CN113863046A - 一种热固性空气滤纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气滤纸技术领域，公开了热固性空气滤纸，包括滤纸原纸和对原纸进行固化处理的浸渍液，所述滤纸原纸按照重量份数计算包括以下组分：棉短绒浆、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、无碱玻璃纤维短切丝、混合植物纤维、混合化纤，混合植物纤维按照重量份数计算包括甘蔗纤维、甘蔗叶纤维、棉秸秆纤维、芒草纤维、椰纤维的一种或多种，混合化纤按照重量份数计算包括聚乙烯醇纤维、两性聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚丙烯腈纤维的一种或多种，浸渍液按照重量份数计算包括以下组分：三聚氰胺甲醛树脂、工业用甲醇、氯化铵，本发明的一种热固性空气滤纸及其制备方法具有紧度大、强度高、吸水性强、耐破度高、透气性好、使用寿命长的有益效果。

Description

一种热固性空气滤纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及空气滤纸技术领域，尤其涉及一种热固性空气滤纸及其制备方法。

背景技术

采用天然植物纤维原料抄造出来的滤纸，由于紧度小，滤纸纸质较松、强度较低、质地柔软、吸水性较差等原因，不能满足滤清器滤芯的生产加工制作及滤纸自身在使用中的要求，因此，滤纸在制备中必须采用一种既能提高物理强度，又不致于严重影响透气性能的树脂进行浸渍（涂布）加工处理、即滤纸固化处理，以满足滤纸特殊性能的使用要求。例如，中国专利申请公开号：CN101725086A，申请公开日2010年06月09号，发明创造名称为一种耐高温空气滤纸及其制备方法。所述耐高温空气滤纸包括玻璃纤维空气滤纸和形成于其表面的树脂层，其中树脂层的质量为玻璃纤维空气滤纸的3~15%。所述的玻璃纤维空气滤纸优选以无碱超细玻璃微纤维为主要原料，混合无碱连续玻璃纤维短切丝以及少量有机纤维打浆成型，后将稀释5~20倍的耐高温水溶性树脂喷洒或溢流施加于基层，烘干，制成的空气滤纸过滤效率可达到99.995%以上。其不足之处在于，该空气滤纸紧度小，滤纸纸质较松、强度较低、质地柔软、吸水性较差等原因，不能满足滤清器滤芯的生产加工制作及滤纸自身在使用中的要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的空气滤纸紧度小，滤纸纸质较松、强度较低、质地柔软、吸水性较差等原因，不能满足滤清器滤芯的生产加工制作及滤纸自身在使用中的要求的不足，提供了一种紧度大、强度高、吸水性强、耐破度高、透气性好的热固性空气滤纸及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热固性空气滤纸，包括滤纸原纸和对原纸进行固化处理的浸渍液，所述滤纸原纸按照重量份数计算包括以下组分：棉短绒浆70—100份；具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯8—10份；无碱玻璃纤维短切丝30—50份；混合植物纤维20—50份；混合化纤20—50份，所述混合植物纤维按照重量份数计算包括甘蔗纤维、甘蔗叶纤维、棉秸秆纤维、芒草纤维、椰纤维的一种或多种；所述混合化纤按照重量份数计算包括聚乙烯醇纤维、两性聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚丙烯腈纤维的一种或多种；所述浸渍液按照重量份数计算包括以下组分：三聚氰胺甲醛树脂70—100份；工业用甲醇80—120份；氯化铵5—10份。取以上成分配比的原料、采用如下的制备方法所制得的体外生命检测材料，其主要性能指标可达到，滤速≤100S，吸水高度≥125mm，耐破度≥340Kpa，吸水量≥310g/㎡。

作为优选，所述混合植物纤维和所述混合化纤的重量份数之和的占比不超过热固性空气滤纸的重量份数总量的35%。

作为优选，所述混合植物纤维包括6—15份的甘蔗纤维、6—15份的甘蔗叶纤维、4—10份的棉秸秆纤维、4—10份的芒草纤维。

作为优选，所述混合化纤包括8—20份乙烯醇纤维、6—15份两性聚丙烯纤维、6—15份聚酰亚胺纤维。

作为优选，所述热固性空气滤纸的160±20g/㎡。确定合适的定量，以平衡吸水性、耐破度和滤速之间的平衡关系，定量过高会导致滤速过低，定量过低则会导致吸水性和耐破度过低，影响使用。

一种热固性空气滤纸的制备方法，包括如下步骤：

a）取70—100份的棉短绒浆、8—10份的具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、20—50份的混合植物纤维；20—50份的混合化纤，通过碎浆机进行碎浆，再经过磨浆机进行磨浆，成浆的叩解度为20±2度；

b）取30—50份的无碱玻璃纤维短切丝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2-5°SR的浆料；

c）将经过步骤a）和步骤b）制得的浆料在成浆池中进行混合并匀浆，之后在斜网纸机或测流式圆网纸机抄制成型，获得滤纸原纸；

d）取70—100份的三聚氰胺甲醛树脂、80—120份的工业用甲醇、5—10份的氯化铵置于反应池中于70—90℃的温度下进行充分搅拌至少2小时，并冷却至室温，用70—100目纱布过滤得到目标浸渍液；

e）将步骤c）制得的滤纸原纸浸渍在步骤d）制得的目标浸渍液中，采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍；

f）将步骤e）中的浸渍后的原纸在140℃中的烘缸内进行烘干固化获得目标热固性空气滤纸。

作为优选，控制所述步骤e）中的浸渍涂布量为23±5%。

本发明的一种热固性空气滤纸及其制备方法具有以下优点：紧度大、强度高、吸水性强、耐破度高、透气性好、使用寿命长。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

对比例

某一种空气滤纸，首先以红松木为原料，经二氧化硫处理和蒸汽爆破后浸泡在过氧化氢溶液中制得红松木浆，接着将氢氧化钠、尿素、硫脲配置成改性液改性红松木浆，再将其与红松木浆、棉浆、玻璃纤维，破解打浆后制得混合浆料，然后将沸石分子筛、硅藻土等混合研磨后，加入混合浆料中制得滤纸浆，最后将滤纸浆抄造定量成纸样，脱水干燥后即可得汽车发动机滤清器用空气滤纸。其主要性能指标包括滤速≤95S，吸水高度≥131mm，耐破度≥310Kpa，吸水量≥298g/㎡。

实施例1

取棉短绒浆70份、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯8份、无碱玻璃纤维短切丝30份、混合植物纤维20份、混合化纤20份，其中混合植物纤维按照重量份数计算包括6份甘蔗纤维、6份甘蔗叶纤维、4份棉秸秆纤维、4份芒草纤维，混合化纤按照重量份数计算包括聚8份乙烯醇纤维、6份两性聚丙烯纤维、6份聚酰亚胺纤维，浸渍液按照重量份数计算取三聚氰胺甲醛树脂70份、工业用甲醇80份、氯化铵5份，按照如下步骤进行热固性空气滤纸的制备和浸渍液的制备：

a）取棉短绒浆、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、混合植物纤维；混合化纤，通过碎浆机进行碎浆，再经过磨浆机进行磨浆，成浆的叩解度为18度；

b）取无碱玻璃纤维短切丝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2°SR的浆料；

c）将经过步骤a）和步骤b）制得的浆料在成浆池中进行混合并匀浆，之后在斜网纸机或测流式圆网纸机抄制成型，获得滤纸原纸；

d）取三聚氰胺甲醛树脂、工业用甲醇、氯化铵置于反应池中于70—90℃的温度下进行充分搅拌至少2小时，并冷却至室温，用70—100目纱布过滤得到目标浸渍液；

e）将步骤c）制得的滤纸原纸浸渍在步骤d）制得的目标浸渍液中，采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍，控制浸渍涂布量为18%；

f）将步骤e）中的浸渍后的原纸在140℃中的烘缸内进行烘干固化获得目标热固性空气滤纸。

实施例2

取棉短绒浆84份、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯9份、无碱玻璃纤维短切丝40份、混合植物纤维35份、混合化纤35份，其中混合植物纤维按照重量份数计算包括11份甘蔗纤维、11份甘蔗叶纤维、7份棉秸秆纤维、6份芒草纤维，混合化纤按照重量份数计算包括聚14份乙烯醇纤维、10份两性聚丙烯纤维、11份聚酰亚胺纤维，浸渍液按照重量份数计算取三聚氰胺甲醛树脂84份、工业用甲醇100份、氯化铵8份，按照如下步骤进行热固性空气滤纸的制备和浸渍液的制备：

a）取棉短绒浆、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、混合植物纤维；混合化纤，通过碎浆机进行碎浆，再经过磨浆机进行磨浆，成浆的叩解度为18度；

b）取无碱玻璃纤维短切丝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2°SR的浆料；

c）将经过步骤a）和步骤b）制得的浆料在成浆池中进行混合并匀浆，之后在斜网纸机或测流式圆网纸机抄制成型，获得滤纸原纸；

d）取三聚氰胺甲醛树脂、工业用甲醇、氯化铵置于反应池中于70—90℃的温度下进行充分搅拌至少2小时，并冷却至室温，用70—100目纱布过滤得到目标浸渍液；

e）将步骤c）制得的滤纸原纸浸渍在步骤d）制得的目标浸渍液中，采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍，控制浸渍涂布量为23%；

f）将步骤e）中的浸渍后的原纸在140℃中的烘缸内进行烘干固化获得目标热固性空气滤纸。

实施例3

取棉短绒浆100份、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯10份、无碱玻璃纤维短切丝50份、混合植物纤维50份、混合化纤50份，其中混合植物纤维按照重量份数计算包括15份甘蔗纤维、15份甘蔗叶纤维、10份棉秸秆纤维、10份芒草纤维，混合化纤按照重量份数计算包括聚20份乙烯醇纤维、15份两性聚丙烯纤维、15份聚酰亚胺纤维，浸渍液按照重量份数计算取三聚氰胺甲醛树脂100份、工业用甲醇120份、氯化铵10份，按照如下步骤进行热固性空气滤纸的制备和浸渍液的制备：

a）取棉短绒浆、具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、混合植物纤维；混合化纤，通过碎浆机进行碎浆，再经过磨浆机进行磨浆，成浆的叩解度为18度；

b）取无碱玻璃纤维短切丝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2°SR的浆料；

c）将经过步骤a）和步骤b）制得的浆料在成浆池中进行混合并匀浆，之后在斜网纸机或测流式圆网纸机抄制成型，获得滤纸原纸；

d）取三聚氰胺甲醛树脂、工业用甲醇、氯化铵置于反应池中于70—90℃的温度下进行充分搅拌至少2小时，并冷却至室温，用70—100目纱布过滤得到目标浸渍液；

e）将步骤c）制得的滤纸原纸浸渍在步骤d）制得的目标浸渍液中，采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍，控制浸渍涂布量为28%；

f）将步骤e）中的浸渍后的原纸在140℃中的烘缸内进行烘干固化获得目标热固性空气滤纸。

将对比例、实施例1—3所制得的热固性空气滤纸进行性能检测，其检测结果如表1所示。

表1。

根据表1的内容可得出，本发明所获得的的热固性空气滤纸经过23±5%的树脂浸渍（涂布）后，定量增加率为18—28%；透气度下下降率为6.4—12.2%；吸水高度下降率为6.7—12.9%，耐破度增加率为25—30.5%。通过对比，滤纸的透气度、平均孔径随着树脂浸渍（涂布）量的增加而降低；耐破度随着树脂浸渍（涂布）量的增加而提高。滤纸固化后的质量要比固化前的质量要好，特别是滤纸的强度（耐破度指标）更为明显。

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。

本发明的一种热固性空气滤纸及其制备方法具有紧度大、强度高、吸水性强、耐破度高、透气性好、使用寿命长的有益效果。

Claims (7)

1.一种热固性空气滤纸，其特征是，包括滤纸原纸和对原纸进行固化处理的浸渍液，所述滤纸原纸按照重量份数计算包括以下组分：

棉短绒浆70—100份；

具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯8—10份；

无碱玻璃纤维短切丝30—50份；

混合植物纤维20—50份；

混合化纤20—50份，

所述混合植物纤维按照重量份数计算包括甘蔗纤维、甘蔗叶纤维、棉秸秆纤维、芒草纤维、椰纤维的一种或多种；

所述混合化纤按照重量份数计算包括聚乙烯醇纤维、两性聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚丙烯腈纤维的一种或多种；

所述浸渍液按照重量份数计算包括以下组分：

三聚氰胺甲醛树脂70—100份；

工业用甲醇80—120份；

氯化铵5—10份。

2.根据权利要求1所述的一种热固性空气滤纸，其特征是，所述混合植物纤维和所述混合化纤的重量份数之和的占比不超过热固性空气滤纸的重量份数总量的35%。

3.根据权利要求1所述的一种热固性空气滤纸，其特征是，所述混合植物纤维包括6—15份的甘蔗纤维、6—15份的甘蔗叶纤维、4—10份的棉秸秆纤维、4—10份的芒草纤维。

4.根据权利要求1所述的一种热固性空气滤纸，其特征是，所述混合化纤包括8—20份乙烯醇纤维、6—15份两性聚丙烯纤维、6—15份聚酰亚胺纤维。

5.根据权利要求1所述的一种热固性空气滤纸，其特征是，所述热固性空气滤纸的160±20g/㎡。

6.一种如权利要求1—5所述的热固性空气滤纸的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

a）取70—100份的棉短绒浆、8—10份的具有280万—350万分子量的聚氧化乙烯、20—50份的混合植物纤维；20—50份的混合化纤，通过碎浆机进行碎浆，再经过磨浆机进行磨浆，成浆的叩解度为20±2度；

b）取30—50份的无碱玻璃纤维短切丝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2-5°SR的浆料；

c）将经过步骤a）和步骤b）制得的浆料在成浆池中进行混合并匀浆，之后在斜网纸机或测流式圆网纸机抄制成型，获得滤纸原纸；

d）取70—100份的三聚氰胺甲醛树脂、80—120份的工业用甲醇、5—10份的氯化铵置于反应池中于70—90℃的温度下进行充分搅拌至少2小时，并冷却至室温，用70—100目纱布过滤得到目标浸渍液；

e）将步骤c）制得的滤纸原纸浸渍在步骤d）制得的目标浸渍液中，采用凹版网纹面的辊式涂布方式进行浸渍；

f）将步骤e）中的浸渍后的原纸在140℃中的烘缸内进行烘干固化获得目标热固性空气滤纸。

7.根据权利要求6所述的一种热固性空气滤纸的制备方法，其特征是，控制所述步骤e）中的浸渍涂布量为23±5%。