一種憎水性過濾紙及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種憎水性過濾紙，該過濾紙由玻璃纖維與膠粘劑組成，所述的玻璃纖維由直徑為5～15μm玻璃纖維短切絲和直徑在2～4μm之間玻璃纖維棉組成，兩者的質(zhì)量比為1∶5～10。所述的膠粘劑為憎水改性酚醛樹脂。本發(fā)明還公開了一種憎水性玻璃纖維過濾紙制備方法，將一定質(zhì)量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料進(jìn)行打漿，除渣處理，混合料漿輸送至紙業(yè)成型器上成型得到濕紙，真空抽濾除水，噴灑膠粘劑，干燥濕紙得到產(chǎn)品。本發(fā)明所制造過濾紙具有憎水性能好、強(qiáng)度高、過濾性能高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種憎水性過濾紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種過濾紙制備方法，尤其是涉及一種憎水性過濾紙制備方法，屬于過濾材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的飛速發(fā)展，電力、鋼鐵、建筑等工業(yè)的不斷崛起，在給人們創(chuàng)造了更加富裕、方便、快捷的生活的同時(shí)，環(huán)境污染也正在嚴(yán)重威脅著人類的生活和健康，近期空氣污染對(duì)人體的傷害尤為明顯，大規(guī)模霧霾天氣屢屢來襲。國家對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量重視程度的不斷提高，將PM2.5納入新的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。如何利用高效的過濾材料減少空氣中有害氣體進(jìn)入人體或者對(duì)排放的有害氣體進(jìn)行有效過濾已迫在眉睫。
[0003]過濾材紙通常以植物纖維、合成纖維和無機(jī)纖維等為原料，添加一定的化學(xué)助劑，使用干法或濕法造紙工藝及設(shè)備抄造而成。纖維濾紙具有易加工、價(jià)格低廉、比表面積大、多孔性和柔軟性好等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為空氣過濾材料的主導(dǎo)產(chǎn)品。
[0004]玻璃纖維具有高強(qiáng)、耐腐蝕、耐油、耐高溫、光滑憎水、絕緣性好、熱導(dǎo)性低和尺寸穩(wěn)定不變形，經(jīng)過浸漬涂層處理后又提高其耐磨等優(yōu)良特性，它是理想的過濾材料。它與棉麻相比，更耐高溫和耐腐蝕;與化學(xué)纖維相比，強(qiáng)度更高和尺寸更加穩(wěn)定。尤其是耐高溫、不著火、不燃燒，更是天然纖維、化學(xué)纖維無法比擬的，因此，玻璃纖維過濾紙取得了飛速的發(fā)展。
[0005]目前玻璃棉氈的生產(chǎn)方法主要分為兩種，分別是離心法和火焰法。離心法玻璃纖維直徑較大、強(qiáng)度低，過濾效果不好?；鹧娣úＡ奘菍⑷廴诓Ａе瞥刹Ａ颉艋驂K狀物，使其再次融化，形成一次絲，在膠輥的牽引下送到燃燒室噴出的火焰中，在集棉室出口與粘結(jié)劑混合，沉積到網(wǎng)帶上，最后，經(jīng)過固化爐固化，制成玻璃棉氈。火焰噴吹法生產(chǎn)規(guī)模小、投資少、占地面小等特點(diǎn)，同時(shí)，采用火焰噴吹法制備的玻璃纖維直徑小，柔性大和強(qiáng)度高等特點(diǎn)，因此，過濾紙常常選用火焰法制備的超細(xì)玻璃纖維。
[0006]玻璃纖維空氣過濾紙是以玻璃纖維原料為主摻配其它纖維或絲，使用化工原材料賦予特殊性能，利用傳統(tǒng)的造紙技術(shù)抄造成，作為過濾介質(zhì)使用的多孔性紙、厚紙乃至紙板。玻璃纖維紙具有極高的過濾效率、很好的化學(xué)穩(wěn)定性和較低的阻力，成為高效和超高效空氣過濾器的首選材料，適用于各個(gè)領(lǐng)域的空氣凈化的應(yīng)用。
[0007]公開號(hào)為103556544A的中國專利提供了一種本發(fā)明公開了一種高阻燃性玻璃纖維空氣過濾紙，所述高阻燃性玻璃纖維空氣過濾紙由直徑7?9μπι的無堿玻璃纖維棉、直徑為0.3?0.4μπι的無堿玻璃纖維棉和粘結(jié)膠料制得。制備的玻璃纖維空氣過濾紙表面平整、均勻，阻燃性能好。但是在一些濕度較大的地區(qū)、環(huán)境、季節(jié)里，過濾層受環(huán)境影響，很容易失效、損壞，影響過濾器的使用壽命，使其應(yīng)用受到極大限制。
[0008]公開號(hào)為202969164U的中國專利提供了一種高防水過濾紙，主要用于解決空氣過濾紙防潮問題，包括過濾層和防水涂層，過濾層的單面或者雙面涂有該防水涂層，防水涂層具有良好的透氣性，不會(huì)給過濾層的過濾阻力造成過大影響，該方案實(shí)施之后，既達(dá)到了防水的效果，對(duì)過濾層的各項(xiàng)性能指標(biāo)影響較小，非常適合于對(duì)濕度有要求的過濾環(huán)境中。但是此發(fā)明是在過濾層的外部涂覆防水涂層，屬于憎水后處理工藝，整個(gè)結(jié)構(gòu)結(jié)合不穩(wěn)定，防水性能較差。
[0009]本發(fā)明通過火焰噴吹法制備直徑小，柔性大和強(qiáng)度高的玻璃纖維，作為過濾材料主要原料。通過濕法打漿制造過濾紙方法，并且在制造過程中，添加改性酚醛樹脂膠粘劑對(duì)玻璃纖維過濾紙進(jìn)行憎水改性。此發(fā)明制備玻璃纖維過濾紙?jiān)魉阅芎?、?qiáng)度高、過濾性能高、過濾阻力低、使用壽命長、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于:提供一種憎水性過濾紙及其制備方法，該過濾紙具有憎水性能好、過濾阻力低和過濾效率高等優(yōu)點(diǎn)，可用作PM2.5的過濾和各個(gè)領(lǐng)域的空氣凈化的應(yīng)用。
[0011 ]為解決上述問題，提供一種憎水性過濾紙，由玻璃纖維與膠粘劑組成，其特征在于所述的玻璃纖維均勻的隨機(jī)分布，纖維間形成多孔結(jié)構(gòu)，膠粘劑在纖維交接點(diǎn)上形成網(wǎng)狀連接面;所述的玻璃纖維由玻璃纖維棉和玻璃纖維短切絲組成，玻璃纖維短切絲在過濾紙中起到骨架支撐作用，玻璃纖維棉則搭接在無堿玻璃纖維短切絲形成多孔結(jié)構(gòu)，提高過濾紙的過濾效果;所述的膠粘劑為憎水改性酚醛樹脂，當(dāng)噴到玻璃纖維表面，包裹在每根纖維表面形成憎水性保護(hù)層，固化干燥之后，使過濾紙具有優(yōu)良的憎水性能。
[0012]所述的玻璃纖維短切絲直徑為5?15μπι，玻璃纖維棉直徑在2?4μπι之間，兩者的質(zhì)量比為1:5?10。
[0013]所述的膠粘劑配方包括:酚醛樹脂為40?70份，ΚΗ550為0.1?5份，乳化甲基硅油為I?20份，硫酸銨為I?8份，軟化水為200?900份。
[0014]本發(fā)明還提供一種憎水性過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0015]①分散制漿:將一定質(zhì)量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機(jī)中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時(shí)間為20?25min，打漿后的叩解度20°?80° ;
[0016]②除渣處理:將漿料、白水溶液輸送至配漿池中攪拌并進(jìn)行除渣處理，調(diào)節(jié)漿料的固含量、粘度和PH值;漿料的固含量為0.2?0.5 %，粘度為8cp?I Icp，pH為4?8;白水溶液包括:純凈水、脂肪酸縮聚物分散劑和聚硅氧烷消泡劑；
[0017]③濕法成型:將攪拌均勻的混合料漿輸送至紙業(yè)成型器上成型得到濕紙，將濕紙進(jìn)行抽真空洗除水并壓榨后制得紙坯；
[0018]④噴涂膠料:將膠粘劑稀釋，均勻噴灑在玻璃纖維紙坯上，多余的膠粘劑吸走，重新利用；
[0019]⑤干燥處理:噴膠的玻璃纖維紙坯送入烘箱進(jìn)行干燥，即得，憎水性玻璃纖維過濾紙;所述的烘干溫度200?300 °C，烘干時(shí)間為5?20min。
[0020]所述的憎水性玻璃纖維過濾紙的厚度為0.05?2mm，克重為50?80g/m2，阻力<350?3，強(qiáng)度2 150(^/111，挺度2 1.311^.111，過濾效率2 99.7%。
[0021 ]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]①火焰噴吹法制備玻璃纖維直徑小、柔性大、柔韌性好、纖維比表面積大、氣體吸附率高、過濾精度高、性價(jià)比高等獨(dú)特性能，是制作過濾紙的理想基材。
[0023]②濕法打漿制造過濾紙，并且在制造過程中，添加改性酚醛樹脂膠粘劑對(duì)玻璃纖維過濾紙進(jìn)行憎水改性。
[0024]③本發(fā)明制造超細(xì)玻璃纖維過濾紙?jiān)魉阅芎?、?qiáng)度高、過濾性能高、使用壽命長、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
[0026]實(shí)施例1
[0027]—種憎水性過濾紙，由玻璃纖維與膠粘劑組成，其特征在于所述的玻璃纖維均勻的隨機(jī)分布，纖維間形成多孔結(jié)構(gòu)，膠粘劑在纖維交接點(diǎn)上形成網(wǎng)狀連接面;所述的玻璃纖維短切絲直徑為ΙΟμπι，玻璃纖維棉直徑在3μπι之間，兩者的質(zhì)量比為1:7。所述的膠粘劑為憎水改性酚醛樹脂，配方包括:酚醛樹脂為40?70份，ΚΗ550為0.1?5份，乳化甲基硅油為I?20份，硫酸銨為I?8份，軟化水為200?900份。
[0028]—種憎水性過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0029]①分散制漿:將一定質(zhì)量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機(jī)中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時(shí)間為22min，打漿后的叩解度45° ;
[0030]②除渣處理:將漿料、白水溶液輸送至配漿池中攪拌并進(jìn)行除渣處理，調(diào)節(jié)漿料的固含量、粘度和PH值;漿料的固含量為0.3%,粘度為9cp，pH為5;白水溶液包括:純凈水、脂肪酸縮聚物分散劑和聚硅氧烷消泡劑；
[0031]③濕法成型:將攪拌均勻的混合料漿輸送至紙業(yè)成型器上成型得到濕紙，將濕紙進(jìn)行抽真空洗除水并壓榨后制得紙坯；
[0032]④噴涂膠料:將膠粘劑稀釋，均勻噴灑在玻璃纖維紙坯上，多余的膠粘劑吸走，重新利用；
[0033]⑤干燥處理:噴膠的玻璃纖維紙坯送入烘箱進(jìn)行干燥，即得，憎水性玻璃纖維過濾紙;所述的烘干溫度250 0C，烘干時(shí)間為1min。
[0034]所述的憎水性過濾紙的厚度為0.8mm，克重為60g/m2，阻力320Pa，強(qiáng)度1550N/m，挺度1.4mN.m，過濾效率99.9%。
[0035]上述僅為本發(fā)明單個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種憎水性過濾紙，由玻璃纖維與膠粘劑組成，其特征在于所述的玻璃纖維均勻的隨機(jī)分布，纖維間形成多孔結(jié)構(gòu)，膠粘劑在纖維交接點(diǎn)上形成網(wǎng)狀連接面;所述的玻璃纖維由玻璃纖維棉和玻璃纖維短切絲組成，玻璃纖維短切絲在過濾紙中起到骨架支撐作用，玻璃纖維棉則搭接在無堿玻璃纖維短切絲形成多孔結(jié)構(gòu)，提高過濾紙的過濾效果;所述的膠粘劑為憎水改性酚醛樹脂，當(dāng)噴到玻璃纖維表面，包裹在每根纖維表面形成憎水性保護(hù)層，固化干燥之后，使過濾紙具有優(yōu)良的憎水性能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水性過濾紙，其特征在于所述的玻璃纖維短切絲直徑為5?15μπι，玻璃纖維棉直徑在2?4μπι之間，兩者的質(zhì)量比為1:5?10。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水性過濾紙，其特征在于所述的膠粘劑配方包括:酚醛樹脂為40?70份，ΚΗ550為0.1?5份，乳化甲基硅油為I?20份，硫酸銨為I?8份，軟化水為200 ?900份。4.一種憎水性過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟: ①分散制漿:將一定質(zhì)量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機(jī)中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時(shí)間為20?25min，打漿后的叩解度20°?80° ; ②除渣處理:將漿料、白水溶液輸送至配漿池中攪拌并進(jìn)行除渣處理，調(diào)節(jié)漿料的固含量、粘度和PH值;漿料的固含量為0.2?0.5 %，粘度為8cp?11 cp，pH為4?8;白水溶液包括:純凈水、脂肪酸縮聚物分散劑和聚硅氧烷消泡劑； ③濕法成型:將攪拌均勻的混合料漿輸送至紙業(yè)成型器上成型得到濕紙，將濕紙進(jìn)行抽真空洗除水并壓榨后制得紙坯； ④噴涂膠料:將膠粘劑稀釋，均勻噴灑在玻璃纖維紙坯上，多余的膠粘劑吸走，重新利用； ⑤干燥處理:噴膠的玻璃纖維紙坯送入烘箱進(jìn)行干燥，即得，憎水性玻璃纖維過濾紙；所述的烘干溫度200?300°C，烘干時(shí)間為5?20min。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種憎水性過濾紙的制備方法，其特征在于所述的憎水性玻璃纖維過濾紙的厚度為0.05?2mm，克重為50?80g/m2，阻力< 350Pa，強(qiáng)度? 1500N/m，挺度>1.311^.111，過濾效率2 99.7%。
【文檔編號(hào)】D21H27/08GK105821710SQ201610281611
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】陳照峰, 李艷明, 吳操, 李斌斌, 王蕾, 葉信立
【申請(qǐng)人】蘇州派歐技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司