CN1259482C - 油水分离滤清器滤纸芯化学改性方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油水分离滤清器滤纸芯化学改性方法。属于汽车用燃、柴油滤清器技术领域。滤纸芯的生产按传统工艺进行，对成品滤纸芯进行化学改性处理。(1)化学助剂如下：A.亲油疏水的有机硅树脂100份；B.硅烷偶联剂2-6份；C.无水乙醇将A+B配制成含A干重5-20%的浸渍溶液；(2)、滤纸改性处理工艺为：A.滤纸芯进行浸渍；B.吹压缩空气；C.烘干。本发明在不改变现有的滤纸芯生产工艺的条件下，用市售的化学助剂对现有产品进行改性处理，方法简便，应用范围广，价格便宜，易于推广。分水效率可与进口产品相当或更优。本发明的方法还可以用于其它油类用滤纸芯进行改性处理。

Description

油水分离滤清器滤纸芯化学改性方法

                       技术领域

本发明属于汽车用燃、柴油滤清器技术领域，具体来说是一种对滤清器用滤纸芯进行化学改性的方法。

                       背景技术

目前，一种由外商生产的高效率的具有过滤杂质和分离油水双重功能的新型油水分离燃、柴油滤清器已广泛应用于国内柴油发动机中，它能在过滤油中杂质的同时，分离出油中所含的游离水及高速机械运动形成的乳化水，其优点主要体现在：①它能减缓高压油泵、喷油嘴的锈蚀和腐蚀，从而使整机寿命大为提高(因为油中所含的水与柴油燃烧后的SO₂结合形成H₂SO₄腐蚀缸体)。②冬季不会发生油中含水时发生的冰碴卡死油泵或堵塞油管的故障。③发动机工作平稳。上述新型油水分离燃、柴油滤清器的核心部件是滤纸芯，它是由特殊纤维和特殊造纸工艺生产的具有高效油水分离功能的滤纸制造的，国外滤纸厂商不直接向国内滤清器厂供货，仅供应相关国外公司在中国的合资厂，而且价格昂贵。而国内尚无此类滤纸的生产，国内大量的滤清器厂仍只能生产技术落后的老产品——热固型滤纸芯和热塑型滤纸芯。其中，热固型滤纸芯是采用微孔的分布及尺寸均适宜的原纸(木浆、棉浆纸)，经浸渍酚醛树脂而成。酚醛树脂将原纸中的纤维粘结在一起，提高原纸物理强度300％，使其具有可用性。在生产滤芯工艺过程中须加热固化，所称固化是经加热时聚合物键发生交联。固化后的滤纸物理性能中的强度和刚度显著提高。但是，由于酚醛树脂分子及纤维分子均有亲水基团-OH羟基的存在，用这种滤纸制成的滤芯在过滤含水柴油时，水就容易透过滤芯进入喷油泵及喷油嘴，损坏内部构件，使柴油机出现故障。此外，一些其它油类的滤清器滤纸芯也存在同样的类似问题。

                        发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种对现有滤清器滤纸芯进行化学改性的方法，采用亲油疏水的有机硅树脂为主料，以硅烷偶剂为固化剂，无水酒精为溶剂配制成浸渍液，将滤纸芯浸渍、处理后，使其达到国外产品的油水分离的功能，而且价格便宜，货源充足。

本发明的目的是这样实现的：所述的油水分离滤清器滤纸芯化学改性的方法的特点是，滤纸芯的生产按传统工艺进行，然后，对成品滤纸芯进行化学改性处理。

(1)用于滤纸芯化学改性的化学助剂组份及含量如下

A、亲油疏水的有机硅树脂——为主料，干重总量为100份；

B、硅烷偶联剂——为固化剂，与A比较含量为2-6份；

C、无水乙醇——为溶剂，将A+B配制成含A干重5-20％的浸渍溶液；

(2)、滤纸改性处理工艺为：

A、将侍处理的成品滤纸芯放入常温下和浸渍溶液中进行浸渍，(浸渍液为以A组份干重计量的5-20％的酒精溶液)，依滤纸芯的大小不同，滤纸芯浸渍的时间为1-10分钟；

B、将压缩空气导管插入刚浸渍过的滤纸芯的端孔内，从内向外吹压缩空气，使滤纸芯中的浸渍液由内向外迁移到滤纸的表面，并保持滤纸芯的微孔不被堵塞；压缩空气压力为0.1-0.4Mpa，依滤纸芯的大小不同，吹扫时间为10-60秒。

C、取出滤纸芯放入烘干设备中，在温度70-85℃下，烘干1.5-2.5小时。所述的烘干设备是具有防爆功能的。

所述的亲油疏水的有机硅树脂是那些能与硅烷偶联剂交联的有机硅树脂，它们是甲基有机硅树脂类和硅氧烷玻璃树脂类。

所述的甲基有机硅树脂的结构式如下：

它们包括商品名为SAR-2或SAR-5的一类甲基有机硅树脂；

所述的硅氧烷玻璃树脂的结构式如下：

它们是商品名为6^#或7^#或4^#或5^#的一类透明耐磨树脂。

所述的硅烷偶联剂是那些交联反应速度适中，耐油性好，对滤纸的附着力高的硅烷偶联剂，它们至少包含以下三类：

(1)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，简称KH550，

分子式：H₂N(CH₂)₃Si(OCH₂CH₃)₃

或/和

(2)γ-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷，简称KH560，

分子式：

或/和

(3)γ-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷，简称KH570，

分子式：

本发明在不改变现有的滤纸芯生产工艺的条件下，用市售的化学助剂对现有产品进行改性处理，方法简便，应用范围广，价格便宜，易于推广。本发明处理的滤纸芯在同等定性试验条件下，根据化学处理配比浓度的不同，分水效率可与进口产品相当或更优。此外，若需滤纸芯具有阻燃功能，采用阻燃型化学助剂对其进行处理即可。本发明的方法还可以用于对各类润滑油、液压油、变压器油、锭子油等的普通滤纸芯进行化学改性处理，增加其疏水性能，使其在过滤杂质的同时可分离出油中的游离水或机械乳化水。

                      具体实施方法

下面对本发明的原理及相关的事项作进一步详细的描述。本方法是采用具有亲油疏水性的有机硅树脂为主料，以硅烷偶联剂为固化剂(交联剂)，无水酒精为溶剂，配比为一定浓度的溶液，将成品滤纸芯进行浸渍及浸渍后吹压缩空气和干燥处理，得到可同时分离杂质和分离油、水的滤清器滤纸芯。本发明基于物质的表面张力不同的原理。水对某些材料完全不浸润，而油对该种材料可以完全浸润，采用此种材料处理的滤芯在过滤燃、柴油时，只要油中存在水即会因其不浸润而被滤芯排斥在外，从而聚集成大水滴而沉降于滤清器罐底，同时燃油中的杂质亦被阻挡，此滤芯即实现了过滤杂质和分离水的双重功能。

滤纸芯传统生产工艺为：滤纸卷——大分切——小分切——打波——收波——热固化——接头——粘接组装——(成品)滤纸芯；

化学改性处理工艺为：(成品)滤纸芯——浸渍(5-20％A组份溶液)——用压缩空气吹残液——干燥固化(70-85℃×2h，烘干箱内)；在本工艺方法中，吹残液的目的是保持滤纸的微孔，同时降低浸渍液单耗，并保证使树脂迁移至滤纸芯表面，在滤纸芯表面形成疏水层。采用本方法对滤纸芯进行处理后，从微观上分析疏水材料包覆了纤维表面，使滤纸芯增加疏水、抗水性。同时，由于包覆作用，可缩小原滤纸的最大微孔孔径和微孔平均孔径，提高过滤精度。而且，所使用的化学助剂属于交联型高分子材料，能够进一步增加滤纸芯的刚度。

下面，公开本发明的几个实施例，此实施例仅着重描述了化学助剂的组成和配比的部分情况，并未含盖本发明的全部内容。

实施例1：

A、硅氧烷玻璃树脂6^#或7^#，总量干重为100份；

B、γ-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷，简称KH560，含量为4份；

C、以无水酒精将A+B配制成含A干重计18％的酒精溶液。

实施例2：

A、甲基有机硅树脂，商品名SAR5，总量干重为100份；

B、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，简称KH550，含量为2份；

C、以无水酒精将A+B配制成含A干重计12％的酒精溶液。

实施例3：

A、硅氧烷玻璃树脂6^#或7^#，总量干重为100份；

B、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，简称KH550，含量为4份；

C、以无水酒精将A+B配制成含A干重计15％的酒精溶液。

实施例4：

A、硅氧烷玻璃树脂4^#或5^#，总量干重为100份；

B、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，简称KH550，含量为2份；

γ-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷，简称KH560，含量为4份；

C、以无水酒精将A+B配制成含A干重计8％的酒精溶液。

Claims (2)

1、一种油水分离滤清器滤纸芯化学改性方法，滤纸芯的生产按传统工艺进行，其特征在于：对成品滤纸芯进行化学改性处理，

(1)用于滤纸芯化学改性的化学助剂组份及含量如下

A、以亲油疏水的硅氧烷玻璃树脂或甲基有机硅树脂为主料，干重总量为100份；

所述的硅氧烷玻璃树脂的结构式如下：

所述的甲基有机硅树脂的结构式如下：

B、以交联反应速度适中、耐油性好、对滤纸附着力高的硅烷偶联剂为固化剂，与A比较含量为2-6份；它们是

①γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，分子式为H₂N(CH₂)₃Si(OCH₂CH₃)₃

②γ-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷，分子式为

③γ-甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷，分子式为

C、以无水乙醇为溶剂，将A+B配制成含A干重5-20％的浸渍溶液；

(2)、滤纸改性处理工艺为：

A、常温下，将侍处理的成品滤纸芯放入上述浸渍溶液中进行浸渍，滤纸芯浸渍的时间为1-10分钟；

B、将压缩空气导管插入刚浸渍过的滤纸芯的端孔内，从内向外吹压缩空气使滤纸芯中的浸渍液迁移到滤纸的表面，并保持滤纸芯的微孔不被堵塞，压缩空气压力为0.1-0.4Mpa，依滤纸芯的大小不同，吹扫时间为10-60秒；

C、将上述处理后的滤纸芯放入烘干设备中，在温度70-85℃下，烘干1.5-2.5小时。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的烘干设备是具有防爆功能的。