CN115162054B - 防水机油滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水机油滤纸及其制备方法，属于滤纸技术领域。其技术方案为：包括以下步骤，配浆、碎浆、磨浆配浆、流送成型、干燥、涂胶、干燥、收卷。本发明制备的机油滤纸具有较高的过滤效率、较长的使用寿命和较强的防水效果。
Description
技术领域
本发明涉及机油滤纸技术领域，具体涉及一种防水机油滤纸及其制备方法。
背景技术
随着汽车的普及，人们对汽车发动机滤清器的要求也越来越高，拥有高的过滤效率和使用寿命、防水效果好已然成为了市场的主要需求。但目前市面上的机油滤芯防水效果和过滤效率都普遍较差，且使用寿命都较短，因此针对此类情况相当有必要开发一款高过滤效率长寿命且防水的机油滤纸，以满足消费者日益提高的品质需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种防水机油滤纸及其制备方法，制备的机油滤纸具有较高的过滤效率、较长的使用寿命和较强的防水效果。
本发明的技术方案为：
一方面，本发明提供了一种防水机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
S1配制浆料：包括以下质量百分比的浆料：50-54％针叶浆，25-29％阔叶浆和19-23％聚酯纤维；
S2碎浆：对步骤S1的浆料进行碎解，其中聚酯纤维最后加入，碎解2-3min；若聚酯纤维碎解时间过长，会造成聚酯纤维的絮聚成团，影响纸张匀度；
S3磨浆配浆：碎解好的浆料经过阶梯齿盘式疏解机和锥形磨，其中经过疏解机时不进刀，经过锥形磨时进刀；磨好的浆料泵送至配浆罐，按照1.5-1.8％的浓度配好待用；
S4流送成型：将步骤S3得到的混合浆料悬浮液按照0.4-1.0‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水，得到含水量小于40％的湿纸页；
S5干燥：湿纸页经过干燥得到水分为1-5％的原纸；
S6涂胶：原纸经过膜转移施胶机进行涂布，其中胶液包括甲醇、酚醛树脂胶和有机硅抗水剂；
S7干燥：涂完胶的纸进行干燥处理，干燥处理包括甲醇挥发段和固化段；
S8收卷：将干燥完的纸收卷即得防水机油滤纸。
本发明的原纸由针叶浆、阔叶浆和聚酯纤维抄造而成，多次测试本发明的机油滤纸的过滤性能，结果显示20um粒径的效率＞90％；通过热油耐老化实验检测结果显示，本发明的机油滤纸耐老化时间可以达到500h，对应小车行驶公里数大约为2万-2.5万公里，具有较高的过滤效率和使用寿命。
本发明的胶液包括甲醇、酚醛树脂胶和有机硅抗水剂，其中甲醇可以溶解分散酚醛树脂和有机硅抗水剂，提高胶液的渗透效果；酚醛树脂成膜提高成纸所需的挺度和容尘量；有机硅抗水剂成膜后提高防水效果，最终形成一个三维立体结构，一层一层地使得本发明的成纸具有较好的挺度和防水效果。
优选地，步骤S2中，碎浆浓度为6.2-6.5％，聚酯纤维加入前，碎解33-36min。
优选地，步骤S3中，磨浆时，碎浆浓度为3.4-3.8％，经过锥形磨时的磨浆功率为95-105kw，磨浆压力0.1-0.14Mpa。
优选地，步骤S6中，胶液中酚醛树脂胶的质量比为25-30％，有机硅抗水剂的质量比为1-2％。
优选地，步骤S6中，由于有机硅抗水剂分散溶解性较差，因此在配制胶液时，先加入甲醇，再加入有机硅抗水剂，搅拌3-5min后再加入酚醛树脂胶，这样有利于提高三者的分散互溶性。如果先加甲醇再加入酚醛树脂胶最后加有机硅抗水剂的话，容易分散不均匀，生产涂胶过程中会出现涂胶不匀、白点等纸病。
优选地，步骤S7中，涂完胶的纸经过八个干燥箱进行干燥处理，其中1-5号干燥箱为甲醇挥发段，6-8号干燥箱为固化段。
优选地，步骤S7中，干燥处理的温度为：1号干燥箱70±5℃、2号干燥箱80±5℃、3号干燥箱90±5℃、4号干燥箱145±5℃、5号干燥箱155±5℃、6号干燥箱220±5℃、7号干燥箱220±5℃、8号干燥箱170±5℃。
其中，1-5号干燥箱作为甲醇挥发段，采用递进式升温方式，有利于胶液中甲醇的渗透和挥发，保证混合胶液的快速渗透，其中挥发的甲醇再回收到RTO炉中燃烧为干燥箱提供热量。若甲醇挥发段的处理温度是恒定的，当整体温度高时，会造成甲醇挥发速度过快，胶液渗透不好，会出现涂花及白点纸病，出现涂胶不匀现象，严重影响产品质量；而当整体温度低时，则会造成甲醇挥发过慢，纸页到固化段时甲醇还挥发不完全，进而影响固化段的进行，最终会造成产品挺度和耐破度都偏低，影响成纸质量。6-8号干燥箱作为固化段，固化段温度较高，使得酚醛树脂胶快速固化，可以迅速提高成纸的挺度强度，从而达到成纸相应的挺度和耐破度。
若只设置甲醇挥发段而没有固化段的话，生产出来的纸张挺度和耐破度会大大降低，严重影响滤清器厂家的折纸生产效率，最严重的情况就是纸张没有挺度，折纸不成型。若只有固化段而没有甲醇挥发段的话，会大大降低车间的生产车速和生产品质，严重的话也会造成大范围的报废，甲醇还没挥发完就直接固化，成纸会偏软，固化不完全，也会严重影响滤清器厂家的折纸生产效率，最严重的的情况就是纸张没有挺度，折纸不成型。
优选地，步骤S4中，混合浆料悬浮液按照0.9‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水。
优选地，步骤S5中，采用烘缸进行干燥，烘缸进气压力为550±50kpa。
另一方面，本发明还提供了利用上述制备方法制备得到的防水机油滤纸。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明制备的机油滤纸定量是210±10g/m2，透气度是240±40L/m2/s，且具有较高的过滤效率，20μm粒径下的总效率能够达到90％以上；同时具有较长的使用寿命，做成滤芯之后能保证重卡等大型车跑5万公里以上；此外，还具有较强的防水效果，滴水渗透时间在1.5小时以上，以此保证滤清器生产厂家在生产时避免出现选装滤芯铁壳生锈的情况。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高过滤效率长寿命防水机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
S1配制浆料：包括以下质量百分比的浆料：52％针叶浆，27％阔叶浆和21％聚酯纤维；
S2碎浆：用碎浆机按照6.5％的碎浆浓度对步骤S1的浆料进行碎解，碎解33min，其中聚酯纤维最后加入，碎解2min；
S3磨浆配浆：浓度为3.6％的碎解好的浆料经过阶梯齿盘式疏解机和锥形磨，其中经过疏解机时不进刀，经过锥形磨时进刀且磨浆功率为100kw，磨浆压力0.1Mpa；磨好的浆料泵送至配浆罐，按照1.7％的浓度配好待用；
S4流送成型：将步骤S3得到的混合浆料悬浮液按照0.4‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水，得到含水量小于40％的湿纸页；
S5干燥：湿纸页经过烘缸干燥得到水分为2％的原纸，烘缸进气压力为550kpa；
S6涂胶：原纸经过膜转移施胶机进行涂布，其中胶液包括甲醇、酚醛树脂胶和有机硅抗水剂(DC-128-2有机硅抗水剂，南雄鼎成新材料科技有限公司提供)，胶液浓度为25％，有机硅抗水剂的质量比为1％；并且在配制胶液时，先加入甲醇，再加入有机硅抗水剂，搅拌3min后再加入酚醛树脂胶；
S7干燥：涂完胶的纸经过八个干燥箱进行干燥处理，其中1-5号干燥箱为甲醇挥发段，6-8号干燥箱为固化段；干燥处理的温度为：1号干燥箱70℃、2号干燥箱80℃、3号干燥箱90℃、4号干燥箱145℃、5号干燥箱155℃、6号干燥箱220℃、7号干燥箱220℃、8号干燥箱170℃；
S8收卷：将干燥完的纸收卷即得防水机油滤纸。
实施例1制备的防水机油滤纸的过滤性能：根据国际标准ISO4548-12，使用多次通过方法测试机油滤纸过滤性能，20μm粒径的总效率可以达到97％。
实施例1制备的防水机油滤纸的热油耐老化性能：根据行业标准JBT12651.2，在150℃的油浴锅内浸泡520h时才出现碳化现象，说明本实施例制备的机油滤纸具有较长的使用寿命。
实施例1制备的防水机油滤纸的防水性能：用胶头滴管将清水滴在滤纸上，50滴/min，1.5h之后才开始出现渗透现象，说明本实施例制备的机油滤纸具有很好的防水效果。
实施例2
一种高过滤效率长寿命防水机油滤纸的制备方法，包括以下步骤：
S1配制浆料：包括以下质量百分比的浆料：54％针叶浆，26％阔叶浆和20％聚酯纤维；
S2碎浆：用碎浆机按照6.4％的碎浆浓度对步骤S1的浆料进行碎解，碎解35min，其中聚酯纤维最后加入，碎解3min；
S3磨浆配浆：浓度为3.5％的碎解好的浆料经过阶梯齿盘式疏解机和锥形磨，其中经过疏解机时不进刀，经过锥形磨时进刀且磨浆功率为100kw，磨浆压力0.14Mpa；磨好的浆料泵送至配浆罐，按照1.8％的浓度配好待用；
S4流送成型：将步骤S3得到的混合浆料悬浮液按照1.0‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水，得到含水量小于40％的湿纸页；
S5干燥：湿纸页经过烘缸干燥得到水分为5％的原纸，烘缸进气压力为600kpa；
S6涂胶：原纸经过膜转移施胶机进行涂布，其中胶液包括甲醇、酚醛树脂胶和有机硅抗水剂(DC-128-2有机硅抗水剂，南雄鼎成新材料科技有限公司提供)，胶液浓度为30％，有机硅抗水剂的质量比为2％；并且在配制胶液时，先加入甲醇，再加入有机硅抗水剂，搅拌5min后再加入酚醛树脂胶；
S7干燥：涂完胶的纸经过八个干燥箱进行干燥处理，其中1-5号干燥箱为甲醇挥发段，6-8号干燥箱为固化段；干燥处理的温度为：1号干燥箱75℃、2号干燥箱85℃、3号干燥箱95℃、4号干燥箱150℃、5号干燥箱160℃、6号干燥箱225℃、7号干燥箱225℃、8号干燥箱175℃；
S8收卷：将干燥完的纸收卷即得防水机油滤纸。
实施例2制备的防水机油滤纸的过滤性能：根据国际标准ISO4548-12，使用多次通过方法测试机油滤纸过滤性能，20μm粒径的总效率可以达到94％。
实施例2制备的防水机油滤纸的热油耐老化性能：根据行业标准JBT12651.2，在150℃的油浴锅内浸泡510h时出现碳化现象，说明本实施例制备的机油滤纸具有较长的使用寿命。
实施例2制备的防水机油滤纸的防水性能：用胶头滴管将清水滴在滤纸上，50滴/min，2h之后才开始出现渗透现象，说明本实施例制备的机油滤纸具有很好的防水效果。
对比例1
与实施例1的区别在于：步骤S6中，对比例1采用无机硅酸钠抗水剂代替实施例1的有机硅抗水剂。
机油滤纸的防水性能：用胶头滴管将清水滴在滤纸上，50滴/min，结果显示，添加了无机硅酸钠抗水剂的滤纸会有一定的防水效果，但是不持久，滴水实验5min左右开始出现渗透现象。由此可知，本发明采用有机硅抗水剂生产出的滤纸比无机硅酸钠抗水剂生产出的滤纸的防水性能优越，这是因为有机硅抗水剂可以在滤纸表面缩聚成憎水膜，同时还可以渗入基材微孔，形成网状疏水结构，最终形成一个三维立体结构，一层一层地使得本发明的成纸具有较好的挺度和防水效果。
对比例2
与实施例1的区别在于：步骤S1中，对比例2的浆料配比为58％针叶浆，24％阔叶浆和18％聚酯纤维。
相比于实施例1的滤纸，对比例2生产出的滤纸的过滤效率会降低，20μm粒径的总效率会降为88％左右；且在150℃的油浴锅内浸泡460h时就开始出现碳化现象。这说明本发明的浆料配比会大大提高滤纸的使用寿命和过滤效率。
尽管通过参考优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1配制浆料：包括以下质量百分比的浆料：50-54%针叶浆，25-29%阔叶浆和19-23%聚酯纤维；
S2碎浆：对步骤S1的浆料进行碎解，其中聚酯纤维最后加入，碎解2-3min；
S3磨浆配浆：碎解好的浆料经过疏解机和锥形磨，其中经过疏解机时不进刀，经过锥形磨时进刀；磨好的浆料泵送至配浆罐，按照1.5-1.8%的浓度配好待用；
S4流送成型：将步骤S3得到的混合浆料悬浮液按照0.4-1.0‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水，得到含水量小于40%的湿纸页；
S5干燥：湿纸页经过干燥得到水分为1-5%的原纸；
S6涂胶：原纸经过膜转移施胶机进行涂布，其中胶液包括甲醇、酚醛树脂胶和有机硅抗水剂；
S7干燥：涂完胶的纸进行干燥处理，干燥处理包括甲醇挥发段和固化段；
S8收卷：将干燥完的纸收卷即得防水机油滤纸；
步骤S6中，在配制胶液时，先加入甲醇，再加入有机硅抗水剂，搅拌3-5min后再加入酚醛树脂胶；
步骤S7中，涂完胶的纸经过八个干燥箱进行干燥处理，其中1-5号干燥箱为甲醇挥发段，6-8号干燥箱为固化段；
步骤S7中，干燥处理的温度为：1号干燥箱70±5℃、2号干燥箱80±5℃、3号干燥箱90±5℃、4号干燥箱145±5℃、5号干燥箱155±5℃、6号干燥箱220±5℃、7号干燥箱220±5℃、8号干燥箱170±5℃。
2.如权利要求1所述的防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，步骤S2中，碎浆浓度为6.2-6.5%，聚酯纤维加入前，碎解33-36min。
3.如权利要求1所述的防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，步骤S3中，磨浆时，碎浆浓度为3.4-3.8%，经过锥形磨时的磨浆功率为95-105kw，磨浆压力0.1-0.14Mpa。
4.如权利要求1所述的防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，步骤S6中，胶液中酚醛树脂胶的质量比为25-30%，有机硅抗水剂的质量比为1-2%。
5.如权利要求1所述的防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，步骤S4中，混合浆料悬浮液按照0.9‰的浓度泵送至斜网纸机上进行抄造脱水。
6.如权利要求1所述的防水机油滤纸的制备方法，其特征在于，步骤S5中，采用烘缸进行干燥，烘缸进气压力为550±50kpa。
7.利用如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的防水机油滤纸。
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