CN114855500A - 环保型免固化机油过滤材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及造纸工业技术领域，具体涉及一种环保型免固化机油过滤材料及其制备方法。所述环保型免固化机油过滤材料通过在原纸表面施胶、干燥、双面水蒸汽加湿得到，施胶所用的施胶剂由5‑15份环氧树脂、15‑26份热固性酚醛树脂、45‑52份热塑性酚醛树脂、2‑5份六次甲基四胺、2‑3份双氰胺和65‑95份甲醇组成。本发明使用热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和环氧树脂相配合作为施胶剂，同时对施胶后的滤纸进行双面水蒸气加湿，得到的滤纸固化度高，力学性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及造纸工业技术领域，具体涉及一种环保型免固化机油过滤材料及其制备方法。
背景技术
机油滤纸是机油滤清器的关键材料，目前国内的机油滤清器厂商大部分还是采用固化烘道进行固化的折纸工艺，烘道产生的烟气既对环保造成了污染，又易诱发火灾等危险。
专利CN202010422408.3中公开了一种快速固化浸涂胶液以及快速固化机油滤纸的制备方法，快速固化浸涂胶液，以质量份计，包括：热固性酚醛树脂20～25份，热塑型酚醛树脂45～60份，丙烯酸15～20份，促进剂3～4份，固化剂1～3份，甲醇216～288份，将快速固化浸涂胶液采用双辊计量膜转移的方式浸涂到原纸上，干燥固化后即得到机油滤纸。本发明可以提高滤纸的柔韧度，缩短固化时间。但是添加丙烯酸树脂，因其含有＞50％的水分，可能会与酚醛树脂发生反应，造成胶液破乳，影响涂胶成膜状态，从而影响纸张的强度。
专利CN201710394109.1中公开了一种快速固化浸涂胶液、应用该浸涂胶液的机油滤纸及其制备方法，该低温快速固化机油滤纸采用，浸涂胶液稀释液浸渍固化得到，浸涂胶液原料组分及其重量百分比组成如下：热固性树脂60-75％，热塑型树脂20-35％，促进剂0.5-2％，固化剂1-5％，促进剂为六次甲基四胺，促进剂为双氰胺。采用本发明的浸涂胶液浸涂原纸，能够提高产量，还具有良好的柔韧性，易于后续工段的打折加工。但是该配方中只有热固性树脂及热塑性树脂，同时添加促进剂及固化剂，纸页固化会非常迅速，对于烘道温度曲线要求十分严格，烘道温度控制如果前期过高，或运行速度稍慢，纸页变得脆硬，非常容易发生断纸停机风险，同时，纸页如果后端无加湿手段，则纸页下机时，柔韧度较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种环保型免固化机油过滤材料，在滤纸生产制造时通过涂胶工艺对其进行充分固化反应，避免客户在制造过程中进行二次固化，使用更加方便；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的环保型免固化机油过滤材料，通过在原纸表面施胶、干燥、双面水蒸汽加湿得到，施胶所用的施胶剂由环氧树脂、热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂、六次甲基四胺、双氰胺和甲醇组成。
优选地，所述施胶剂由以下重量份数的原料组成：
所述原纸优选使用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张。
其中，热塑性酚醛树脂及环氧树脂的添加避免了滤纸因过快的反应速度而造成脆化；热固性酚醛树脂、环氧树脂可以保证滤纸足够的强度；六次甲基四胺与双氰胺，分别作为酚醛树脂及环氧树脂的固化剂，对固化速度进行促进作用。
所述施胶剂的制备方法如下：
在40-50℃温度下，在甲醇中先加入环氧树脂，搅拌1-2min；再加入双氰胺，搅拌2-3min；再加入热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂，搅拌3-4min；最后加入六次甲基四胺，搅拌2-3min，得到施胶剂。
本发明所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)涂胶：采用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，涂胶量为成纸质量的18-22wt％；
(2)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为60-70℃、70-80℃、80-90℃、130-140℃、140-150℃、190-200℃、180-190℃、170-180℃；
(3)双面水蒸汽加湿：对干燥后的纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量4-7wt％的成纸，即机油过滤材料。
步骤(1)中，正面计量棒间隙为200±60μm，背面计量棒间隙为200±60μm，涂胶辊间隙为490±60μm。
步骤(2)中，每段干燥箱长度2-2.5m，纸张车速58-62m/min。
步骤(3)中，在进行水蒸汽加湿时，加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
(1)本发明采用的施胶剂中，热塑性酚醛树脂及环氧树脂的添加避免了滤纸因过快的反应速度而造成脆化，热固性酚醛树脂、环氧树脂可以保证滤纸足够的强度，六次甲基四胺与双氰胺，分别作为酚醛树脂及环氧树脂的固化剂，对固化速度进行促进作用，通过对原纸表面施胶，对其进行充分固化反应，避免客户在制造过程中进行二次固化，使用更加方便环保；
(2)本发明通过对施胶后的滤纸进行双面水蒸气加湿，使滤纸最终保持一定的含水量，有一定的柔韧性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行进一步说明，实施例中如无特别说明，所使用的工艺方法均为本领域所知的常规方法，所使用的原料均为市售产品，所记载的份数均为重量份数。
实施例1
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在40℃温度下，在80份甲醇中先加入10份环氧树脂，搅拌1min；再加入2.5份双氰胺，搅拌2min；再加入20份热固性酚醛树脂、48份热塑性酚醛树脂，搅拌4min；最后加入4份六次甲基四胺，搅拌3min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为200μm，背面计量棒间隙为200μm，涂胶辊间隙为490μm，涂胶量为成纸质量的20wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为65℃、75℃、85℃、135℃、145℃、195℃、185℃、175℃，每段干燥箱长度2m，纸张车速60m/min。
(4)双面水蒸汽加湿：将加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量5wt％的成纸，即机油过滤材料。
实施例2
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在45℃温度下，在95份甲醇中先加入15份环氧树脂，搅拌1.5min；再加入3份双氰胺，搅拌3min；再加入26份热固性酚醛树脂、52份热塑性酚醛树脂，搅拌3min；最后加入5份六次甲基四胺，搅拌3min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为260μm，背面计量棒间隙为260μm，涂胶辊间隙为550μm，涂胶量为成纸质量的22wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为60℃、70℃、80℃、130℃、140℃、190℃、180℃、170℃，每段干燥箱长度2.5m，纸张车速62m/min。
(4)双面水蒸汽加湿：将加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量7wt％的成纸，即机油过滤材料。
实施例3
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在50℃温度下，在65份甲醇中先加入5份环氧树脂，搅拌2min；再加入2份双氰胺，搅拌2.5min；再加入15份热固性酚醛树脂、45份热塑性酚醛树脂，搅拌3.5min；最后加入2份六次甲基四胺，搅拌2min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为140μm，背面计量棒间隙为140μm，涂胶辊间隙为430μm，涂胶量为成纸质量的18wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为70℃、80℃、90℃、140℃、150℃、200℃、190℃、180℃，每段干燥箱长度2m，纸张车速58m/min。
(4)双面水蒸汽加湿：将加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量4wt％的成纸，即机油过滤材料。
对比例1
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在40℃温度下，在80份甲醇中先加入10份环氧树脂，搅拌1min；再加入2.5份双氰胺，搅拌2min；再加入20份热固性酚醛树脂，搅拌4min；最后加入4份六次甲基四胺，搅拌3min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为200μm，背面计量棒间隙为200μm，涂胶辊间隙为490μm，涂胶量为成纸质量的20wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为65℃、75℃、85℃、135℃、145℃、195℃、185℃、175℃，每段干燥箱长度2m，纸张车速60m/min。
(4)双面水蒸汽加湿：将加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量5wt％的成纸，即机油过滤材料。
对比例2
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在40℃温度下，在80份甲醇中先加入10份环氧树脂，搅拌1min；再加入2.5份双氰胺，搅拌2min；再加入20份热固性酚醛树脂、48份热塑性酚醛树脂，搅拌4min；最后加入4份六次甲基四胺，搅拌3min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为200μm，背面计量棒间隙为200μm，涂胶辊间隙为490μm，涂胶量为成纸质量的20wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为65℃、75℃、85℃、135℃、145℃、195℃、185℃、175℃，每段干燥箱长度2m，纸张车速60m/min，干燥后不进行加湿，直接作为成纸，即机油过滤材料。
对比例3
(1)制备施胶剂：以重量份数计，在40℃温度下，在80份甲醇中先加入2.5份双氰胺，搅拌2min；再加入20份热固性酚醛树脂、48份热塑性酚醛树脂，搅拌4min；最后加入4份六次甲基四胺，搅拌3min，得到施胶剂。
(2)涂胶：采用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张作为原纸，使用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶，正面计量棒间隙为200μm，背面计量棒间隙为200μm，涂胶辊间隙为490μm，涂胶量为成纸质量的20wt％。
(3)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为65℃、75℃、85℃、135℃、145℃、195℃、185℃、175℃，每段干燥箱长度2m，纸张车速60m/min。
(4)双面水蒸汽加湿：将加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量5wt％的成纸，即机油过滤材料。
参照检测标准QCT 794-2020对实施例1-3和对比例1-3制备的机油过滤材料进行性能测试，检测结果如表1所示。
表1实施例和对比例制备的机油过滤材料性能测试结果
| 项目 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 定量 | g/m<sup>2</sup> | 205 | 195 | 185 | 190 | 195 | 186 |
| 透气度 | L/m<sup>2</sup>/s | 498 | 517 | 549 | 502 | 523 | 511 |
| 厚度 | mm | 0.91 | 0.87 | 0.82 | 0.79 | 0.86 | 0.82 |
| 耐破度 | Kpa | 451 | 426 | 401 | 356 | 382 | 349 |
| 挺度 | mN·m | 19.4 | 18.8 | 18.1 | 17.2 | 16 | 17.7 |
| 固化度 | ％ | 100 | 98 | 98 | 75 | 96 | 86 |
从表1可以看出，本发明的滤纸使用热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和环氧树脂相配合，同时对施胶后的滤纸进行双面水蒸气加湿，得到的滤纸固化度高，力学性能优异。
Claims (9)
1.一种环保型免固化机油过滤材料，其特征在于：通过在原纸表面施胶、干燥、双面水蒸汽加湿得到，施胶所用的施胶剂由环氧树脂、热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂、六次甲基四胺、双氰胺和甲醇组成。
2.根据权利要求1所述的环保型免固化机油过滤材料，其特征在于：所述施胶剂由以下重量份数的原料组成：
3.根据权利要求1所述的环保型免固化机油过滤材料，其特征在于：所述施胶剂的制备方法如下：
在40-50℃温度下，在甲醇中先加入环氧树脂，搅拌1-2min；再加入双氰胺，搅拌2-3min；再加入热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂，搅拌3-4min；最后加入六次甲基四胺，搅拌2-3min，得到施胶剂。
4.根据权利要求1所述的环保型免固化机油过滤材料，其特征在于：原纸使用山东仁丰特种材料股份有限公司生产的RF32410PY系列纸张。
5.一种权利要求1-4任一项所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)涂胶：采用膜转移施胶机对原纸进行正反面涂胶；
(2)干燥：将涂胶后的纸张进行两段干燥，前段1-5#作为溶剂挥发段、后段6-8#作为固化反应段，1-8#段干燥箱温度依次为60-70℃、70-80℃、80-90℃、130-140℃、140-150℃、190-200℃、180-190℃、170-180℃；
(3)双面水蒸汽加湿：对干燥后的纸张进行双面水蒸汽加湿，得到含水量4-7wt％的成纸，即机油过滤材料。
6.根据权利要求5所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，正面计量棒间隙为200±60μm，背面计量棒间隙为200±60μm，涂胶辊间隙为490±60μm。
7.根据权利要求5所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，涂胶量为成纸质量的18-22wt％。
8.根据权利要求5所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，每段干燥箱长度2-2.5m，纸张车速58-62m/min。
9.根据权利要求5所述的环保型免固化机油过滤材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，在进行水蒸汽加湿时，加压水射入压缩空气流的喷嘴内，压缩空气从喷嘴排出，水流破碎雾化，对纸张进行双面水蒸汽加湿。
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