CN113293648A

CN113293648A - 一种快速定性滤纸及其制备方法

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Publication number: CN113293648A
Application number: CN202010109277.3A
Authority: CN
Inventors: 王建业; 吴琼华; 吴安波; 朱政
Original assignee: Hangzhou Special Paper Industry Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Special Paper Industry Co Ltd
Priority date: 2020-02-22
Filing date: 2020-02-22
Publication date: 2021-08-24

Abstract

本发明涉及过滤材料技术领域，公开了一种高性能快速定性滤纸及其制备方法，包括40—100份的碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆；40—100份的针叶木浆；20—50份的混合植物纤维；2—5份的粘胶纤维；2—5份的水溶性酚醛树脂；2—5份的丙纶纤维；所述混合植物纤维包括竹纤维、菠萝纤维、黄麻纤维、椰纤维、洋车前子纤维、秸秆纤维、亚麻纤维、龙须草浆中的一种或多种组合，本发明的一种高性能快速定性滤纸及其制备方法具有强度高韧性好、在吸滤过程中不易破损、不影响最后的分离测量结果、使用方便环保的有益效果。

Description

一种快速定性滤纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，尤其涉及一种快速定性滤纸及其制备方法。

背景技术

定性滤纸一般用于实验室内的固液分离过程，为了使滤纸中的钙镁离子不与过滤物中的有效成分起反应而影响最后的分离测量结果，因此定性滤纸的灰分被要求控制在0.2％及以下，为达到该灰分要求，定性滤纸的纤维组成成分就只能被限定在棉浆、木浆和植物纤维中，使用该组成成分所制得的定性滤纸有一特点就是机械强度和韧性较差，实验室在使用定性滤纸的实际情况中，为了加快过滤速度，都会采用抽滤的方式，在抽气过滤时，为了防止穿滤滤纸破损而导致过滤失败，操作者会根据抽力大小在漏斗中叠放多层滤纸，这就会导致阻力过大，过滤速度提高不明显，定性滤纸的消耗量增大，消耗速率过快，过滤成本增加，不符合节约环保的理念，例如，中国专利申请公开号：CN107190556A，申请公开日2017年09 月22号，发明创造名称为一种定性滤纸，按重量份数计包括玉米秸秆纤维30-50份，聚丙烯纤维5-12份和高密度棉短绒浆30-50份，制备中用到两性聚丙烯酰胺0.05-2份，改性淀粉轻质碳酸钙0.2-0.8份，具有250万～300万分子量的聚氧化乙烯0.05-3份，消泡剂0-0.2份；所述的浸渍剂为改性的酚醛树脂，其不足之处在于，该滤纸的强度和韧性差，无法满足吸滤方法中对滤纸的要求，并且添加剂中采用了改性淀粉轻质碳酸钙，容易与过滤物中的有效成分起反应而影响最后的分离测量结果。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的滤纸的强度和韧性差、无法满足吸滤方法中对滤纸的要求、添加剂中采用了改性淀粉轻质碳酸钙、容易与过滤物中的有效成分起反应而影响最后的分离测量结果的不足，提供了一种强度高韧性好、在吸滤过程中不易破损、不影响最后的分离测量结果的快速定性滤纸及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速定性滤纸，按重量份数计算包括：

40—100份的碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆；40—100份的针叶木浆；20—50 份的混合植物纤维；2—5份的粘胶纤维；2—5份的水溶性酚醛树脂；2—5份的丙纶纤维；所述混合植物纤维包括竹纤维、菠萝纤维、黄麻纤维、椰纤维、洋车前子纤维、秸秆纤维、亚麻纤维、龙须草浆中的一种或多种组合。

取以上成分配比的原料、采用如下的制备方法所制得的快速定性滤纸，其主要性能指标可达到，平均孔径12μm，最大孔径15μm，耐破度90±5kPa，挺度26.5N/m。该成分配比中，碱处理棉短绒浆、碱处理棉长绒浆的混合浆和针叶木浆构成了本高性能快速定性滤纸的主要成分，而由竹纤维、菠萝纤维、黄麻纤维、椰纤维、洋车前子纤维、秸秆纤维、亚麻纤维、龙须草浆中的一种或多种组合制得的混合植物纤维作为本高性能快速定性滤纸的次要成分，能够依靠植物纤维自有的性能提高纸张的强度和韧性，而水溶性酚醛树脂作为胶黏剂起聚合作用，提高纸张的耐破度，丙纶纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性好的特点，提高纸张的稳定性。

作为优选，所述混合植物纤维按重量份数计算包括：

4—10份的竹纤维；4—10份的洋车前子纤维；4—10份的秸秆纤维；4—10份的亚麻纤维；4 —10份的龙须草浆。中和各种植物纤维的成分配比，可最大程度地提高纸张的强度和韧性。

作为优选，所述快速定性滤纸内的α-纤维素含量为不小于96％。α-纤维素纤维强韧，形成的助滤层不宜剥落和龟裂，有一定的静电吸附作用，可提高过滤效率，因此α-纤维素的含量越高，纸张的强度和韧性更好、过滤效率更高。

作为优选，所述快速定性滤纸的定量为80±4g/㎡。确定合适的定量，以平衡强度、过滤效果和速率之间的平衡关系，定量过高会导致基材过厚而过滤速率下降，而定量过低则强度和过滤效果达不到要求。

一种快速定性滤纸的制备方法，包括如下步骤：

a)取40—100份的碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、2—5份的水溶性酚醛树脂、 2—5份的粘胶纤维用纤维疏解机进行疏解，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21° SR的纸浆浆料；

b)取40—100份的针叶木浆、2—5份的丙纶纤维、和20—50份的混合植物纤维；用纤维疏解机进行疏解，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21°SR的纸浆浆料；

c)将步骤a)和步骤b)所制得的浆料同置于多层流浆箱中通过成形网滤水成形；

d)将步骤c)制得的成型纸张通过烘缸烘干即可制得目标定性滤纸。

作为优选，所述步骤a)和步骤b)中均在疏解过程的同时加入1—1.5份的分散剂和1 —1.5份的湿强剂。分散剂和湿强剂的添加用于提高纸张耐折度、表面强度和横向伸缩率。

作为优选，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺，所述湿强剂为聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂。

本发明的一种高性能快速定性滤纸及其制备方法具有以下优点：强度高韧性好、在吸滤过程中不易破损、不影响最后的分离测量结果、使用方便环保。

附图说明

图1为快速定性滤纸的技术参数对比图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

对比例

某一旧型快速定性滤纸产品，其中构成成分按重量份数计算包括30份竹浆、30份针叶木浆、 0.2份木质素、1份纳米纤维素晶体、20份水溶性聚乙烯醇纤维、0.2份分散剂、0.1份消泡剂、 0.5份湿强剂，其主要性能指标包括定量41g/㎡，耐破度67kPa，最大孔径12μm，平均孔径 9μm，灰分0.18％。

实施例1

一种高性能快速定性滤纸，按重量份数计算取得：40份碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、40份针叶木浆、20份混合植物纤维、2份粘胶纤维、2份水溶性酚醛树脂、2丙纶纤维，其中混合植物纤维包括4份竹纤维、4份洋车前子纤维、4份秸秆纤维、4份亚麻纤维、4份龙须草浆。

按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：

a)将碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、水溶性酚醛树脂、粘胶纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1份乙烯基双硬脂酰胺和1份聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21°SR的纸浆浆料，

b)将针叶木浆、丙纶纤维、和混合植物纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1份乙烯基双硬脂酰胺和1份聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21° SR的纸浆浆料。

c)将步骤a)和步骤b)所制得的浆料同置于多层流浆箱中通过成形网滤水成形。

实施例2

一种高性能快速定性滤纸，按重量份数计算取得：70份碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、70份针叶木浆、35份混合植物纤维、4份粘胶纤维、3份水溶性酚醛树脂、3丙纶纤维，其中混合植物纤维包括7份竹纤维、7份洋车前子纤维、7份秸秆纤维、7份亚麻纤维、7份龙须草浆。

按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：

a)将碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、水溶性酚醛树脂、粘胶纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.3份乙烯基双硬脂酰胺和1.3份聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为7-12°SR的纸浆浆料，

实施例3

一种高性能快速定性滤纸，按重量份数计算取得：100份碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、100份针叶木浆、50份混合植物纤维、5份粘胶纤维、5份水溶性酚醛树脂、5丙纶纤维，其中混合植物纤维包括10份竹纤维、10份洋车前子纤维、10份秸秆纤维、10份亚麻纤维、10份龙须草浆。

按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：

a)将碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、水溶性酚醛树脂、粘胶纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.5份乙烯基双硬脂酰胺和1.5份聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21°SR的纸浆浆料，

将对比例、实施例1—3所制得的快速定性滤纸进行性能检测，其检测结果如表1所示，其中定量的检测采用GB/T451.2-2002纸和纸板定量的侧定方法；耐破度采用 GB/T454-2002纸耐破度的测定，过滤时间的测定方法，使用10cm²面积滤纸过滤10ml(23 ±1℃)蒸馏水的时间；耐湿破度的测定方法，测定仪器为赫尔茨贝格式仪，沿纸页横幅切取直径为(50±0.5)mm的试样至少6张备用，圆筒装满蒸馏水或去离子水或相当纯度的净化水，关闭发明，打开水阀，使圆筒水位下降至325mm处，在家换间放入单张试样，夹紧；缓缓旋开气阀，旋开气阀的速度以漏斗管中水位5s内上述20mm～30mm为宜，使试样上承受的水压逐渐升高，直至试样破裂，读出此时漏斗管中水位上升的高度，此高度即为该试样的湿耐破度，单位为mm水柱(1mm水柱＝9.8Pa)，每个样品测定4张试样，以4张试样测定结果的平均值表示结果。

根据表1的内容可得出，本发明所获得的高性能快速定性滤纸能够有效提高纸张的强度、韧性和耐破度，具有滤速快、灰分低、适用于吸滤方法的优点。

本发明中所用的原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备，本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

本发明的一种高性能快速定性滤纸及其制备方法具有强度高韧性好、在吸滤过程中不易破损、不影响最后的分离测量结果、使用方便环保的有益效果。

Claims

1.一种快速定性滤纸，其特征是，按重量份数计算包括：

40—100份的碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆；

40—100份的针叶木浆；

20—50份的混合植物纤维；

2—5份的粘胶纤维；

2—5份的水溶性酚醛树脂；

2—5份的丙纶纤维；

所述混合植物纤维包括竹纤维、菠萝纤维、黄麻纤维、椰纤维、洋车前子纤维、秸秆纤维、亚麻纤维、龙须草浆中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的一种快速定性滤纸，其特征是，所述混合植物纤维按重量份数计算包括：

4—10份的竹纤维；

4—10份的洋车前子纤维；

4—10份的秸秆纤维；

4—10份的亚麻纤维；

4—10份的龙须草浆。

3.根据权利要求1所述的一种快速定性滤纸，其特征是，所述快速定性滤纸内的α-纤维素含量为不小于96%。

4.根据权利要求1所述的一种快速定性滤纸，其特征是，所述快速定性滤纸的定量为80±4g/㎡。

5.一种如权利要求1—4所述的快速定性滤纸的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

a）取40—100份的碱处理棉短绒浆和碱处理棉长绒浆的混合浆、2—5份的水溶性酚醛树脂、2—5份的粘胶纤维用纤维疏解机进行疏解，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21°SR的纸浆浆料；

b）取40—100份的针叶木浆、2—5份的丙纶纤维、和20—50份的混合植物纤维；用纤维疏解机进行疏解，再经过双盘磨浆机在线打磨得到浆料度为18-21°SR的纸浆浆料；

c）将步骤a）和步骤b）所制得的浆料同置于多层流浆箱中通过成形网滤水成形；

d）将步骤c）制得的成型纸张通过烘缸烘干即可制得目标定性滤纸。

6.根据权利要求5所述的一种快速定性滤纸的制备方法，其特征是，所述步骤a）和步骤b）中均在疏解过程的同时加入1—1.5份的分散剂和1—1.5份的湿强剂。

7.根据权利要求6所述的一种快速定性滤纸的制备方法，其特征是，所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺，所述湿强剂为聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂。