CN112535903A - 生物柴油过滤用复合吸水材料、复合吸水滤芯及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物柴油过滤用复合吸水材料、复合吸水滤芯及制作方法,涉及油品处理材料技术领域，复合吸水材料包括以下重量份原料：吸水颗粒5‑60份；粘合剂1‑30份，本发明还公开了使用复合吸水材料制成的复合吸水滤芯，以及该复合吸水滤芯的制作方法。本发明的有益效果是，采用吸水颗粒、粘合剂制成生物柴油过滤用复合吸水材料，具有物理化学性能稳定，耐油，耐氧化，吸水速度快，吸水容量大，产量高，工艺稳定等优点。

Description

生物柴油过滤用复合吸水材料、复合吸水滤芯及制作方法
技术领域
本发明涉及油品处理材料技术领域，尤其涉及一种生物柴油过滤用复合吸水材料、复合吸水滤芯及制作方法。
背景技术
生物柴油的性质与0#柴油相似，可把其作为柴油的代用燃料，与柴油以一定比例掺混后在发动机上使用。生物柴油在加工、运输、出售、使用等过程中，常使用吸水过滤材料来过滤水杂，提高油品质量。
以植物油为原料生产的生物柴油中含有大量的不饱和脂肪酸脂，在加工、存储和使用过程中极易受到光、热、氧和金属离子的作用而发生热聚合和氧化聚合反应。这些反应容易生产一些溶性或不可溶性的聚合物、老化酸和过氧化物，在微量水的作用下，会造成常用吸水过滤材料堵塞、腐蚀、老化等不良现象，减弱吸水过滤材料的吸水能力，甚至出现局部吸水过滤材料吸水性能失效等情况。
为解决在生物柴油(或生物柴油与车用柴油混合液)中，吸水过滤材料吸水能力减弱或失效的技术问题，急需开发一种能用于生物柴油过滤的吸水材料。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种生物柴油过滤用复合吸水材料、复合吸水滤芯及制作方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种生物柴油过滤用复合吸水材料，包括以下重量份原料：
吸水颗粒 5-60份；
粘合剂 1-30份。
作为本发明进一步地优选，包括以下重量份原料：
吸水颗粒 10份；
粘合剂 1份。
作为本发明进一步地优选，所述吸水颗粒选自聚丙烯酸盐类、海藻酸盐类、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种或多种。
作为本发明进一步地优选，所述粘合剂选自PA热熔胶粉、TPU热熔胶粉、PES热熔胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物、尼龙、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。
本发明的第二个目的在于公开一种生物柴油过滤用复合吸水滤芯，该滤芯采用上述的生物柴油过滤用复合吸水材料制成。
本发明的第三个目的在于公开了一种生物柴油过滤用复合吸水滤芯的制作方法，该方法包括以下步骤：
(1)将吸水颗粒与粘合剂按比例分别投入V型混合机中，启动V型混合机，混合30min，即可得复合吸水材料；
(2)将制得的复合吸水材料投入撒粉机的料斗中，均匀撒在一层滤布上，在撒有复合吸水材料的滤布上方再覆盖一层滤布，将两层滤布同时置于烘箱中烘烤，粘合剂受热粘性增大将两层滤布粘结，再经冷风机降温将复合吸水材料中的吸水颗粒固定于两层滤布中，利用分切刀切成不同尺寸，并在收卷机中包卷成品，即制得生物柴油过滤用复合吸水滤芯。
作为本发明进一步地优选，步骤(2)中，控制撒粉机的撒粉量为250±30g/平方米。
作为本发明进一步地优选，步骤(1)中，设定V型混合机正转5min，再反转5min。
本发明的有益效果是，
高吸水性树脂作为吸水颗粒，具有遇水反应速度快，高吸水倍率，吸水后机械强度高，受温度影响小等优点；粘合剂软化点在100-300℃，软化后粘结能力强，降温后30min之内固化成型，常温状态下物理化学性能稳定，机械强度高，结构可靠性高。
采用吸水颗粒、粘合剂制成生物柴油过滤用复合吸水材料，具有物理化学性能稳定，耐油，耐氧化，吸水速度快，吸水容量大，产量高，工艺稳定等优点；由该复合吸水材料制成的滤芯可用做生物柴油加油机过滤芯，应用于油罐、油箱底部除水，空气干燥过滤等场合，应用范围广。
附图说明
图1为本发明实施例复合吸水滤芯制备过程示意图；
图2为本发明实施例测试方法一中循环过滤装置结构示意图；
图3为本发明实施例测试方法二中循环过滤装置结构示意图。
其中，1-上层滤布架；2-下层滤布架；3-料斗；4-烘箱；5-冷风机；6-分切刀；7-收卷机；8-容器Ⅰ；9-流量计；10-滤清器Ⅰ；11-压力表；12-油泵；13-烧杯；14-滤清器Ⅱ；15-阀门；16-容器Ⅱ；17-调压阀；18-空压机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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
一种生物柴油过滤用复合吸水材料，包括以下重量份原料：
吸水颗粒50kg，粘合剂5kg。
其中，吸水颗粒为15kg聚丙烯酸钠和35kg羟丙基甲基纤维素，粘合剂为4.5kg PA热熔胶粉和0.5kg PES热熔胶粉。
实施例2
一种生物柴油过滤用复合吸水材料，包括以下重量份原料：
吸水颗粒50kg，粘合剂15kg。
其中，吸水颗粒为海藻酸钠，粘合剂为TPU热熔胶粉。
实施例3
一种生物柴油过滤用复合吸水材料，包括以下重量份原料：
吸水颗粒50kg，粘合剂12.5kg。
其中，吸水颗粒为40kg海藻酸钠和10kg羟丙基甲基纤维素，粘合剂为10kg PA热熔胶粉和2.5kg PES热熔胶粉。
实施例4
一种生物柴油过滤用复合吸水滤芯的制作方法，如图1所示的制备过程示意图，该方法包括以下步骤：
(1)将实施例1中的50kg吸水颗粒与5kg粘合剂分别投入V型混合机中，启动V型混合机，正转5min，再反转5min，混合30min，即可得复合吸水材料；
(2)复合吸水滤芯制备过程中，如图1所示，上层滤布通过上层滤布架1铺展，下层滤布通过下层滤布架2铺展，且两层滤布之间留有一定的间隙。将制得的复合吸水材料投入撒粉机的料斗3中，均匀的撒在传送过来的下层滤布上，在撒有复合吸水材料的滤布上方再覆盖一层传送来的上层滤布，将两层滤布同时置于烘箱4中烘烤，粘合剂受热粘性增大将两层滤布粘结，再经后方的冷风机5降温，将复合吸水材料中的吸水颗粒固定于两层滤布中，再利用分切刀6切成不同尺寸，并在后方的收卷机7中包卷成品，即制得不同尺寸的生物柴油过滤用复合吸水滤芯。
实施例5
选用B5生物柴油作为测试用油，下面将实施例4所制得的生物柴油过滤用复合吸水滤芯与常用的洗水棉滤芯的吸水性能进行比较，测试方法分为两种。
测试方法一
测试过程如下：
1、将待测试滤芯安装于图2中的滤清器Ⅰ10中；
2、向容器Ⅰ8中倒入30L含水率低于100PPM的B5生物柴油，确认流量计9和压力表11清零；
3、启动底部油泵12，将B5生物柴油从容器中经管线抽出，再回送回容器过程中，如此循环，初始流量60L/min；
4、油泵12、压力表11、流量计9稳定后，每隔5分钟向容器中心位置加入纯净水5ml，并观察记录压力表11、流量计9的示数，直至流量降低至40L/min，停止加水；
5、随着油泵12运行时间的延长，流量计9示数逐渐增大，流量增大至60L/min后，重复步骤4；
6、如此循环步骤4和5，直至流量计9示数累计值达到50万升，停泵完成测试。
测试方法二
测试过程如下：
1、将待测试滤芯安装于图3中的滤清器Ⅱ14中；
2、容器Ⅱ16中存放有20L、25℃的纯净水；
3、开启空压机18，待空压机18自动停止工作后，调节调压阀17，使压力表11的示数为0.34MPa；
4、开启阀门15，并计时，观察并记录烧杯13中的每分钟出水量，累计记录3分钟。
本发明测试方法一和测试方法二中的待测滤芯包括三个常用的吸水棉滤芯和实施例4制得的复合吸水滤芯，吸水棉滤芯分别标记为吸水棉滤芯1、吸水棉滤芯2和吸水棉滤芯3，复合吸水滤芯标记为复合吸水滤芯1、复合吸水滤芯2和复合吸水滤芯3。
当直接采用测试方法二中的测试方法对待测滤芯分别进行测试后，出水量统计数据如表1所示。
表1出水量结果
滤芯类型 1min 2min 3min
吸水棉滤芯1 1890ml 250ml 80ml
吸水棉滤芯2 1960ml 190ml 60ml
吸水棉滤芯3 1750ml 160ml 60ml
复合吸水滤芯1 1580ml 150ml 70ml
复合吸水滤芯2 1690ml 230ml 60ml
复合吸水滤芯3 1860ml 220ml 60ml
先采用测试方法一中的测试方法对对待测滤芯分别进行测试，再按照测试方法二中的测试方法对对待测滤芯进行测试，出水量统计数据如表2所示。
表2出水量结果
滤芯类型 1min 2min 3min
吸水棉滤芯1 7560ml 1630ml 1590ml
吸水棉滤芯2 5900ml 2630ml 2600ml
吸水棉滤芯3 6100ml 2840ml 2490ml
复合吸水滤芯1 1360ml 150ml 70ml
复合吸水滤芯2 1480ml 230ml 60ml
复合吸水滤芯3 1310ml 220ml 60ml
测试方法一和测试方法二对比可知，常见的吸水棉滤芯在B5生物柴油中加水冲刷后，其吸水性能呈下降趋势，而复合吸水滤芯在B5生物柴油中加水冲刷后仍保持良好的吸水性能。
这是因为：吸水棉材料中吸水材料主要为纤维长丝状，在吸收少量水分后，变为近似凝胶状态，机械强度下降，在生物柴油的氧化、腐蚀、冲刷作用下，较容易出现纤维局部断裂，甚至失效等情况。而复合吸水材料中，吸水颗粒初始体积较大，多呈球状或近似球状，在吸水少量水分后，仍能保持较高的机械强度，在生物柴油的氧化、腐蚀、冲刷作用下，仍能保持良好的吸水性能。
实施例6
将常用的吸水棉滤芯1和实施例4所制得的复合吸水滤芯1，分别安装于上海某加油站中，安装使用一个月后，再拆回滤芯，均采用测试方法二进行测试，出水量统计数据如表3所示。
表3出水量结果
滤芯类型 1min 2min 3min
吸水棉滤芯1 12520ml 4690ml 4260ml
吸水棉滤芯2 10950ml 5120ml 4650ml
复合吸水滤芯1 500ml 19ml 15ml
复合吸水滤芯2 200ml 13ml 12ml
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种生物柴油过滤用复合吸水材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
吸水颗粒 5-60份；
粘合剂 1-30份。
2.如权利要求1所述的一种生物柴油过滤用复合吸水材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
吸水颗粒 10份；
粘合剂 1份。
3.如权利要求2所述的一种生物柴油过滤用复合吸水材料，其特征在于，所述吸水颗粒选自聚丙烯酸盐类、海藻酸盐类、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的一种生物柴油过滤用复合吸水材料，其特征在于，所述粘合剂选自PA热熔胶粉、TPU热熔胶粉、PES热熔胶粉、乙烯-醋酸乙烯共聚物、尼龙、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。
5.一种生物柴油过滤用复合吸水滤芯，其特征在于，该滤芯采用如权利要求1-4中任一所述的生物柴油过滤用复合吸水材料制成。
6.一种如权利要求5所述生物柴油过滤用复合吸水滤芯的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将吸水颗粒与粘合剂按比例分别投入V型混合机中，启动V型混合机，混合30min，即可得复合吸水材料；
(2)将制得的复合吸水材料投入撒粉机的料斗中，均匀撒在一层滤布上，在撒有复合吸水材料的滤布上方再覆盖一层滤布，将两层滤布同时置于烘箱中烘烤，粘合剂受热粘性增大将两层滤布粘结，再经冷风机降温将复合吸水材料中的吸水颗粒固定于两层滤布中，利用分切刀切成不同尺寸，并在收卷机中包卷成品，即制得生物柴油过滤用复合吸水滤芯。
7.如权利要求5所述的生物柴油过滤用复合吸水滤芯的制作方法，其特征在于，步骤(2)中，控制撒粉机的撒粉量为250±30g/平方米。
8.如权利要求1所述的生物柴油过滤用复合吸水滤芯的制作方法，其特征在于，步骤(1)中，设定V型混合机正转5min，再反转5min。
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