CN109056419A - 一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，将漂白硫酸盐针叶浆、漂白硫酸盐阔叶浆和玻璃纤维投入到打浆机中，加入水，在磨浆机中空载运载分散均匀，加载压力进行磨浆，在抄纸机上制成湿样，置于低温干燥器上烘干；向苯丙乳液中滴加氨水调节pH，电动搅拌，再滴加硅烷偶联剂KH570，继续搅拌，加入改性纳米氧化锌，置于水浴中搅拌，冷却至常温，得到纳米氧化锌改性的苯丙乳液；将所得改性苯丙乳液与羧甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯乳液复配，加入复配阻燃剂、含氟抗水剂，混合均匀后，对所得基纸进行涂布施胶，将制得的湿样置于低温干燥器上烘干后，放置在烘箱中固化反应，制得所述改性空气过滤纸。
Description
技术领域
本发明属于滤清器领域，具体涉及一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法。
背景技术
空气过滤纸是滤清器的核心材料主要用于去除空气的杂质，防止发动机的磨
损，延长其使用寿命。同时随着汽车发动机正快速的由自然吸气型转向涡轮增压
型发动机发展，意味着发动机将会在高温高压的环境下工作，空气过滤纸就处于
涡轮系统中的进气增压部位，所以空气过滤纸必须要有一定的阻燃性；且近年来，
由于气缸的高温、热回流等原因导致空气过滤纸燃烧等事故频发，越来越多的发
动机主机厂商对空气过滤纸的阻燃性能提出了要求。本发明研制了一种氮磷协效阻燃型空气过滤纸，使滤纸具备阻燃性的同时，还具有优良的过滤性能和机械性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，依照该方法制作的改性空气过滤纸具有优异的抗水性能、阻燃性能和耐老化性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）基纸的制备：
将30-40份漂白硫酸盐针叶浆、30-40份漂白硫酸盐阔叶浆和25-35份玻璃纤维投入到打浆机中，1:100加入水，在磨浆机中空载运载4-6min分散均匀，按照1%的打浆浓度进行打浆，加载压力进行磨浆10-20min，在抄纸机上制成湿样，置于低温干燥器上烘干25-35min；
（2）苯丙乳液的改性：
向55-65份苯丙乳液中滴加氨水调节pH为7-8，电动搅拌25-35min，再滴加0.1-0.2份硅烷偶联剂KH570，继续搅拌1-2h，加入改性纳米氧化锌，置于44-46℃水浴中搅拌1-2h，冷却至常温，得到纳米氧化锌改性的苯丙乳液；
（3）空气过滤纸的改性：
将（2）中所得改性苯丙乳液与6-7份羧甲基纤维素、3-4份聚醋酸乙烯酯乳液复配，加入36-43份复配阻燃剂、0.2-0.3份含氟抗水剂，混合均匀后，对（1）中所得基纸进行涂布施胶，控制阻燃剂与苯丙乳液整体留着率为33-34%，将制得的湿样置于低温干燥器上烘干25-30min后，放置在148-152℃的烘箱中固化反应10-15min，制得所述空气过滤纸。
进一步的，步骤（1）中将玻璃纤维溶液用浓度为1-2%稀硫酸调节pH为3。
进一步的，步骤（2）中纳米氧化锌的改性：向1.8-2份纳米氧化锌中1:15-16加入无水乙醇，超声处理15-20min，加入0.09-0.1份硅烷偶联剂KH570，电动搅拌15-20min混合均匀，在43-47℃下超声处理1-2h，再升温至80-83℃处理2-3h，用乙醇洗涤2-3次，真空抽滤后，置于80-85℃鼓风干燥箱中烘干20-24h，研磨，过300目筛，得到改性纳米氧化锌；
苯丙乳液固含量为15-25%。
进一步的，步骤（3）中复配阻燃剂由氨基磺酸胍:磷酸胍为3:2组成，含氟抗水剂为含氟丙烯酸酯共聚物。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）硅烷偶联剂KH570对纳米氧化锌的改性效果好，KH570成功接枝到了 氧化锌表面，降低了其团聚程度，大幅提高了其在苯丙乳液中的分散效果；添加改性纳米氧化锌的涂料的沉降率小，附着力为1级，细度小，黏度相对较小，遮盖力性能强，耐水性能好；涂料对金黄葡萄球菌和大肠杆菌的抑制率分别为细菌 97.5%和93.2%，抗黑曲霉等级为Ⅱ级，抗菌防霉功能良好。
（2）用稀硫酸调节溶有玻璃纤维的溶液，使其形成硅酸表面，用稀硫酸处理的玻璃纤维与针叶木浆、阔叶木浆两种植物纤维配抄空气滤纸，滤纸原纸的透气度和机械强度都能满足要求；
通过将改性苯丙乳液与羧甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯乳液三元复配，复配乳液具有一定的抗温热老化和抗紫外光老化的性能，且能明显提高过滤纸的机械性能和耐老化性；
通过在复配乳液中添加抗水剂，提高空气过滤纸的耐水性和机械性能；在复配乳液中添加氨基磺酸胍与磷酸胍组成的协效阻燃剂，以此复配乳液对空气过滤纸涂布，获得阻燃空气过滤纸。
具体实施方式
实施例1
一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）基纸的制备：
将30份漂白硫酸盐针叶浆、30份漂白硫酸盐阔叶浆和25份玻璃纤维投入到打浆机中，1:100加入水，在磨浆机中空载运载4min分散均匀，按照1%的打浆浓度进行打浆，加载压力进行磨浆10min，在抄纸机上制成湿样，置于低温干燥器上烘干25min；
（2）苯丙乳液的改性：
向55份苯丙乳液中滴加氨水调节pH为7-8，电动搅拌25min，再滴加0.1份硅烷偶联剂KH570，继续搅拌1h，加入改性纳米氧化锌，置于44-46℃水浴中搅拌1h，冷却至常温，得到纳米氧化锌改性的苯丙乳液；
（3）空气过滤纸的改性：
将（2）中所得改性苯丙乳液与6份羧甲基纤维素、3份聚醋酸乙烯酯乳液复配，加入36份复配阻燃剂、0.2份含氟抗水剂，混合均匀后，对（1）中所得基纸进行涂布施胶，控制阻燃剂与苯丙乳液整体留着率为33%，将制得的湿样置于低温干燥器上烘干25min后，放置在148-152℃的烘箱中固化反应10min，制得所述空气过滤纸。
进一步的，步骤（1）中将玻璃纤维溶液用浓度为1%稀硫酸调节pH为3。
进一步的，步骤（2）中纳米氧化锌的改性：向1.8份纳米氧化锌中1:15加入无水乙醇，超声处理15min，加入0.09份硅烷偶联剂KH570，电动搅拌15min混合均匀，在43-47℃下超声处理1h，再升温至80-83℃处理2h，用乙醇洗涤2次，真空抽滤后，置于80-85℃鼓风干燥箱中烘干20h，研磨，过300目筛，得到改性纳米氧化锌；
苯丙乳液固含量为15%。
进一步的，步骤（3）中复配阻燃剂由氨基磺酸胍:磷酸胍为3:2组成，含氟抗水剂为含氟丙烯酸酯共聚物。
实施例2
一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）基纸的制备：
将40份漂白硫酸盐针叶浆、40份漂白硫酸盐阔叶浆和35份玻璃纤维投入到打浆机中，1:100加入水，在磨浆机中空载运载6min分散均匀，按照1%的打浆浓度进行打浆，加载压力进行磨浆20min，在抄纸机上制成湿样，置于低温干燥器上烘干35min；
（2）苯丙乳液的改性：
向65份苯丙乳液中滴加氨水调节pH为8，电动搅拌35min，再滴加0.2份硅烷偶联剂KH570，继续搅拌2h，加入改性纳米氧化锌，置于44-46℃水浴中搅拌2h，冷却至常温，得到纳米氧化锌改性的苯丙乳液；
（3）空气过滤纸的改性：
将（2）中所得改性苯丙乳液与7份羧甲基纤维素、4份聚醋酸乙烯酯乳液复配，加入43份复配阻燃剂、0.3份含氟抗水剂，混合均匀后，对（1）中所得基纸进行涂布施胶，控制阻燃剂与苯丙乳液整体留着率为34%，将制得的湿样置于低温干燥器上烘干30min后，放置在148-152℃的烘箱中固化反应15min，制得所述空气过滤纸。
进一步的，步骤（1）中将玻璃纤维溶液用浓度为2%稀硫酸调节pH为3。
进一步的，步骤（2）中纳米氧化锌的改性：向2份纳米氧化锌中1:16加入无水乙醇，超声处理20min，加入0.1份硅烷偶联剂KH570，电动搅拌20min混合均匀，在43-47℃下超声处理2h，再升温至80-83℃处理3h，用乙醇洗涤3次，真空抽滤后，置于80-85℃鼓风干燥箱中烘干24h，研磨，过300目筛，得到改性纳米氧化锌；
苯丙乳液固含量为25%。
进一步的，步骤（3）中复配阻燃剂由氨基磺酸胍:磷酸胍为3:2组成，含氟抗水剂为含氟丙烯酸酯共聚物。
按照本发明方法制作的改性空气过滤纸具有优异的抗水性能、阻燃性能和耐老化性能。
Claims (4)
1.一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）基纸的制备：
将30-40份漂白硫酸盐针叶浆、30-40份漂白硫酸盐阔叶浆和25-35份玻璃纤维投入到打浆机中，1:100加入水，在磨浆机中空载运载4-6min分散均匀，按照1%的打浆浓度进行打浆，加载压力进行磨浆10-20min，在抄纸机上制成湿样，置于低温干燥器上烘干25-35min；
（2）苯丙乳液的改性：
向55-65份苯丙乳液中滴加氨水调节pH为7-8，电动搅拌25-35min，再滴加0.1-0.2份硅烷偶联剂KH570，继续搅拌1-2h，加入改性纳米氧化锌，置于44-46℃水浴中搅拌1-2h，冷却至常温，得到纳米氧化锌改性的苯丙乳液；
（3）空气过滤纸的改性：
将（2）中所得改性苯丙乳液与6-7份羧甲基纤维素、3-4份聚醋酸乙烯酯乳液复配，加入36-43份复配阻燃剂、0.2-0.3份含氟抗水剂，混合均匀后，对（1）中所得基纸进行涂布施胶，控制阻燃剂与苯丙乳液整体留着率为33-34%，将制得的湿样置于低温干燥器上烘干25-30min后，放置在148-152℃的烘箱中固化反应10-15min，制得所述改性空气过滤纸。
2.根据权利要求1所述的一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，步骤（1）中将玻璃纤维溶液用浓度为1-2%的稀硫酸调节pH为3。
3.根据权利要求1所述的一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，步骤（2）中纳米氧化锌的改性：
向1.8-2份纳米氧化锌中1:15-16加入无水乙醇，超声处理15-20min，加入0.09-0.1份硅烷偶联剂KH570，电动搅拌15-20min混合均匀，在43-47℃下超声处理1-2h，再升温至80-83℃处理2-3h，用乙醇洗涤2-3次，真空抽滤后，置于80-85℃鼓风干燥箱中烘干20-24h，研磨，过300目筛，得到改性纳米氧化锌；
苯丙乳液固含量为15-25%。
4.根据权利要求1所述的一种空气过滤纸的抗水阻燃耐老化改性方法，其特征在于，步骤（3）中复配阻燃剂由氨基磺酸胍:磷酸胍为3:2组成，含氟抗水剂为含氟丙烯酸酯共聚物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181221 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |