CS234448B1

CS234448B1 - Air filtration paper

Info

Publication number: CS234448B1
Application number: CS694683A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Libal; Karel Fiala; Pavel Kriz; Imrich Cecho
Original assignee: Jaroslav Libal; Karel Fiala; Pavel Kriz; Imrich Cecho
Priority date: 1983-09-24
Filing date: 1983-09-24
Publication date: 1985-04-16

Abstract

Vynález se týká výroby technických filtračních papírů. Řeší problém zvýšené účinnosti pro zachycování nečistot ve filtrech na vzduch v motorových vozidlech při zachování dostatečné průtočnosti vzduchu a jímatelnosti nečistot. Papíry na filtraci vzduchu v motorových vozidlech se vyrábějí na bázi vláken vysocezušlechtěných buničin, případně ve směsi s vlákny zušlechtěných bavlněných lintrů. Toto surovinové složení určuje i jejich hlavní funkční vlastnosti. Zlepšení jednoho z funkčních parametrů je nutno kompenzovat zhoršením ostatních. Podstata vynálezu spočívá v úpravě složeni materiálu, kde k dosud používaným surovinám zavádí použití další - skleněných mikrovláken o středním průměru vláken 0,5 až 2,5 mikrometru. Jejich množství ve směsi je 1 až 25 % hmotnost nich. Dále papír k získání potřebné tuhosti a hydrofobity obsahuje 15 až 25 % hmotnost nich fenolformaldehydové pryskyřice, vztaženo na hmotnost vláken, aniž tato jakkoli negativně ovlivňuje funkční parametry papíru. Papír vyrobený podle tohoto vynálezu má vyšší filtrační účinnost při zachování vyhovující úrovně ostatních funkčních parametrů. Mimo to jej lze vyrábět s cca o 10 % nižší plošnou hmotností běžným postupem na papírenském stroji. Vynálezu je možno využit při výrobě uvedeného nebo obdobných druhů papíru, které lze potom využít při výrobě filtračních vložek.The invention relates to the production of technical filter papers. It solves the problem of increased efficiency for capturing impurities in air filters in motor vehicles while maintaining sufficient air flow and dirt capture capacity. Air filtration papers in motor vehicles are produced on the basis of highly refined pulp fibers, or in a mixture with refined cotton linter fibers. This raw material composition also determines their main functional properties. The improvement of one of the functional parameters must be compensated by the deterioration of the others. The essence of the invention lies in the modification of the material composition, where the use of another raw material is introduced to the raw materials used so far - glass microfibers with an average fiber diameter of 0.5 to 2.5 micrometers. Their amount in the mixture is 1 to 25% by weight. Furthermore, to obtain the necessary stiffness and hydrophobicity, the paper contains 15 to 25% by weight of phenol-formaldehyde resin, based on the weight of the fibers, without this negatively affecting the functional parameters of the paper in any way. The paper produced according to the present invention has a higher filtration efficiency while maintaining a satisfactory level of other functional parameters. In addition, it can be produced with approximately 10% lower basis weight using a conventional papermaking process. The invention can be used in the production of the above or similar types of paper, which can then be used in the production of filter inserts.

Description

Vynález se týká filtračního papíru pro filtraci vzduchu v motorových vozidlech se zvýšenou účinností při zachycování nečistot·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

Kvalita filtrace vzduchu, vstupujícího do systému spalovacího motoru motorových vozidel, představuje často podceňovaný faktor, který však velice významně ovlivňuje životnost hlavních funkčních součástí motoru· Funkční vlastnosti filtračních vložek, přes které je vzduch filtrován, jsou z převážné části dány úrovní funkčních parametrů papíru, který je ve vložce použit. Vložka musí umožnit průchod příslušného množství vzduchu, aby přitom nedošlo k překročení přípustného tlakového spádu v systému. Vložka dále musí zachytit ve vzduchu obsažené nečistoty s co nejvyšší účinností, vyžaduje se ovšem, aby vložka měla současně i vysokou životnost.The quality of the air filter entering the internal combustion engine system of motor vehicles is often an underestimated factor, but it has a significant impact on the service life of the main engine components. The performance characteristics of the filter cartridges through which air is filtered are largely determined by is used in the insert. The liner must allow the appropriate amount of air to pass through in order not to exceed the permissible pressure drop in the system. In addition, the liner must retain airborne contaminants with the highest efficiency, but the liner is also required to have a long service life.

Aby bylo možno filtrační vložky s popsanými vlastnostmi vyrobit, musí být použitý filtrační papír dostatečně pevný pro zpra covatelské operace, dostatečně propustný pro vzduch, dostatečně účinný při filtraci a musí zachytit dostatečné množství nečistot, aniž výrazně stoupne tlakový spád při průchodu filtrovaného vzduchu papírem. Vzhledem k tomu, že papír musí být rovněž dostatečně tuhý a hydrofobní, musí být schopen pojmout příslušné množství impregnantu, aniž se změní jeho funkční vlastnosti. Vyrobit papír, splňující popsané požadavky, je proto poměrně náročný technický a technologický problém.In order to produce filter inserts with the described properties, the filter paper used must be sufficiently strong for processing operations, sufficiently permeable to air, sufficiently efficient in filtration, and must retain sufficient impurities without significantly increasing the pressure drop when the filtered air passes through the paper. Since the paper must also be sufficiently rigid and hydrophobic, it must be able to hold the appropriate amount of impregnant without altering its functional properties. It is therefore a relatively technical and technological problem to produce paper meeting the requirements described.

Papíry na filtraci vzduchu v motorových vozidlech se vyrábějí na bázi vláken vysocezušlechtěných buničin, případně ve směsi s vlákny zuělechtěných bavlněných lintrů. Jejich funkční vlastnos ti jsou limitovány permeabilitou, t.j. materiálovou konstantou, kterou jsou řízeny zejména funkční parametry propustnost, účinnost a částečně i jímátelnost papíru. Mechanickou cestou, t.j.Paper for air filtration in motor vehicles is made on the basis of fibers of high-refined pulp, or mixed with fibers of refined cotton liners. Their functional properties are limited by the permeability, i.e., the material constant, which in particular controls the permeability, efficiency and, in part, the absorbability of the paper. By mechanical means, i.

- 2 234 44B opracováním buničinových vláken, nelze permeabilitu papíru ovlivnit, neboť zvýšení účinnosti filtrace je kompenzováno snížením úrovně některého dalšího funkčního parametru, jako je propustnost, jímatelnost, pevnost. Provoz motorových vozidel v prašném prostředí však vyžaduje používat filtrační vložky s vyšší účinností. Toto bylo možno provádět pouze za cenu častější výměny vložek, t.zn. nižší životností.By processing pulp fibers, the permeability of the paper cannot be influenced since the increase in filtration efficiency is compensated by a reduction in the level of some other functional parameter, such as permeability, absorbability, strength. However, the operation of motor vehicles in dusty environments requires the use of more efficient filter cartridges. This could only be done at the expense of more frequent replacement of the inserts, i.e.. lower lifetime.

Uvedené nedostatky stávajících filtračních papírů odstraňuje papír, vyrobený podle tohoto vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je vytvořen z vláken vysocezušlechtěné buničiny, případně ve směsi s vlákny zušlechtěného bavlněného lintru, který však dále obsahuje l<t* 25 % hmotnostních skleněných mikrovláken o středním průměru vlákna 0,52,5 mikrometru. Papír se vyznačuje vysokými funkčními vlastnostmi, a to průtočností vzduchu při tlakovém spádu 196 Pa minimálně 600 1/m .s, velikostí maximálního průměru póru v rozmezí 80 105 mikrometru a velikostí středního průměru*póru v rozmezí 1520 mikrometru. Papír dále obsahuje 15ar 25 %’hmotnostních fenolfQrmaldehydové pryskyřice, vztaženo na hmotnost vláken, aniž jsou jakýmkoli způsobem negativně ovlivněny uvedené funkční vlastnosti.These drawbacks of existing filter papers are overcome by the paper made according to the present invention. It is composed of high-refined pulp fibers, optionally in admixture with the refined cotton liner fibers, but further comprising 1% by weight of glass microfibers with an average fiber diameter of 0.52.5 microns. The paper has high performance characteristics, namely airflow at a pressure drop of 196 Pa of at least 600 l / m. S, a maximum pore diameter in the range of 80,105 microns, and a mean pore diameter in the range of 1520 microns. Furthermore, the paper contains 15% and 25% by weight of phenol-formaldehyde resin, based on the weight of the fibers, without adversely affecting said functional properties.

Výhodou papíru podle tohoto vynálezu je jeho vyšší filtrační účinnost, při zachování dostatečné úrovně ostatních parametrů, jako je propustnost, jímatelnost a pevnost. Další výhodou vynálezu je, že papír je možno vyrobit v nižší plošné hmotnosti, což umožňuje ze stejné hmotnosti surovin vyrobit přibližně o 10 % plochy papíru více. Všechny uvedené výhody jsou dále zvýrazněny po impregnaci papíru fenolformaldehydovou pryskyřicí, neboť při zachování všech funkčních parametrů získává papír odpovídající tuhost, hydrofobitu, při plošné hmotností snížené o cca 10 % proti papírům buničinovým.The advantage of the paper according to the invention is its higher filtration efficiency, while maintaining a sufficient level of other parameters such as permeability, absorbability and strength. A further advantage of the invention is that the paper can be manufactured at a lower basis weight, which makes it possible to produce approximately 10% more paper area from the same weight of raw materials. All these advantages are further emphasized after the paper has been impregnated with phenol-formaldehyde resin, since, while maintaining all the functional parameters, the paper acquires adequate stiffness, hydrophobicity, at a basis weight reduced by about 10% over pulp papers.

V dalším je provedení vynálezu objasněno v příkladu provedení.In the following, an embodiment of the invention is illustrated in an exemplary embodiment.

- 3 Příklad ^{234 443} - 3 Example ^{234 443}

Připraví se směs vláken, kterou tvoří 82 % hmotnostních vláken vysocezušlechtěné bělené sulfátové buničiny, 11,5 % hmotnostních vlákna zušlechtěného běleného bavlněného lintru a 6,5 % hmotnostních skleněná mikrovlákna o středním průměru vlákna 0,8 až 2,5 mikrometru. Po homogenizaci směsi vyrobí se běžným postupem na papírenském stroji filtrační papír o plošné pA fiber blend is prepared comprising 82% by weight of high-grade bleached kraft pulp fibers, 11.5% by weight of refined bleached cotton liner, and 6.5% by weight glass microfibers with a mean fiber diameter of 0.8 to 2.5 microns. After homogenization of the mixture, a filter paper having a surface area p

hmotnosti 88 g/m . Vyrobený papír je o 5tfr 10 % účinnější, než papír vyrobený pouze z vláken buničinových při vyhovující úrov ni parametrů pevnosti, jímatelnosti nečistot a propustnosti vzduchu. Poté je papír impregnován lihovým roztokem fenolformaldehydové pryskyřice tak, aby její obsah v papíru činil 15i£25 %, vztaženo na původní hmotnost. Takto připravený papír je vhodný ke zpracování do filtračních vložek se zvýšenou účinností.weight 88 g / m. The paper produced is 5tfr 10% more efficient than paper made solely from pulp fibers at a satisfactory level of strength, dirt pick-up and air permeability. The paper is then impregnated with an alcoholic solution of phenol-formaldehyde resin so that its content in the paper is 15% -25% based on the original weight. The paper thus prepared is suitable for processing into filter cartridges with increased efficiency.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

234 448

CLAIMS 1. A paper for air filtering in motor vehicles having an increased efficiency, composed of fibers of high-refined pulp, optionally mixed with fibers of refined cotton liner, characterized in that it contains 25% by weight of glass microfibers with an average fiber diameter of 0.5 ' 5 micrometer.

2. Paper for air filtration in motor vehicles according to point zvýšenouúčinností L _R, characterized in that the air flow capacity at a pressure drop Pam mally 196 600 1 / m ^ .s maximum> ^ pore diameter in the range 80tuš 105 micrometers and a mean diameter * a pore in the range of 15 to 20 microns.

3. The air filtration paper of motor vehicles with enhanced efficiency according to items 1 and 2f, further characterized

15ax 25% by weight of phenol-formaldehyde resin, based on fiber weight *