一种憎水性过滤纸及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种憎水性过滤纸，该过滤纸由玻璃纤维与胶粘剂组成，所述的玻璃纤维由直径为5～15μm玻璃纤维短切丝和直径在2～4μm之间玻璃纤维棉组成，两者的质量比为1∶5～10。所述的胶粘剂为憎水改性酚醛树脂。本发明还公开了一种憎水性玻璃纤维过滤纸制备方法，将一定质量比的玻璃纤维短切丝和玻璃纤维棉原料进行打浆，除渣处理，混合料浆输送至纸业成型器上成型得到湿纸，真空抽滤除水，喷洒胶粘剂，干燥湿纸得到产品。本发明所制造过滤纸具有憎水性能好、强度高、过滤性能高、应用广泛等优点。
【专利说明】
一种憎水性过滤纸及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种过滤纸制备方法，尤其是涉及一种憎水性过滤纸制备方法，属于过滤材料领域。
【背景技术】
[0002]随着科技的飞速发展，电力、钢铁、建筑等工业的不断崛起，在给人们创造了更加富裕、方便、快捷的生活的同时，环境污染也正在严重威胁着人类的生活和健康，近期空气污染对人体的伤害尤为明显，大规模雾霾天气屡屡来袭。国家对空气环境质量重视程度的不断提高，将PM2.5纳入新的空气质量评价体系。如何利用高效的过滤材料减少空气中有害气体进入人体或者对排放的有害气体进行有效过滤已迫在眉睫。
[0003]过滤材纸通常以植物纤维、合成纤维和无机纤维等为原料，添加一定的化学助剂，使用干法或湿法造纸工艺及设备抄造而成。纤维滤纸具有易加工、价格低廉、比表面积大、多孔性和柔软性好等特点，现已成为空气过滤材料的主导产品。
[0004]玻璃纤维具有高强、耐腐蚀、耐油、耐高温、光滑憎水、绝缘性好、热导性低和尺寸稳定不变形，经过浸渍涂层处理后又提高其耐磨等优良特性，它是理想的过滤材料。它与棉麻相比，更耐高温和耐腐蚀;与化学纤维相比，强度更高和尺寸更加稳定。尤其是耐高温、不着火、不燃烧，更是天然纤维、化学纤维无法比拟的，因此，玻璃纤维过滤纸取得了飞速的发展。
[0005]目前玻璃棉毡的生产方法主要分为两种，分别是离心法和火焰法。离心法玻璃纤维直径较大、强度低，过滤效果不好。火焰法玻璃棉是将熔融玻璃制成玻璃球、棒或块状物，使其再次融化，形成一次丝，在胶辊的牵引下送到燃烧室喷出的火焰中，在集棉室出口与粘结剂混合，沉积到网带上，最后，经过固化炉固化，制成玻璃棉毡。火焰喷吹法生产规模小、投资少、占地面小等特点，同时，采用火焰喷吹法制备的玻璃纤维直径小，柔性大和强度高等特点，因此，过滤纸常常选用火焰法制备的超细玻璃纤维。
[0006]玻璃纤维空气过滤纸是以玻璃纤维原料为主掺配其它纤维或丝，使用化工原材料赋予特殊性能，利用传统的造纸技术抄造成，作为过滤介质使用的多孔性纸、厚纸乃至纸板。玻璃纤维纸具有极高的过滤效率、很好的化学稳定性和较低的阻力，成为高效和超高效空气过滤器的首选材料，适用于各个领域的空气净化的应用。
[0007]公开号为103556544A的中国专利提供了一种本发明公开了一种高阻燃性玻璃纤维空气过滤纸，所述高阻燃性玻璃纤维空气过滤纸由直径7?9μπι的无碱玻璃纤维棉、直径为0.3?0.4μπι的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制得。制备的玻璃纤维空气过滤纸表面平整、均匀，阻燃性能好。但是在一些湿度较大的地区、环境、季节里，过滤层受环境影响，很容易失效、损坏，影响过滤器的使用寿命，使其应用受到极大限制。
[0008]公开号为202969164U的中国专利提供了一种高防水过滤纸，主要用于解决空气过滤纸防潮问题，包括过滤层和防水涂层，过滤层的单面或者双面涂有该防水涂层，防水涂层具有良好的透气性，不会给过滤层的过滤阻力造成过大影响，该方案实施之后，既达到了防水的效果，对过滤层的各项性能指标影响较小，非常适合于对湿度有要求的过滤环境中。但是此发明是在过滤层的外部涂覆防水涂层，属于憎水后处理工艺，整个结构结合不稳定，防水性能较差。
[0009]本发明通过火焰喷吹法制备直径小，柔性大和强度高的玻璃纤维，作为过滤材料主要原料。通过湿法打浆制造过滤纸方法，并且在制造过程中，添加改性酚醛树脂胶粘剂对玻璃纤维过滤纸进行憎水改性。此发明制备玻璃纤维过滤纸憎水性能好、强度高、过滤性能高、过滤阻力低、使用寿命长、应用广泛等特点。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于:提供一种憎水性过滤纸及其制备方法，该过滤纸具有憎水性能好、过滤阻力低和过滤效率高等优点，可用作PM2.5的过滤和各个领域的空气净化的应用。
[0011 ]为解决上述问题，提供一种憎水性过滤纸，由玻璃纤维与胶粘剂组成，其特征在于所述的玻璃纤维均匀的随机分布，纤维间形成多孔结构，胶粘剂在纤维交接点上形成网状连接面;所述的玻璃纤维由玻璃纤维棉和玻璃纤维短切丝组成，玻璃纤维短切丝在过滤纸中起到骨架支撑作用，玻璃纤维棉则搭接在无碱玻璃纤维短切丝形成多孔结构，提高过滤纸的过滤效果;所述的胶粘剂为憎水改性酚醛树脂，当喷到玻璃纤维表面，包裹在每根纤维表面形成憎水性保护层，固化干燥之后，使过滤纸具有优良的憎水性能。
[0012]所述的玻璃纤维短切丝直径为5?15μπι，玻璃纤维棉直径在2?4μπι之间，两者的质量比为1:5?10。
[0013]所述的胶粘剂配方包括:酚醛树脂为40?70份，ΚΗ550为0.1?5份，乳化甲基硅油为I?20份，硫酸铵为I?8份，软化水为200?900份。
[0014]本发明还提供一种憎水性过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0015]①分散制浆:将一定质量比的玻璃纤维短切丝和玻璃纤维棉原料加入打浆机中打浆分散，得到浆料;所述的打浆时间为20?25min，打浆后的叩解度20°?80° ;
[0016]②除渣处理:将浆料、白水溶液输送至配浆池中搅拌并进行除渣处理，调节浆料的固含量、粘度和PH值;浆料的固含量为0.2?0.5 %，粘度为8cp?I Icp，pH为4?8;白水溶液包括:纯净水、脂肪酸缩聚物分散剂和聚硅氧烷消泡剂；
[0017]③湿法成型:将搅拌均匀的混合料浆输送至纸业成型器上成型得到湿纸，将湿纸进行抽真空洗除水并压榨后制得纸坯；
[0018]④喷涂胶料:将胶粘剂稀释，均匀喷洒在玻璃纤维纸坯上，多余的胶粘剂吸走，重新利用；
[0019]⑤干燥处理:喷胶的玻璃纤维纸坯送入烘箱进行干燥，即得，憎水性玻璃纤维过滤纸;所述的烘干温度200?300 °C，烘干时间为5?20min。
[0020]所述的憎水性玻璃纤维过滤纸的厚度为0.05?2mm，克重为50?80g/m2，阻力<350?3，强度2 150(^/111，挺度2 1.311^.111，过滤效率2 99.7%。
[0021 ]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0022]①火焰喷吹法制备玻璃纤维直径小、柔性大、柔韧性好、纤维比表面积大、气体吸附率高、过滤精度高、性价比高等独特性能，是制作过滤纸的理想基材。
[0023]②湿法打浆制造过滤纸，并且在制造过程中，添加改性酚醛树脂胶粘剂对玻璃纤维过滤纸进行憎水改性。
[0024]③本发明制造超细玻璃纤维过滤纸憎水性能好、强度高、过滤性能高、使用寿命长、应用广泛等特点。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
[0026]实施例1
[0027]—种憎水性过滤纸，由玻璃纤维与胶粘剂组成，其特征在于所述的玻璃纤维均匀的随机分布，纤维间形成多孔结构，胶粘剂在纤维交接点上形成网状连接面;所述的玻璃纤维短切丝直径为ΙΟμπι，玻璃纤维棉直径在3μπι之间，两者的质量比为1:7。所述的胶粘剂为憎水改性酚醛树脂，配方包括:酚醛树脂为40?70份，ΚΗ550为0.1?5份，乳化甲基硅油为I?20份，硫酸铵为I?8份，软化水为200?900份。
[0028]—种憎水性过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0029]①分散制浆:将一定质量比的玻璃纤维短切丝和玻璃纤维棉原料加入打浆机中打浆分散，得到浆料;所述的打浆时间为22min，打浆后的叩解度45° ;
[0030]②除渣处理:将浆料、白水溶液输送至配浆池中搅拌并进行除渣处理，调节浆料的固含量、粘度和PH值;浆料的固含量为0.3%,粘度为9cp，pH为5;白水溶液包括:纯净水、脂肪酸缩聚物分散剂和聚硅氧烷消泡剂；
[0031]③湿法成型:将搅拌均匀的混合料浆输送至纸业成型器上成型得到湿纸，将湿纸进行抽真空洗除水并压榨后制得纸坯；
[0032]④喷涂胶料:将胶粘剂稀释，均匀喷洒在玻璃纤维纸坯上，多余的胶粘剂吸走，重新利用；
[0033]⑤干燥处理:喷胶的玻璃纤维纸坯送入烘箱进行干燥，即得，憎水性玻璃纤维过滤纸;所述的烘干温度250 0C，烘干时间为1min。
[0034]所述的憎水性过滤纸的厚度为0.8mm，克重为60g/m2，阻力320Pa，强度1550N/m，挺度1.4mN.m，过滤效率99.9%。
[0035]上述仅为本发明单个【具体实施方式】，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种憎水性过滤纸，由玻璃纤维与胶粘剂组成，其特征在于所述的玻璃纤维均匀的随机分布，纤维间形成多孔结构，胶粘剂在纤维交接点上形成网状连接面;所述的玻璃纤维由玻璃纤维棉和玻璃纤维短切丝组成，玻璃纤维短切丝在过滤纸中起到骨架支撑作用，玻璃纤维棉则搭接在无碱玻璃纤维短切丝形成多孔结构，提高过滤纸的过滤效果;所述的胶粘剂为憎水改性酚醛树脂，当喷到玻璃纤维表面，包裹在每根纤维表面形成憎水性保护层，固化干燥之后，使过滤纸具有优良的憎水性能。2.根据权利要求1所述的一种憎水性过滤纸，其特征在于所述的玻璃纤维短切丝直径为5?15μπι，玻璃纤维棉直径在2?4μπι之间，两者的质量比为1:5?10。3.根据权利要求1所述的一种憎水性过滤纸，其特征在于所述的胶粘剂配方包括:酚醛树脂为40?70份，ΚΗ550为0.1?5份，乳化甲基硅油为I?20份，硫酸铵为I?8份，软化水为200 ?900份。4.一种憎水性过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤: ①分散制浆:将一定质量比的玻璃纤维短切丝和玻璃纤维棉原料加入打浆机中打浆分散，得到浆料;所述的打浆时间为20?25min，打浆后的叩解度20°?80° ; ②除渣处理:将浆料、白水溶液输送至配浆池中搅拌并进行除渣处理，调节浆料的固含量、粘度和PH值;浆料的固含量为0.2?0.5 %，粘度为8cp?11 cp，pH为4?8;白水溶液包括:纯净水、脂肪酸缩聚物分散剂和聚硅氧烷消泡剂； ③湿法成型:将搅拌均匀的混合料浆输送至纸业成型器上成型得到湿纸，将湿纸进行抽真空洗除水并压榨后制得纸坯； ④喷涂胶料:将胶粘剂稀释，均匀喷洒在玻璃纤维纸坯上，多余的胶粘剂吸走，重新利用； ⑤干燥处理:喷胶的玻璃纤维纸坯送入烘箱进行干燥，即得，憎水性玻璃纤维过滤纸；所述的烘干温度200?300°C，烘干时间为5?20min。5.根据权利要求4所述的一种憎水性过滤纸的制备方法，其特征在于所述的憎水性玻璃纤维过滤纸的厚度为0.05?2mm，克重为50?80g/m2，阻力< 350Pa，强度? 1500N/m，挺度>1.311^.111，过滤效率2 99.7%。
【文档编号】D21H27/08GK105821710SQ201610281611
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】陈照峰, 李艳明, 吴操, 李斌斌, 王蕾, 叶信立
【申请人】苏州派欧技术咨询服务有限公司