～40min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为120～130℃，干燥至滤纸含水率为3～5%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
实例1
称取40g天然沸石和30g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过150目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有300mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理3h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合3min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在35℃，密封发酵6天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在90℃，高温灭菌10min后，转移至离心机中，以3500r/min的转速离心15min，收集沉淀，并过150目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；按重量份数计，称取20份阔叶木渣、10份竹屑、35份无碱玻璃纤维、8份上述改性混合颗粒、40份水和1份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至25︒SR，得到浆料；将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为5%，再将调好的浆料以1.2cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为15MPa，得到滤纸原纸；分别称取40g固体含量为46%的苯丙乳液、20g棕榈蜡、6g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在70℃，搅拌30min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为120℃，干燥至滤纸含水率为3%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
首先将发动机舱盖打开，将空气滤芯取出，并将滤芯上的尘土清除干净，再将本发明制得的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸安装至空气滤清器，即可。经检测，本发明制得的滤纸的成纸透气度在98L/m2·s，过滤精度为4μm，杂质去除率为99.91%，耐破度为365kPa，抗张强度为15.24kN·m，且耐水性能优异，并有效除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件的磨损，延长发动机使用寿命15个月。
实例2
称取50g天然沸石和40g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过180目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有400mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理4h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合5min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在45℃，密封发酵7天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在100℃，高温灭菌15min后，转移至离心机中，以4000r/min的转速离心20min，收集沉淀，并过180目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；按重量份数计，称取30份阔叶木渣、20份竹屑、45份无碱玻璃纤维、12份上述改性混合颗粒、50份水和3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至32︒SR，得到浆料；将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为8%，再将调好的浆料以1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为20MPa，得到滤纸原纸；分别称取50g固体含量为46%的苯丙乳液、30g棕榈蜡、8g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在80℃，搅拌40min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为130℃，干燥至滤纸含水率为5%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
首先将发动机舱盖打开，将空气滤芯取出，并将滤芯上的尘土清除干净，再将本发明制得的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸安装至空气滤清器，即可。经检测，本发明制得的滤纸的成纸透气度在125L/m2·s，过滤精度为5μm，杂质去除率为99.94%，耐破度为400kPa，抗张强度为17.48kN·m，且耐水性能优异，并有效除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件的磨损，延长发动机使用寿命18个月。
实例3
称取45g天然沸石和35g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过165目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有350mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理4h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合4min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在40℃，密封发酵7天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在95℃，高温灭菌13min后，转移至离心机中，以3750r/min的转速离心18min，收集沉淀，并过165目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；按重量份数计，称取25份阔叶木渣、15份竹屑、40份无碱玻璃纤维、10份上述改性混合颗粒、45份水和2份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至29︒SR，得到浆料；将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为7%，再将调好的浆料以1.4cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为18MPa，得到滤纸原纸；分别称取45g固体含量为46%的苯丙乳液、25g棕榈蜡、7g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在75℃，搅拌35min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为125℃，干燥至滤纸含水率为4%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
首先将发动机舱盖打开，将空气滤芯取出，并将滤芯上的尘土清除干净，再将本发明制得的汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸安装至空气滤清器，即可。经检测，本发明制得的滤纸的成纸透气度在112L/m2·s，过滤精度为5μm，杂质去除率为99.93%，耐破度为383kPa，抗张强度为16.38kN·m，且耐水性能优异，并有效除去空气、机油和燃油中的杂质，防止发动机机件的磨损，延长发动机使用寿命17个月。
Claims (1)
1.一种汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取40～50g天然沸石和30～40g活性炭，加入到粉碎机中粉碎，并过150～180目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒加入到盛有300～400mL质量分数为15%硝酸溶液的烧杯中，浸泡处理3～4h后，过滤，收集滤渣，得到预处理混合颗粒；
（2）按质量比1:1:60将上述预处理混合颗粒、麦麸和水加入到烧杯中，搅拌混合3～5min后，得到发酵底物，将发酵底物移入发酵罐中，再加入发酵底物质量6%的乳酸菌菌种，控制温度在35～45℃，密封发酵6～7天，发酵结束，收集发酵产物，并置于灭菌箱中，控制灭菌箱温度在90～100℃，高温灭菌10～15min后，转移至离心机中，以3500～4000r/min的转速离心15～20min，收集沉淀，并过150～180目筛，收集过筛物，得到改性混合颗粒；（3）按重量份数计，称取20～30份阔叶木渣、10～20份竹屑、35～45份无碱玻璃纤维、8～12份上述改性混合颗粒、40～50份水和1～3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至25～32︒SR，得到浆料；
（4）将上述浆料、浆料质量0.8%的壳聚糖、浆料质量0.5%的聚丙烯酸酯，搅拌混合均匀后，再加水调节浆料的固含量为5～8%，再将调好的浆料以1.2～1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为15～20MPa，得到滤纸原纸；
（5）分别称取40～50g固体含量为46%的苯丙乳液、20～30g棕榈蜡、6～8g甲基硅醇钠，加入到烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，控制温度在70～80℃，搅拌30～40min后，停止加热，得到浸渍液，将浸渍液移入浸渍槽中，待浸渍液温度自然冷却至室温后，将浸渍液均匀涂布于滤纸上，再将涂有浸渍液的滤纸置于烘箱中，控制烘箱温度为120～130℃，干燥至滤纸含水率为3～5%后，压光、整理，即可得到汽车发动机滤清器用耐水空气滤纸。
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