CN112160188A - 一种热固性机油滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维10％‑30％，丝光浆纤维25％‑50％，棉短绒纤维0％‑15％，PET纤维20％‑40％，芳纶纤维0％‑10％，玻璃纤维0％‑5％，干强剂0％‑0.1％，湿强剂0.5％‑1.5％，分散剂0.1％‑0.5％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。本公开还提供了一种热固性机油滤纸的制备方法。本公开所得机油滤纸具有良好的强度、耐温性以及憎水性并且孔径小，透气性高，具有优秀的过滤性能。
Description
技术领域
本公开涉及滤纸技术的领域，尤其涉及一种热固性机油滤纸及其制备方法。
背景技术
机油滤纸是滤纸原纸用酚醛树脂浸渍后，经热固化处理具有很高的挺度与强度，可以经受一定压差的过滤纸。它是发动机过滤系统的关键材料，它能够滤除机油中的粉尘、金属颗粒以及积碳，保证机油的清洁，进而可以减少发动机机械部件间的磨损，清洁发动机并延长其使用寿命。随着发动机技术的不断发展对机油过滤纸的性能要求不断提高，尤其是随着机油滤清器更换里程数的要求不断增加，对于机油滤纸纳污量的要求不断提高，同时对于所过滤污染物的颗粒尺寸的要求也在不断提高。而市面上常见的机油滤纸通常是用普通木浆为主要成份制成的一种纸制的过滤层,一方面普通木浆纤维易吸水润涨和老化，导致所制得机油滤纸普遍存在着憎水性差、强度差以及耐温性差；另一方面纤维成分单一，无法协调过滤效率和纳污容量之间的关系，难以在保证过滤精度的前提下，提高其纳污容量。进而无法满足机油滤清器长时间工作的要求。
发明内容
本公开提供了一种热固性机油滤纸及其制备方法，本公开采用植物纤维、合成纤维和无机纤维等多种纤维混抄，充分发挥了不同纤维的各自优点，合理平衡单层滤纸中过滤效率和纳污容量之间的关系，抄造出了透气度高、阻力小、紧度低、孔径小和纳污量大以及憎水、耐高温的机油滤纸。
根据本公开的一个方面，一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维10％-30％，丝光浆(针叶木纤维原料用碱(氢氧化钠)丝光化处理后制备得到浆称为丝光浆)纤维25％-50％，棉短绒纤维0％-15％，PET纤维(PET纤维即聚酯纤维)20％-40％，芳纶纤维0％-10％，玻璃纤维0％-5％，干强剂0％-0.1％，湿强剂0.5％-1.5％，分散剂0.1％-0.5％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
根据本公开的至少一个实施方式，所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维20％，丝光浆纤维40％，棉短绒纤维8％，PET纤维29.42％，玻璃纤维2％，干强剂0.06％，湿强剂0.5％，分散剂0.02％。
根据本公开的至少一个实施方式，所述针叶木纤维包括闪急(针叶木湿浆板的一种干燥方法)干燥针叶木纤维和非闪急干燥针叶木纤维；
根据本公开的至少一个实施方式，所述丝光浆纤维包括闪急干燥丝光浆纤维和非闪急干燥丝光浆纤维。
根据本公开的至少一个实施方式，所述干强剂为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。
根据本公开的至少一个实施方式，所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)。
根据本公开的至少一个实施方式，所述分散剂为聚氧化乙烯(PEO)。
根据本公开的一个方面，一种热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维、芳纶纤维、玻璃纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入干强剂、湿强剂及分散剂；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料抄片得到湿纸，对湿纸进行干燥处理，制得纸质过滤层；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍一段时间后取出先经低温烘箱烘干后，进行高温固化处理，得到所述热固性机油滤纸。
根据本公开的至少一个实施方式，所述步骤三中，浆料的上网浓度(纤维浆料上网成形时在水中的浓度)为0.05-0.1wt％。
根据本公开的至少一个实施方式，所述步骤三中，干燥的方式包括转鼓干燥、平板干燥和烘箱干燥。
根据本公开的至少一个实施方式，所述步骤三中，纸质过滤层的定量为140g/m2-160g/m2。
根据本公开的至少一个实施方式，所述步骤四中，酚醛树脂甲醇溶液的浓度5％-10％，纸质过滤层上胶量17％-30％，固化温度140℃-160℃，固化时间5min-15min。
采用上述技术方案之后，本公开具有以下有益效果：
1.本公开所用的针叶木纤维长度较长、宽度较宽，成纸松厚度大、透气性高；棉短绒纤维长度均一，成纸孔隙率高，合成纤维、丝光化纤维和无机纤维表面光滑，成纸阻力小，孔隙率高，纳污量大。
2.本公开采用了较多的合成纤维和无机纤维等非植物纤维，成纸的疏水性、抗老化性以及耐温性较好。
3.本公开通过调整各种纤维的配抄比例，合理的平衡了过滤效率和纳污容量之间的关系，制得机油滤纸透气度高、孔径低、紧度低、过滤性能好。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是实施例1浸渍固化后×200的电镜图片。
图2是实施例2浸渍固化后×200的电镜图片。
图3是实施例3浸渍固化后×200的电镜图片。
图4是实施例4浸渍固化后×200的电镜图片。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
实施例1
一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维20％，丝光浆纤维40％，棉短绒纤维8％，PET纤维29.42％，玻璃纤维2％，干强剂CPAM 0.06％，湿强剂PAE0.5％，分散剂PEO 0.02％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
上述热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维及玻璃纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入干强剂CPAM、湿强剂PAE及分散剂PEO；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料采用快速纸页成型器抄造得到湿纸，对湿纸进行烘箱干燥处理，制得纸质过滤层；所制备纸质过滤层的定量为145g/m2；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于浓度为6％的酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍10s后取出，先经低温烘箱80℃烘干后，进行高温固化处理，固化温度145℃，固化时间12min，得到所述热固性机油滤纸。所制备滤纸上胶量为20％。
上述滤纸基本性能如表1所示，电镜微观形貌如图1所示。
实施例2
一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维20％，丝光浆纤维47％，棉短绒纤维5％，PET纤维18.93％，芳纶纤维5％，玻璃纤维3％，干强剂CPAM 0.04％，湿强剂PAE 1％，分散剂PEO0.03％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
上述热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维、芳纶纤维及玻璃纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入干强剂CPAM、湿强剂PAE及分散剂PEO；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料采用快速纸页成型器抄造得到湿纸，对湿纸进行烘箱干燥处理，制得纸质过滤层；所制备纸质过滤层的定量为150g/m2；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于浓度为6.2％的酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍10s后取出，先经低温烘箱80℃烘干后，进行高温固化处理，固化温度150℃，固化时间10min，得到所述热固性机油滤纸。所制备滤纸上胶量为22％。
上述滤纸基本性能如表1所示，电镜微观形貌如图2所示。
实施例1
一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维25％，丝光浆纤维25％，棉短绒纤维15％，PET纤维34.2％，湿强剂PAE 0.75％，分散剂PEO 0.05％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
上述热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入湿强剂PAE及分散剂PEO；其中，疏解是造纸术语，是几种纤维原料加水后在疏解机中打散成单根纤维且多种纤维均匀分散；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料采用快速纸页成型器抄造得到湿纸，对湿纸进行转鼓干燥处理，制得纸质过滤层；所制备纸质过滤层的定量为140g/m2；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于浓度为7.2％的酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍10s后取出，先经低温烘箱80℃烘干后，进行高温固化处理，固化温度155℃，固化时间7min，得到所述热固性机油滤纸。所制备滤纸上胶量为28％。
上述滤纸基本性能如表1所示，电镜微观形貌如图3所示。
实施例4
一种热固性机油滤纸，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维18％，丝光浆纤维35％，棉短绒纤维12％，PET纤维24.42％，芳纶纤维7％，玻璃纤维3％，干强剂CPAM 0.04％，湿强剂PAE 0.5％，分散剂PEO 0.04％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
上述热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维、芳纶纤维及玻璃纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入干强剂CPAM、湿强剂PAE及分散剂PEO；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料采用快速纸页成型器抄造得到湿纸，对湿纸进行烘箱干燥处理，制得纸质过滤层；所制备纸质过滤层的定量为155g/m2；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于浓度为7％的酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍10s后取出，先经低温烘箱80℃烘干后，进行高温固化处理，固化温度160℃，固化时间5min，得到所述热固性机油滤纸。所制备滤纸上胶量为25％。
上述滤纸基本性能如表1所示，电镜微观形貌如图4所示。
表1实施例1-4热固性机油滤纸的基本性能
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (9)
1.一种热固性机油滤纸，其特征在于，包括纸质过滤层和树脂层，所述树脂层裹覆于所述纸质过滤层上；且所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维10％-30％，丝光浆纤维25％-50％，棉短绒纤维0％-15％，PET纤维20％-40％，芳纶纤维0％-10％，玻璃纤维0％-5％，干强剂0％-0.1％，湿强剂0.5％-1.5％，分散剂0.1％-0.5％；所述树脂层为热固性酚醛树脂。
2.如权利要求1所述的热固性机油滤纸，其特征在于，所述纸质过滤层由以下质量分数的原料组成:针叶木纤维20％，丝光浆纤维40％，棉短绒纤维8％，PET纤维29.42％，玻璃纤维2％，干强剂0.06％，湿强剂0.5％，分散剂0.02％。
3.如权利要求1所述的热固性机油滤纸，其特征在于，所述干强剂为阳离子聚丙烯酰胺。
4.如权利要求1所述的热固性机油滤纸，其特征在于，所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂。
5.一种如权利要求1-4任一所述的热固性机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将针叶木纤维、丝光浆纤维、棉短绒纤维分别打浆得到相应的浆料；
步骤二、将步骤一得到的浆料和PET纤维、芳纶纤维、玻璃纤维混合，疏解得到混合浆料，同时加入干强剂、湿强剂及分散剂；
步骤三、将步骤二得到的混合浆料抄片得到湿纸，对湿纸进行干燥处理，制得纸质过滤层；
步骤四、将纸质过滤层浸渍于酚醛树脂甲醇溶液中，浸渍一段时间后取出先经低温烘箱烘干后，进行高温固化处理，得到所述热固性机油滤纸。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，浆料的上网浓度为0.05-0.1wt％。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，干燥的方式包括转鼓干燥、平板干燥和烘箱干燥。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，纸质过滤层的定量为140g/m2-160g/m2。
9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，酚醛树脂甲醇溶液的浓度5％-10％，纸质过滤层上胶量17％-30％，固化温度140℃-160℃，固化时间5min-15min。
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