CN107304534B - 一种高强度过滤纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高强度过滤纸，所述高强度过滤纸由平均纤维直径为0.5～0.8μm的无碱玻璃纤维和平均纤维直径为2～5μm的高强空心玻璃纤维以及胶黏剂组成。两种玻璃纤维均具有高强的优点，此外直径不同可使得细纤维填充在粗纤维中并且互相缠结，提高强度。本发明使用的胶黏剂为酚醛树脂、三聚氰胺和丁腈橡胶混合所制得。原料种类少，制备工艺简单，成本低。且酚醛树脂经过三聚氰胺和丁腈橡胶改性后强度、冲击韧性等性能均有所提高。本发明还公开了一种高强度过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)原料准备；(2)分散制浆；(3)湿法成型；(4)喷胶处理；(5)抽吸脱水；(6)干燥处理。

Description

一种高强度过滤纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种过滤纸，尤其是涉及一种高强度过滤纸及其制备方法，属于过滤材料领域。
背景技术
随着现代化工业及科学技术的飞速发展，环境污染严重威胁着人类的生活与健康发展。为了实现空气净化的效果，新型优质的过滤材料成为近年来科研工作者研究开发的热点。经实验发现，玻璃纤维及其复合材料是优质的高温、防腐过滤材料。因此，以玻璃纤维原料为主抄造而成的玻璃纤维过滤纸越来越受到人们的青睐。玻璃纤维纸与天然生成的纤维素纤维相比具有以下特点：玻璃纤维具有圆的截面且直径不变，能制得很微细，玻璃纤维比重较高，尺寸稳定性强。所以用它抄造而成的纸抗张强度极高，并且具有耐水，耐油，耐酸碱，耐腐蚀，耐热性好，热传导性小，吸音等优良特性，因此广泛应用于航空、航天、电子、机械、化工等领域。
公开号为CN 104131491A的中国专利提供了一种高强度玻璃纤维过滤纸，该过滤纸由60～80份直径为4.5～5.0mm的无碱玻璃纤维棉、20～40份直径为0.6～1.0um的无碱玻璃纤维棉以及粘结胶料制成，其中粘结胶料为丙烯酸树脂，防水防油剂，表面活性剂和交联剂的混合物，所述防水防油剂为氟碳化合物，所述交联剂为三聚氰胺。该粘结胶料含有丙烯酸树脂和三聚氰胺，能提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉的连接力，使丙烯酸树脂变成三维网状结构，从而极大提高空气过滤纸的强度；该粘结胶料还含有氟碳化合物，能有效杜绝水分和油滴进入滤纸；而所含的表面活性剂能有效降低玻璃纤维棉表面张力，提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉之间的连接力。但是该专利所使用的胶黏剂添加剂过多，污染大，制备工艺复杂，成本高。
公开号为CN 103721477A的中国专利提供了一种高强度玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法，该空气过滤纸由玻璃纤维与胶黏剂组成，所述的玻璃纤维在一个平面内均匀的随机分布，多个玻璃纤维间形成微米级的孔隙，胶黏剂裹覆在玻璃纤维间的交织点上，形成网状连接面。玻璃纤维由直径在6μm～20μm之间的玻璃纤维短切丝和直径在1μm～10μm之间的玻璃棉纤维组成。胶黏剂由无机硅胶或胶态矾土或它们的组合而成。该空气过滤纸在常温和高温下均具备足够的强度和优异的气一液分离、液一液分离能力，能够抵抗风速、流量的多次侵袭。该专利所使用的无机硅或胶态矾土胶黏剂强度不高、粘结力不强，因此降低了整体过滤纸的强度。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供了一种高强度过滤纸及其制备方法，所述过滤纸的过滤材料为两种平均纤维直径不同的无碱玻璃纤维和高强空心玻璃纤维，两者均具有高强的优点，此外直径不同可使得细纤维填充在粗纤维中并且互相缠结，提高强度。本发明使用的胶黏剂为酚醛树脂、三聚氰胺和丁腈橡胶混合所制得。原料少，制备工艺简单，成本低。且酚醛树脂经过三聚氰胺和丁腈橡胶改性后强度、冲击韧性等性能均有所提高。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：提供了一种高强度过滤纸及其制备方法，其特征在于所述高强度玻璃纤维过滤纸由平均纤维直径为0.5～0.8μm的无碱玻璃纤维和平均纤维直径为2～5μm的高强空心玻璃纤维以及胶黏剂组成。
所述的滤纸中无碱玻璃纤维所占质量比例为60～70％，高强空心玻璃纤维所占质量比例为30～40％。
所述的无碱玻璃纤维长径比为25～50，高强空心玻璃纤维长径比为20～30。
所述空心玻璃纤维空心度为0.2～0.5，空心率为60～80％。
本发明还公开了高强度过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取60～70份无碱玻璃纤维，30～40份高强空心玻璃纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)所选原材料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的pH值为2.5～3.4，并调节浆料质量浓度为1.2％～1.6％；
(3)湿法成型：转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.1％～0.15％并调节PH至2.5～2.9，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸；
(4)喷胶处理：将胶黏剂稀释至5～10倍，均匀地喷洒或溢流施加于玻璃纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中；
(5)抽吸脱水：对步骤(3)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.01～0.02MPa，第二阶段的真空度为0.02～0.04MPa，第三阶段的真空度为0.06～0.09Mpa，使含湿率小于35％；
(6)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在200～250℃条件下处理10～20min，然后在250～300℃条件下处理10～30min，最后在230～280℃条件下处理5～10min，是产品最终的含水率小于0.05％。
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
一种高强度过滤纸及其制备方法，其特征在于所述高强度过滤纸由平均纤维直径为0.5μm的无碱玻璃纤维和平均纤维直径为2的高强空心玻璃纤维以及胶黏剂组成。
所述的滤纸中无碱玻璃纤维所占质量比例为60％，高强空心玻璃纤维所占质量比例为40％。
所述的无碱玻璃纤维长径比为25，高强空心玻璃纤维长径比为20。
所述空心玻璃纤维空心度为0.2，空心率为60％。
本发明还公开了高强度过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取60份无碱玻璃纤维，40份高强空心玻璃纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)所选原材料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的pH值为2.5，并调节浆料质量浓度为1.2％；
(3)湿法成型：转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.1％并调节PH至2.5，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸；
(4)喷胶处理：将胶黏剂稀释至5倍，均匀地喷洒或溢流施加于玻璃纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中；
(5)抽吸脱水：对步骤(3)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.01，第二阶段的真空度为0.02MPa，第三阶段的真空度为0.06Mpa，使含湿率小于35％；
(6)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在200℃条件下处理10min，然后在250℃条件下处理10min，最后在230℃条件下处理5min，是产品最终的含水率小于0.05％。
实施例2
一种高强度过滤纸及其制备方法，其特征在于所述高强度过滤纸由平均纤维直径为0.8μm的无碱玻璃纤维和平均纤维直径为5μm的高强空心玻璃纤维以及胶黏剂组成。
所述的滤纸中无碱玻璃纤维所占质量比例为70％，高强空心玻璃纤维所占质量比例为30％。
所述的无碱玻璃纤维长径比为50，高强空心玻璃纤维长径比为30。
所述空心玻璃纤维空心度为0.5，空心率为80％。
本发明还公开了高强度过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取70份无碱玻璃纤维，30份高强空心玻璃纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)所选原材料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的pH值为3.4，并调节浆料质量浓度为1.6％；
(3)湿法成型：转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.15％并调节PH至2.9，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸；
(4)喷胶处理：将胶黏剂稀释至10倍，均匀地喷洒或溢流施加于玻璃纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中；
(5)抽吸脱水：对步骤(3)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.02MPa，第二阶段的真空度为0.04MPa，第三阶段的真空度为0.09Mpa，使含湿率小于35％；
(6)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在250℃条件下处理20min，然后在300℃条件下处理30min，最后在280℃条件下处理10min，是产品最终的含水率小于0.05％。
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 (1)

1.一种高强度过滤纸，其特征在于所述高强度过滤纸由平均纤维直径为0.5～0.8μm的无碱玻璃纤维和平均纤维直径为2～5μm的高强空心玻璃纤维以及胶黏剂组成；所述的滤纸中无碱玻璃纤维所占质量比例为60～70％，高强空心玻璃纤维所占质量比例为30～40％；所述的无碱玻璃纤维长径比为25～50，高强空心玻璃纤维长径比为20～30；所述空心玻璃纤维空心度为0.2～0.5，空心率为60～80％，所述胶黏剂为酚醛树脂、三聚氰胺和丁氰橡胶的混合物；所述高强度过滤纸的制备方法包括以下步骤：
(1)原料准备：60～70份无碱玻璃纤维，30～40份高强空心玻璃纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)所选原料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的pH值为2.5-3.4，并调节浆料质量浓度为1.2％～1.6％；
(3)湿法成型：转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.1％～0.15％并调节pH至2.5～2.9，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸；
(4)喷胶处理：将胶黏剂稀释至5～10倍，均匀地喷洒或溢流施加于玻璃纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中；
(5)抽吸脱水：对步骤(3)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.01～0.02MPa，第二阶段的真空度为0.02～0.04MPa，第三阶段的真空度为0.06～0.09Mpa，使含湿率小于35％；
(6)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在200～250℃条件下处理10～20min，然后在250～300℃条件下处理10～30min，最后在230～280℃条件下处理5～10min，是产品最终的含水率小于0.05％。
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