CN113445365A - 一种定量滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过滤材料技术领域，公开了一种定量滤纸，按重量份数计算包括：40—80份的碱处理过的棉短绒浆；30—50份的阔叶木浆；20—40份的混合植物纤维；所述混合植物纤维包括桑树纤维、构树纤维、青檀纤维、苎麻纤维、芦荟棉纤维的一种或多种组合，本发明的一种定量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、灰分低、使用方便、提高实验数据准确性的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及过滤材料技术领域，尤其涉及一种定量滤纸及其制备方法。
背景技术
定量滤纸主要用于过滤后需要灰化称量分析实验，即定量化学分析中重量法分析试验和相应的分析试验，其每张滤纸灰化后的灰分重量是个定值，实验室在使用定量滤纸的实际情况中，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，定量滤纸的消耗量增大，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：CN106192581A，申请公开日2016年12月7号，发明创造名称为一种定性滤纸，从滤纸的流进面到流出面为三层结构，所述的三层结构的中间层按重量份数计，包括20—40份针叶木浆、20—40份的阔叶木浆和10—30份竹浆；所述的流进面层按重量份数计，包括20—40份针叶木浆、30—80份的短绒棉桨和20—40份龙须草浆，所述的流出面层按重量份数计，包括20—40份阔叶木浆、30—80份的短绒棉桨20—40份龙须草浆；所述的针叶木浆、阔叶木浆、短绒棉桨、龙须草浆分别用氢氟酸和盐酸混合液浸泡，再经碱中和，最后用离子交换过的纯水或蒸馏水洗净获得。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。
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的不足，提供了一种强度高韧性好、在吸滤过程中不易破损、灰分低的定量滤纸及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种定量滤纸，按重量份数计算包括：
40—80份的碱处理过的棉短绒浆；30—50份的阔叶木浆；20—40份的混合植物纤维；所述混合植物纤维包括桑树纤维、构树纤维、青檀纤维、苎麻纤维、芦荟棉纤维的一种或多种组合。
取以上成分配比的原料、采用如下的制备方法所制得的定量滤纸，其主要性能指标可达到，平均孔径18μm，最大孔径25μm，干耐破度85±5kPa，湿耐破度150±20mm水柱，灰分0.009%，挺度26.5N/m。该成分配比中，碱处理棉短绒浆和阔叶木浆构成了本定量滤纸的主要成分，选用棉短绒浆及阔叶木浆是因为其纤维具有短而粗的特点，抄制而成的纸张孔径较大，更利于过滤，而由桑树纤维、构树纤维、青檀纤维、苎麻纤维、芦荟棉纤维的一种或多种组合制得的混合植物纤维作为本定量滤纸的次要成分，能够依靠植物纤维自有的韧性和强度提高纸张的强度和韧性，使纸张在抽滤过程中更加不易破损由于本发明使用原料均为植物纤维，并未使用其他添加剂，因此可有效降低纸张的灰分，使实验结果更加准确。
作为优选，所述混合植物纤维按重量份数计算包括：
5—10份的桑树纤维；5—10份的青檀纤维；5—10份的苎麻纤维；5—10份的芦荟棉纤维。桑树、青檀的木本茎中，韧度纤维发达，苎麻中含有良好的韧皮纤维束，芦荟棉使纸张变的绵软，更易贴合实验仪器内壁，使用更加方便，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，所述定量滤纸的α-纤维素含量不小于98％。α-纤维素纤维强韧，纸张不宜剥落和龟裂，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，所述棉短绒浆为Ⅱ类棉短绒浆。Ⅱ类棉短绒浆的纤维长度为3—6mm，短而粗，并且成熟度较高，制成的纸张孔径大，且性能稳定。
作为优选，所述定量滤纸的定量为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，定量过高会导致纸基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。
作为优选，所述定量滤纸的抗碱性不小于93.0%。限定较高的抗碱性，确保定量滤纸具有较高的化学稳定性。
一种定量滤纸的制备方法，包括如下步骤：
a）取40—80份的碱处理过的棉短绒浆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16-18°SR的纸浆浆料；
b）取30—50份的阔叶木浆、20—40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16-18°SR的纸浆浆料；
c）将步骤a）和步骤b）所制得的纸浆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量滤纸。
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。
本发明的一种定量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、灰分低、使用方便、提高实验数据准确性。
附图说明
图1为定量滤纸的技术参数表。
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
某一定量滤纸产品，其中构成成分按重量份数计算包括40—80份针叶木浆、40—80份阔叶木浆、20—40份龙须草浆、50—80份竹浆、30—80份棉浆、0.2—5份木质素、1—5份纳米纤维素晶体、0.2—0.8份分散剂、0.1—0.3份消泡剂、0.5—3份湿强剂，其主要性能指标包括定量41g/㎡，耐破度45kPa，最大孔径45μm，平均孔径35μm，灰分0.01%。
实施例1
一种定量滤纸，按重量份数计算取得：40份的碱处理过的棉短绒浆；30份的阔叶木浆；20份的混合植物纤维；其中混合植物纤维包括5份的桑树纤维；5份的青檀纤维；5份的苎麻纤维；5份的芦荟棉纤维。
按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：
a）将碱处理过的棉短绒浆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16-18°SR的纸浆浆料；
b）将阔叶木浆、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16-18°SR的纸浆浆料；
c）将步骤a）和步骤b）所制得的纸浆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量滤纸。
实施例2
一种定量滤纸，按重量份数计算取得：60份的碱处理过的棉短绒浆；40份的阔叶木浆；32份的混合植物纤维；其中混合植物纤维包括8份的桑树纤维；8份的青檀纤维；8份的苎麻纤维；8份的芦荟棉纤维。
按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：
a）将碱处理过的棉短绒浆用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.2份乙烯基双硬脂酰胺和1.2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16-18°SR的纸浆浆料；
b）将阔叶木浆、混合植物纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.2份乙烯基双硬脂酰胺和1.2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16-18°SR的纸浆浆料；
c）将步骤a）和步骤b）所制得的纸浆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量滤纸。
实施例3
一种定量滤纸，按重量份数计算取得：80份的碱处理过的棉短绒浆；50份的阔叶木浆；32份的混合植物纤维；其中混合植物纤维包括8份的桑树纤维；8份的青檀纤维；8份的苎麻纤维；8份的芦荟棉纤维。
按照以下步骤制得目标快速定性滤纸：
a）将碱处理过的棉短绒浆用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.2份乙烯基双硬脂酰胺和1.2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16-18°SR的纸浆浆料；
b）将阔叶木浆、混合植物纤维用纤维疏解机进行疏解，同时加入1.2份乙烯基双硬脂酰胺和1.2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16-18°SR的纸浆浆料；
c）将步骤a）和步骤b）所制得的纸浆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量滤纸。
将对比例、实施例1—3所制得的定量滤纸进行性能检测，其检测结果如图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。
根据图1的内容可得出，本发明所获得的定量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。
本发明的一种定量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、灰分低、使用方便、提高实验数据准确性的有益效果。
Claims (9)
1.一种定量滤纸，其特征是，按重量份数计算包括：
40—80份的碱处理过的棉短绒浆；
30—50份的阔叶木浆；
20—40份的混合植物纤维；
所述混合植物纤维包括桑树纤维、构树纤维、青檀纤维、苎麻纤维、芦荟棉纤维的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的一种定量滤纸，其特征是，所述混合植物纤维按重量份数计算包括：
5—10份的桑树纤维；
5—10份的青檀纤维；
5—10份的苎麻纤维；
5—10份的芦荟棉纤维。
3.根据权利要求1所述的一种定量滤纸，其特征是，所述定量滤纸的α-纤维素含量不小于98％。
4.根据权利要求1所述的一种定量滤纸，其特征是，所述棉短绒浆为Ⅱ类棉短绒浆。
5.根据权利要求1所述的一种定量滤纸，其特征是，所述定量滤纸的定量为80±4g/㎡。
6.根据权利要求1所述的一种定量滤纸，其特征是，所述定量滤纸的抗碱性不小于93.0%。
7.一种如权利要求1—5所述的定量滤纸的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
a）取40—80份的碱处理过的棉短绒浆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16-18°SR的纸浆浆料；
b）取50—100份的阔叶木浆、20—40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16-18°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量滤纸。
8.根据权利要求7所述的一种定量滤纸的制备方法，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。
9.根据权利要求7所述的一种定量滤纸的制备方法，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。
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