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，將一定質量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料進行打漿，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，干燥濕紙得到產品。本發(fā)明所制造過濾紙具有憎水性能好、強度高、過濾性能高、應用廣泛等優(yōu)點。
【專利說明】
一種憎水性過濾紙及其制備方法
技術領域
[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，屬于過濾材料領域。
【背景技術】
[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，環(huán)境污染也正在嚴重威脅著人類的生活和健康，近期空氣污染對人體的傷害尤為明顯，大規(guī)模霧霾天氣屢屢來襲。國家對空氣環(huán)境質量重視程度的不斷提高，將PM2.5納入新的空氣質量評價體系。如何利用高效的過濾材料減少空氣中有害氣體進入人體或者對排放的有害氣體進行有效過濾已迫在眉睫。
[0003]過濾材紙通常以植物纖維、合成纖維和無機纖維等為原料，添加一定的化學助劑，使用干法或濕法造紙工藝及設備抄造而成。纖維濾紙具有易加工、價格低廉、比表面積大、多孔性和柔軟性好等特點，現(xiàn)已成為空氣過濾材料的主導產品。
[0004]玻璃纖維具有高強、耐腐蝕、耐油、耐高溫、光滑憎水、絕緣性好、熱導性低和尺寸穩(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;與化學纖維相比，強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、強度低，過濾效果不好。火焰法玻璃棉是將熔融玻璃制成玻璃球、棒或塊狀物，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。火焰噴吹法生產規(guī)模小、投資少、占地面小等特點，同時，采用火焰噴吹法制備的玻璃纖維直徑小，柔性大和強度高等特點，因此，過濾紙常常選用火焰法制備的超細玻璃纖維。
[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)的造紙技術抄造成，作為過濾介質使用的多孔性紙、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，適用于各個領域的空氣凈化的應用。
[0007]公開號為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，使其應用受到極大限制。
[0008]公開號為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，不會給過濾層的過濾阻力造成過大影響，該方案實施之后，既達到了防水的效果，對過濾層的各項性能指標影響較小，非常適合于對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，整個結構結合不穩(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玻璃纖維過濾紙進行憎水改性。此發(fā)明制備玻璃纖維過濾紙憎水性能好、強度高、過濾性能高、過濾阻力低、使用壽命長、應用廣泛等特點。

【發(fā)明內容】

[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，可用作PM2.5的過濾和各個領域的空氣凈化的應用。
[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分布，纖維間形成多孔結構，膠粘劑在纖維交接點上形成網(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構，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，當噴到玻璃纖維表面，包裹在每根纖維表面形成憎水性保護層，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:將一定質量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時間為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行除渣處理，調節(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)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
[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、性價比高等獨特性能，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玻璃纖維過濾紙進行憎水改性。
[0024]③本發(fā)明制造超細玻璃纖維過濾紙憎水性能好、強度高、過濾性能高、使用壽命長、應用廣泛等特點。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實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，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
[0026]實施例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分布，纖維間形成多孔結構，膠粘劑在纖維交接點上形成網(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:將一定質量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時間為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行除渣處理，調節(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【具體實施方式】，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實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)明技術方案的保護范圍。
【主權項】
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分布，纖維間形成多孔結構，膠粘劑在纖維交接點上形成網(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構，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，當噴到玻璃纖維表面，包裹在每根纖維表面形成憎水性保護層，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，兩者的質量比為1:5?10。3.根據(jù)權利要求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:將一定質量比的玻璃纖維短切絲和玻璃纖維棉原料加入打漿機中打漿分散，得到漿料;所述的打漿時間為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行除渣處理，調節(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，烘干時間為5?20min。5.根據(jù)權利要求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，強度? 1500N/m，挺度>1.311^.111，過濾效率2 99.7%。
【文檔編號】D21H27/08GK105821710SQ201610281611
【公開日】2016年8月3日
【申請日】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
【申請人】蘇州派歐技術咨詢服務有限公司