CN108842518A - 一种过滤气体用纸的优化制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过滤气体用纸的优化制备工艺，包括以下步骤：步骤一、混合浆液的制备，步骤二、混合纤维浆料的制取，步骤三、混合粉末的制备，步骤四、纸胎的初步制取，步骤五、混合糊状物的制备，步骤六、反应混合物的制备和步骤七、纸胎涂布干燥得到最终的过滤气体用纸。本发明制备的过滤纸透气度较好，对气流阻力较低，过滤效率优异，滤纸具有植物花香、防霉杀菌、有效驱除蚊虫的功能，同时滤纸的抗变形、抗压差能力以及耐破度均有较好的表现，此外采用了大量废弃物，降低了成本，保护了环境，节约了资源，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种过滤气体用纸的优化制备工艺
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种过滤气体用纸的优化制备工艺。
背景技术
空调滤芯是每个车辆中最常用的部件，其将车外空气经过过滤送入车内，起到了改善车内空气质量的效果，而空气过滤纸作为空调滤芯的主要部件，决定着高效过滤器的过滤效率。空气过滤纸的纤维直径越小，除去空气中微粒的粒径就越小，过滤效率也就越高，但是相对的风阻就越大，过滤速度越慢，容尘量降低，传统的单一过滤纸过滤效果不好，容易生菌发霉，滤纸机械强度和耐久性不好，已经无法满足人们对高品质的空气环境的要求了，因此需求一种过滤效率高，容尘量大的复合高效的空气过滤纸。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种过滤气体用纸的优化制备工艺，该方法制备的过滤纸具有植物花香、防霉杀菌、有效驱除蚊虫的功能，纸面光滑柔韧，不易起褶、拉伸强度较高，此外采用了大量的农业废弃物，降低了成本，保护了环境，节约了资源，具有较高的生态环保功能，同时本发明的制备方法，其原料易得，成本较低，工艺简单，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种过滤气体用纸的优化制备工艺，以下步骤：
步骤一、将废纸送入碎浆机进行碎解，再对废纸进行打浆脱墨，打浆脱墨后的纸浆流入浆池，得到废纸浆原液，向废纸浆原液中加入占原液重量6%-8%粘胶纤维，并用搅拌棒进行搅拌，防止纤维沉淀，得到混合浆液备用；
步骤二、按照重量比3:1将木浆纤维和草浆纤维放入搅拌机，搅拌打浆7-9min，使得植物纤维均匀的分散在水中，其中木浆纤维由针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维按照重量比1:4组成，再将打完浆的植物纤维和步骤一制备混合浆液均匀混合后注入料桶中，得到混合纤维浆料，低速搅拌备用；
步骤三、将贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土按照3:2:1:2混合搅拌在pH值为5.2-5.4的条件下进行酸性水洗涤，再用清水泡洗，再经过喷雾干燥，再将干燥后的混合物在680-700℃下煅烧初步粉碎，再向混合物中依次加入占其重量1%的纳米二氧化钛以及占其重量0.5%的石墨烯放入球磨机中在转速300-400r/min下球磨得到纳米级粉末，向纳米级粉末中加入占其重量4%的四针状氧化锌晶须，再向混合物中加入占其重量1%的纳米氧化锌，搅拌均匀得到混合粉末备用；
步骤四、将步骤一制备的混合浆液、步骤二制备的混合纤维浆料和步骤三制备的混合粉末按照重量比4:9:2加入搅拌机中混合均匀，将均匀混合之后的浆料注入湿法成网装备，使用挤压板上下震荡后，及时快速排除水分，纤维在水压的作用下在成形网上成网，再将试样进一步挤压去水分后从成形网上取下静置干燥得到含水量低于10%的纸胎；
步骤五、将木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精按照重量比8:1:1搅拌均匀得到混合物，再加入相当于其重量5% 的烷基糖苷、3% 的磷酸三甲苯酯、70-80% 的去离子水以及20-30%的有机溶剂，搅拌至均匀，在温度为50℃下置于功率为200W 超声波中反应40min，得到混合糊状物；
步骤六、将聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇按照重量比4:6:1:3加入反应器中加热至74-80℃，同时用平缓的氮气流吹洗并以搅拌转速300-400r/min下搅拌20-30%分钟，得到反应混合物，55-60℃水浴保温备用；
步骤七、将步骤六制备的反应混合物和步骤五制备的混合糊状物按照重量比5:3加入搅拌机中，在温度为50℃下搅拌均匀得到浸渍液，先将纸胎两面涂刷质量分数为5%的增筋剂溶液，阴干后再将采用辊式涂布的方式将浸渍液涂布在步骤四制备的纸胎两面，再将涂布后的纸胎在温度为90-98℃下干燥，即得本发明的过滤气体用纸。
优选地，所述步骤七的浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，所述植物杀菌增香提取液制备方法为：按重量份将除虫聚酯0.1份、苦参碱1.5份、丁香提取液5份、天竺葵提取液5份、乙醇10份、吊兰浸取液6份和水16份送入搅拌机中，在温度为40℃，搅拌转速为250r/min下搅拌30分钟。
优选地，所述步骤五中混合物还包括占其重量10%的壳聚糖。
优选地，所述步骤五中混合物还包括占其重量5%的混合稀土氯化物。
优选地，所述步骤二中的混合纤维浆料中还添加有分别占其重量0.2%的海藻酸钠和0.5%羧甲基纤维素钠。
优选地，所述步骤二中草浆纤维为将废弃稻草秸秆、麦秆和芦苇按照重量比4:3:2组成。
优选地，所述步骤二中搅拌打浆采用中浓打浆方式。
优选地，所述步骤一中得混合浆液还添加有占其重量4%的玻璃纤维。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺将木浆纤维和草浆纤维与粘胶纤维以及废纸中的二次纤维浆料混合，消除了单种纤维原料的原有的微观缺陷，多种粗细不同、韧性不同的纤维协同作用，同时采用的四针状氧化锌晶须增大纤维相互作用面积及界面结合力，使得滤纸具有较好的机械强度和耐疲劳度，同时通过湿法成网成网设备挤压后形成初步纸胎，使得纸张结构稳定，纤维间间隙率较为理想，透气率较好，同时添加的由贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土组成混合粉末，一方面促进了纸张成型，提高了纸张的强度，另一方面也提高了滤纸的过滤性能，混合粉末具有较好的吸附性能，能对于空气中的灰尘、污染性气体有较好的吸附作用，此外贝壳粉末还有较好的杀菌效果。
（2）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺将制备的浸渍液，采用了聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇多种化学物质和木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精为主要原料，形成的浸渍液粘度适中，能够有效提高滤纸的抗张强度，多种化学物质的协同作用，有效提高纸张的力学性能，增强其拉伸性能淀粉的引入提高了浸渍液的剥离强度，β-环状糊精可以提高其抗氧化性能，从而浸渍液不易起泡，同时稳定度也有较大的提高，贮存时间也大大提高。
（3）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺将制备的纸胎再进行涂布制备的浸渍液，能够有效提高滤纸的物理性能指标，主要为抗张强度、耐破度和挺度，其能够使纸胎纤维之间形成非连续的面连接，纤维间发生轻度的交联，从而纸张的机械强度增大，还有较好的耐水性，此外采用辊式涂布的方式可以有效控制涂布的量，能够降低生产成本和提高生产效率。
（4）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，一方面能让制备出的滤纸纸具有一定的杀菌，驱虫杀虫能力，另一方面使其具有一定的植物花香，有效改善室内的空气。
（5）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺采用的浸渍液中采用了废纸和一定的草浆、木浆的组合物，降低了成本，充分利用了废弃物，节约了资源，减少了树木、竹子的过度砍伐，达到了生态环保的效果。
（6）本发明的一种过滤气体用纸的优化制备工艺制备的过滤气体用纸透气度较好，对气流阻力较低，过滤效率优异，滤纸具有植物花香、防霉杀菌、有效驱除蚊虫的功能，同时滤纸的抗变形、抗压差能力以及耐破度均有较好的表现，此外采用了大量废弃物，降低了成本，保护了环境，节约了资源，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
一种过滤气体用纸的优化制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将废纸送入碎浆机进行碎解，再对废纸进行打浆脱墨，打浆脱墨后的纸浆流入浆池，得到废纸浆原液，向废纸浆原液中加入占原液重量6%粘胶纤维，并用搅拌棒进行搅拌，防止纤维沉淀，得到混合浆液备用；
步骤二、按照重量比3:1将木浆纤维和草浆纤维放入搅拌机，搅拌打浆7min，使得植物纤维均匀的分散在水中，其中木浆纤维由针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维按照重量比1:4组成，再将打完浆的植物纤维和步骤一制备混合浆液均匀混合后注入料桶中，得到混合纤维浆料，低速搅拌备用；
步骤三、将贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土按照3:2:1:2混合搅拌在pH值为5.2-5.4的条件下进行酸性水洗涤，再用清水泡洗，再经过喷雾干燥，再将干燥后的混合物在680℃下煅烧初步粉碎，再向混合物中依次加入占其重量1%的纳米二氧化钛以及占其重量0.5%的石墨烯放入球磨机中在转速300r/min下球磨得到纳米级粉末，向纳米级粉末中加入占其重量4%的四针状氧化锌晶须，再向混合物中加入占其重量1%的纳米氧化锌，搅拌均匀得到混合粉末备用；
步骤四、将步骤一制备的混合浆液、步骤二制备的混合纤维浆料和步骤三制备的混合粉末按照重量比4:9:2加入搅拌机中混合均匀，将均匀混合之后的浆料注入湿法成网装备，使用挤压板上下震荡后，及时快速排除水分，纤维在水压的作用下在成形网上成网，再将试样进一步挤压去水分后从成形网上取下静置干燥得到含水量低于10%的纸胎；
步骤五、将木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精按照重量比8:1:1搅拌均匀得到混合物，再加入相当于其重量5% 的烷基糖苷、3% 的磷酸三甲苯酯、70% 的去离子水以及20%的有机溶剂，搅拌至均匀，在温度为50℃下置于功率为200W 超声波中反应40min，得到混合糊状物；
步骤六、将聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇按照重量比4:6:1:3加入反应器中加热至74℃，同时用平缓的氮气流吹洗并以搅拌转速300r/min下搅拌20%分钟，得到反应混合物，55℃水浴保温备用；
步骤七、将步骤六制备的反应混合物和步骤五制备的混合糊状物按照重量比5:3加入搅拌机中，在温度为50℃下搅拌均匀得到浸渍液，先将纸胎两面涂刷质量分数为5%的增筋剂溶液，阴干后再将采用辊式涂布的方式将浸渍液涂布在步骤四制备的纸胎两面，再将涂布后的纸胎在温度为90℃下干燥，即得本发明的过滤气体用纸。
本实施例中的步骤七的浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，所述植物杀菌增香提取液制备方法为：按重量份将除虫聚酯0.1份、苦参碱1.5份、丁香提取液5份、天竺葵提取液5份、乙醇10份、吊兰浸取液6份和水16份送入搅拌机中，在温度为40℃，搅拌转速为250r/min下搅拌30分钟。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量10%的壳聚糖。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量5%的混合稀土氯化物。
本实施例中的步骤二中的混合纤维浆料中还添加有分别占其重量0.2%的海藻酸钠和0.5%羧甲基纤维素钠。
本实施例中的步骤二中草浆纤维为将废弃稻草秸秆、麦秆和芦苇按照重量比4:3:2组成。
本实施例中的步骤二中搅拌打浆采用中浓打浆方式。
本实施例中的步骤一中得混合浆液还添加有占其重量4%的玻璃纤维。
实施例2.
一种过滤气体用纸的优化制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将废纸送入碎浆机进行碎解，再对废纸进行打浆脱墨，打浆脱墨后的纸浆流入浆池，得到废纸浆原液，向废纸浆原液中加入占原液重量8%粘胶纤维，并用搅拌棒进行搅拌，防止纤维沉淀，得到混合浆液备用；
步骤二、按照重量比3:1将木浆纤维和草浆纤维放入搅拌机，搅拌打浆9min，使得植物纤维均匀的分散在水中，其中木浆纤维由针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维按照重量比1:4组成，再将打完浆的植物纤维和步骤一制备混合浆液均匀混合后注入料桶中，得到混合纤维浆料，低速搅拌备用；
步骤三、将贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土按照3:2:1:2混合搅拌在pH值为5.2-5.4的条件下进行酸性水洗涤，再用清水泡洗，再经过喷雾干燥，再将干燥后的混合物在700℃下煅烧初步粉碎，再向混合物中依次加入占其重量1%的纳米二氧化钛以及占其重量0.5%的石墨烯放入球磨机中在转速400r/min下球磨得到纳米级粉末，向纳米级粉末中加入占其重量4%的四针状氧化锌晶须，再向混合物中加入占其重量1%的纳米氧化锌，搅拌均匀得到混合粉末备用；
步骤四、将步骤一制备的混合浆液、步骤二制备的混合纤维浆料和步骤三制备的混合粉末按照重量比4:9:2加入搅拌机中混合均匀，将均匀混合之后的浆料注入湿法成网装备，使用挤压板上下震荡后，及时快速排除水分，纤维在水压的作用下在成形网上成网，再将试样进一步挤压去水分后从成形网上取下静置干燥得到含水量低于10%的纸胎；
步骤五、将木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精按照重量比8:1:1搅拌均匀得到混合物，再加入相当于其重量5% 的烷基糖苷、3% 的磷酸三甲苯酯、70-80% 的去离子水以及30%的有机溶剂，搅拌至均匀，在温度为50℃下置于功率为200W 超声波中反应40min，得到混合糊状物；
步骤六、将聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇按照重量比4:6:1:3加入反应器中加热至80℃，同时用平缓的氮气流吹洗并以搅拌转速400r/min下搅拌30%分钟，得到反应混合物，60℃水浴保温备用；
步骤七、将步骤六制备的反应混合物和步骤五制备的混合糊状物按照重量比5:3加入搅拌机中，在温度为50℃下搅拌均匀得到浸渍液，先将纸胎两面涂刷质量分数为5%的增筋剂溶液，阴干后再将采用辊式涂布的方式将浸渍液涂布在步骤四制备的纸胎两面，再将涂布后的纸胎在温度为90-98℃下干燥，即得本发明的过滤气体用纸。
本实施例中的步骤七的浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，所述植物杀菌增香提取液制备方法为：按重量份将除虫聚酯0.1份、苦参碱1.5份、丁香提取液5份、天竺葵提取液5份、乙醇10份、吊兰浸取液6份和水16份送入搅拌机中，在温度为40℃，搅拌转速为250r/min下搅拌30分钟。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量10%的壳聚糖。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量5%的混合稀土氯化物。
本实施例中的步骤二中的混合纤维浆料中还添加有分别占其重量0.2%的海藻酸钠和0.5%羧甲基纤维素钠。
本实施例中的步骤二中草浆纤维为将废弃稻草秸秆、麦秆和芦苇按照重量比4:3:2组成。
本实施例中的步骤二中搅拌打浆采用中浓打浆方式。
本实施例中的步骤一中得混合浆液还添加有占其重量4%的玻璃纤维。
实施例3.
一种过滤气体用纸的优化制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、将废纸送入碎浆机进行碎解，再对废纸进行打浆脱墨，打浆脱墨后的纸浆流入浆池，得到废纸浆原液，向废纸浆原液中加入占原液重量7%粘胶纤维，并用搅拌棒进行搅拌，防止纤维沉淀，得到混合浆液备用；
步骤二、按照重量比3:1将木浆纤维和草浆纤维放入搅拌机，搅拌打浆8min，使得植物纤维均匀的分散在水中，其中木浆纤维由针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维按照重量比1:4组成，再将打完浆的植物纤维和步骤一制备混合浆液均匀混合后注入料桶中，得到混合纤维浆料，低速搅拌备用；
步骤三、将贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土按照3:2:1:2混合搅拌在pH值为5.2-5.4的条件下进行酸性水洗涤，再用清水泡洗，再经过喷雾干燥，再将干燥后的混合物在690℃下煅烧初步粉碎，再向混合物中依次加入占其重量1%的纳米二氧化钛以及占其重量0.5%的石墨烯放入球磨机中在转速350r/min下球磨得到纳米级粉末，向纳米级粉末中加入占其重量4%的四针状氧化锌晶须，再向混合物中加入占其重量1%的纳米氧化锌，搅拌均匀得到混合粉末备用；
步骤四、将步骤一制备的混合浆液、步骤二制备的混合纤维浆料和步骤三制备的混合粉末按照重量比4:9:2加入搅拌机中混合均匀，将均匀混合之后的浆料注入湿法成网装备，使用挤压板上下震荡后，及时快速排除水分，纤维在水压的作用下在成形网上成网，再将试样进一步挤压去水分后从成形网上取下静置干燥得到含水量低于10%的纸胎；
步骤五、将木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精按照重量比8:1:1搅拌均匀得到混合物，再加入相当于其重量5% 的烷基糖苷、3% 的磷酸三甲苯酯、75% 的去离子水以及25%的有机溶剂，搅拌至均匀，在温度为50℃下置于功率为200W 超声波中反应40min，得到混合糊状物；
步骤六、将聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇按照重量比4:6:1:3加入反应器中加热至74-80℃，同时用平缓的氮气流吹洗并以搅拌转速350r/min下搅拌25%分钟，得到反应混合物，57℃水浴保温备用；
步骤七、将步骤六制备的反应混合物和步骤五制备的混合糊状物按照重量比5:3加入搅拌机中，在温度为50℃下搅拌均匀得到浸渍液，先将纸胎两面涂刷质量分数为5%的增筋剂溶液，阴干后再将采用辊式涂布的方式将浸渍液涂布在步骤四制备的纸胎两面，再将涂布后的纸胎在温度为94℃下干燥，即得本发明的过滤气体用纸。
本实施例中的步骤七的浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，所述植物杀菌增香提取液制备方法为：按重量份将除虫聚酯0.1份、苦参碱1.5份、丁香提取液5份、天竺葵提取液5份、乙醇10份、吊兰浸取液6份和水16份送入搅拌机中，在温度为40℃，搅拌转速为250r/min下搅拌30分钟。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量10%的壳聚糖。
本实施例中的步骤五中混合物还包括占其重量5%的混合稀土氯化物。
本实施例中的步骤二中的混合纤维浆料中还添加有分别占其重量0.2%的海藻酸钠和0.5%羧甲基纤维素钠。
本实施例中的步骤二中草浆纤维为将废弃稻草秸秆、麦秆和芦苇按照重量比4:3:2组成。
本实施例中的步骤二中搅拌打浆采用中浓打浆方式。
本实施例中的步骤一中得混合浆液还添加有占其重量4%的玻璃纤维。
实施效果：
为了验证本发明的实施效果，将本发明的三个实施例制备的过滤气体用纸与市面上常见的空调滤纸进行以下指标的测试对比：
1． 定量：每平方米滤纸的重量，单位g/m2；
2．气流阻力：滤纸对空气流动的阻力，用100cm2滤纸在一分钟内通过85升空气所得的压降数值来表示，单位为Pa；
3．透气度：在特定面积和真空度，每单位时间内通过滤纸的空气量，单位l/ m2·s；
4．耐破度：滤纸单位面积上所能承受的最大压力，单位Kpa；
5．挺度：滤纸变形能力，单位mg；
6．抗张强度：单位kN·m；
7．耐水性：单位s 。
下表为各实施例与对比例的指标测试结果：
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 现有技术
定量g/m2 129.4 130.8 132.5 136.5
气流阻力Pa 17.4 18.2 17.1 27.1
透气度l/ m2·min 2634 2657 2745 2300
耐破度Kpa 589.8 601.2 567.9 440.3
挺度mg 2178 2256 2134 1943
抗张强度kN·m 3.83 3.98 3.86 3.4
耐水性s 102 109 98 67
由上表可知本发明实施例1-3制备的滤纸的各项性能相比现有技术生产的滤纸都有显著的进步，其中定量指数相对于对比例最多降低了5.2%，气流阻力最多降低了36.9%，透气度最高提升了19.3%，耐破度最高提升了36.5%，挺度最高提升了16.1%，抗张强度最高提升了17.1%，耐水性最多提升了62.6%。
分析原因，本发明采用通过先制备纸胎，再采用涂布方法将制备的浸渍液涂布，可以有效防止过滤过程中的纤维和其他组分发生移动的现象，在压差下，滤芯的结构较难发生变形，不易发生坍塌现象，并且能保持住滤纸原有孔隙从而保持良好的的过滤性能，同时本发明在浸渍液的制备上也创造性的使用了聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇多种化学物质为主体原料，辅助混合木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精和烷基糖苷、磷酸三甲苯酯构成的混合糊状物，形成的浸渍液粘度适中，能够有效提高滤纸的抗张强度，多种化学物质的协同作用，有效提高纸张的力学性能，增强其拉伸性能，淀粉的引入提高了浸渍液的剥离强度，β-环状糊精可以提高其抗氧化性能，从而浸渍液不易起泡，同时稳定度也有较大的提高，贮存时间也大大提高，配置的浸渍液通过涂布的方式可以有效控制涂布的量，能够降低生产成本和提高生产效率，还能够能够有效提高滤纸的物理性能指标，主要为抗张强度、耐破度和挺度，其能够使纸胎纤维之间形成非连续的面连接，纤维间发生轻度的交联，从而纸张的机械强度增大，还能实现防渗性能的突出技术效果，降低了纸对水的湿润性能，达到了较好的耐水性。
本发明将木浆纤维和草浆纤维与粘胶纤维以及废纸中的二次纤维浆料混合，消除了单种纤维原料的原有的微观缺陷，多种粗细不同、韧性不同的纤维协同作用，同时采用的四针状氧化锌晶须增大纤维相互作用面积及界面结合力，使得滤纸具有较好的机械强度和耐疲劳度，同时通过湿法成网成网设备挤压后形成初步纸胎，使得纸张结构稳定，纤维间间隙率较为理想，透气率较好，同时添加的由贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土组成混合粉末，一方面促进了纸张成型，提高了纸张的强度，另一方面也提高了滤纸的过滤性能，混合粉末具有较好的吸附性能，能对于空气中的灰尘、污染性气体有较好的吸附作用，此外贝壳粉末还有较好的杀菌效果，同时添加的二氧化钛能够提高滤纸的耐老化线，添加的氧化锌能够提高滤纸的杀菌性能。
同时本发明的优选实施例中在浸渍液中添加的植物杀菌增香提取液，一方面能让制备出的滤纸纸具有一定的杀菌，驱虫杀虫能力，另一方面使其具有一定的植物花香，有效改善室内的空气，同时植物性杀菌对人体无毒无害，安全环保，特备适合车辆这类密闭空间使用。
本发明优选实施例中还在混合物添加占其重量5%的混合稀土氯化物，其配合淀粉使用，能够有效避免后期的纸面发黄的现象，添加的壳聚糖使得混合更加均匀分布于纤维素表面以及在制备纸胎过程有明显的助留、助滤作用。
本发明优选实施例中在混合浆液中添加的玻璃纤维能够有效提高纸胎的孔隙率，4%的选择是发明人反复试验的能够达到效果而又不会使得滤纸有毛刺杆的定量标准。
本发明优选实施例中采用中浓打浆方式，使得纤维的长度、粗度、扭结和卷曲指数达到最好的效果，这是发明人在发明过程中反复试验中偶然发现的。
同时综合上表的指标效果，实施例1-3的各项指标尽管都优于对比例，但是实施例1-3之间也有所差异，可见组分的含量和制备方法参数的选择对最终性能也有至关重要，故而本发明的创新性也同时体现在各组分的含量选择方面，当然本发明其余组分选择及含量选择显然也是非显而易见的，绝非本领域技术人员结合现有技术即可轻易想到。
本发明提供的一种过滤气体用纸的优化制备工艺制备出的滤纸透气度较好，对气流阻力较低，过滤效率优异，滤纸具有植物花香、防霉杀菌、有效驱除蚊虫的功能，同时滤纸的抗变形、抗压差能力以及耐破度均有较好的表现，此外采用了大量废弃物，降低了成本，保护了环境，节约了资源，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将废纸送入碎浆机进行碎解，再对废纸进行打浆脱墨，打浆脱墨后的纸浆流入浆池，得到废纸浆原液，向废纸浆原液中加入占原液重量6%-8%粘胶纤维，并用搅拌棒进行搅拌，防止纤维沉淀，得到混合浆液备用；
步骤二、按照重量比3:1将木浆纤维和草浆纤维放入搅拌机，搅拌打浆7-9min，使得植物纤维均匀的分散在水中，其中木浆纤维由针叶木浆纤维和阔叶木浆纤维按照重量比1:4组成，再将打完浆的植物纤维和步骤一制备混合浆液均匀混合后注入料桶中，得到混合纤维浆料，低速搅拌备用；
步骤三、将贝壳粉末、膨润土、云母石粉末和凹凸棒土按照3:2:1:2混合搅拌在pH值为5.2-5.4的条件下进行酸性水洗涤，再用清水泡洗，再经过喷雾干燥，再将干燥后的混合物在680-700℃下煅烧初步粉碎，再向混合物中依次加入占其重量1%的纳米二氧化钛以及占其重量0.5%的石墨烯放入球磨机中在转速300-400r/min下球磨得到纳米级粉末，向纳米级粉末中加入占其重量4%的四针状氧化锌晶须，再向混合物中加入占其重量1%的纳米氧化锌，搅拌均匀得到混合粉末备用；
步骤四、将步骤一制备的混合浆液、步骤二制备的混合纤维浆料和步骤三制备的混合粉末按照重量比4:9:2加入搅拌机中混合均匀，将均匀混合之后的浆料注入湿法成网装备，使用挤压板上下震荡后，及时快速排除水分，纤维在水压的作用下在成形网上成网，再将试样进一步挤压去水分后从成形网上取下静置干燥得到含水量低于10%的纸胎；
步骤五、将木薯淀粉、季铵淀粉醚、β-环状糊精按照重量比8:1:1搅拌均匀得到混合物，再加入相当于其重量5% 的烷基糖苷、3% 的磷酸三甲苯酯、70-80% 的去离子水以及20-30%的有机溶剂，搅拌至均匀，在温度为50℃下置于功率为200W 超声波中反应40min，得到混合糊状物；
步骤六、将聚醋酸乙烯酯、N- 辛基( 甲基) 丙烯酰胺、叔碳酸乙烯基酯和聚醚多元醇按照重量比4:6:1:3加入反应器中加热至74-80℃，同时用平缓的氮气流吹洗并以搅拌转速300-400r/min下搅拌20-30%分钟，得到反应混合物，55-60℃水浴保温备用；
步骤七、将步骤六制备的反应混合物和步骤五制备的混合糊状物按照重量比5:3加入搅拌机中，在温度为50℃下搅拌均匀得到浸渍液，先将纸胎两面涂刷质量分数为5%的增筋剂溶液，阴干后再将采用辊式涂布的方式将浸渍液涂布在步骤四制备的纸胎两面，再将涂布后的纸胎在温度为90-98℃下干燥，即得本发明的过滤气体用纸。
2.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤七的浸渍液中还添加有占其重量5%的植物杀菌增香提取液，所述植物杀菌增香提取液制备方法为：按重量份将除虫聚酯0.1份、苦参碱1.5份、丁香提取液5份、天竺葵提取液5份、乙醇10份、吊兰浸取液6份和水16份送入搅拌机中，在温度为40℃，搅拌转速为250r/min下搅拌30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤五中混合物还包括占其重量10%的壳聚糖。
4.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤五中混合物还包括占其重量5%的混合稀土氯化物。
5.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤二中的混合纤维浆料中还添加有分别占其重量0.2%的海藻酸钠和0.5%羧甲基纤维素钠。
6.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤二中草浆纤维为将废弃稻草秸秆、麦秆和芦苇按照重量比4:3:2组成。
7.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤二中搅拌打浆采用中浓打浆方式。
8.根据权利要求1所述的一种过滤气体用纸的优化制备工艺，其特征在于，所述步骤一中得混合浆液还添加有占其重量4%的玻璃纤维。
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