一种高强度高滤效复合空气滤纸
阅读说明：本技术 一种高强度高滤效复合空气滤纸 (High-strength high-filtering-efficiency composite air filter paper ) 是由 吴琼华 王建业 吴安波 王雷 朱政 于 2020-04-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及过滤纸料技术领域,公开了一种高强度高滤效复合空气滤纸,包括喷胶复合的基材和熔喷膜,其中基材中含有棉短绒浆、聚丙烯纤维、无碱玻璃纤维短切丝、两性聚丙烯、改性淀粉轻脂碳酸钙、具有250万—300万分子量的聚氧化乙烯、消泡剂、提高基材强度和挺度的强力胶、提高抗水性的着色颜料,熔喷膜含有聚丙烯、聚碳酸亚丙脂、聚乙二醇、三聚氰胺甲醛树脂,基材和熔喷膜复合后的成品,具有梯度过滤的效果,分别对大颗粒固体杂质和小颗粒杂质进行过滤,有效提高过滤效果和过滤速率,同时双层结构也提供了更好的强度和挺度,还可进行反吹去除容尘,延长使用寿命。(The invention relates to the technical field of filter paper materials, and discloses high-strength and high-filtration-efficiency composite air filter paper which comprises a base material and a melt-blown film, wherein the base material contains cotton linter pulp, polypropylene fiber, alkali-free glass fiber chopped strand, amphoteric polypropylene, modified starch light fat calcium carbonate, polyethylene oxide with the molecular weight of 250-300 ten thousand, defoaming agent, super glue for improving the strength and stiffness of the base material and coloring pigment for improving water resistance, the melt-blown film contains polypropylene, polypropylene carbonate, polyethylene glycol and melamine formaldehyde resin, the finished product compounded by the base material and the melt-blown film has the effect of gradient filtration, and the filter material can respectively filter large-particle solid impurities and small-particle impurities, effectively improve the filtration effect and the filtration rate, meanwhile, the double-layer structure also provides better strength and stiffness, and can also be used for carrying out back flushing to remove dust, thereby prolonging the service life.)
技术领域
本发明涉及过滤纸料技术领域，尤其涉及一种高强度高滤效复合空气滤纸。
背景技术
空气滤纸可作为汽车滤清器用，用于滤除进入汽车发动机燃烧室的空气中的固体颗粒物杂质，保证发动机具有良好的燃烧环境，在一些灰尘多、环境复杂多变的工作场地，例如矿场，所行驶的车辆也多为高负载、大排量的工程车，更需要为发动机提供更纯净、更高品质的燃烧空气，因此也对滤清器用滤纸的强度、过滤精度和过滤效果提出了更高的要求，例如，中国专利申请公开号：CN107237212A，申请公开日2017年10月10号，发明创造名称为汽车发动机滤清器用空气滤纸及其制备方法，属于汽车滤清器技术领域，该发明首先以红松木为原料，经二氧化硫处理和蒸汽爆破后浸泡在过氧化氢溶液中制得红松木浆，接着将氢氧化钠、尿素、硫脲配置成改性液改性红松木浆，再将其与红松木浆、棉浆、玻璃纤维，破解打浆后制得混合浆料，然后将沸石分子筛、硅藻土等混合研磨后，加入混合浆料中制得滤纸浆，最后将滤纸浆抄造定量成纸样，脱水干燥后即可得汽车发动机滤清器用空气滤纸，其不足之处在于，该技术方案所获得的汽车发动机滤清器用空气滤纸的强度、过滤精度和过滤效果均没有显著的提升，其中平均孔径、耐破度、杂质去除率等重要指标无法达到高负载、大排量的工程车所用空气滤清器的性能要求。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的空气滤清器用滤纸强度、过滤效率和精度无法达到的高负载、大排量的工程车所用空气滤清器的性能要求的问题，提供了一种高挺度、高过滤精度、高过滤效果、高抗水性、使用寿命长的复合空气滤纸。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高强度高滤效复合空气滤纸，包括喷胶复合的基材和熔喷膜，所述基材的组成成分按重量份数计算如下：棉短绒浆20—40份；聚丙烯纤维5—12份；无碱玻璃纤维短切丝20—40份；两性聚丙烯0.1—3份；改性淀粉轻脂碳酸钙0.2—8份；具有250万—300万分子量的聚氧化乙烯0.5—5份；消泡剂0—0.2份；所述熔喷膜的组成成分按重量份数计算包括如下：聚丙烯30—80份；聚碳酸亚丙脂20—40份；聚乙二醇10—30份；三聚氰胺甲醛树脂40—50份；
所述基材内还添加有强度胶和着色颜料，所述强度胶的组成成分按重量份数计算包括如下：热固性树脂3—5份；苯丙乳胶3—5份；
氯化聚氯乙烯2—3份；丁酮0.8—1.2份；丙酮0.6—1份；有机锡稳定剂0.2—0.4份；所述着色颜料的组成成分按重量份数计算包括如下：甲基苯乙烯乳液4—5份；苯乙烯乳液3—4份；乙烯基甲苯乳液3—4份；分散剂0.2—0.5份；强度胶和着色颜料对基材起提高强度和挺度、耐水洗的效果。
取上述该成分配比的原料、采用现有湿法造纸工艺所获取到的基材和熔喷膜，通过喷胶复合的方法所获取到的复合空气滤纸，其主要性能指标可达到，平均孔径20±5μm，最大孔径22±5μm，过滤等级F8（99.999%），耐破度391KPa，挺度27.4mN/m，基材和熔喷膜复合后的成品，具有梯度过滤的效果，分别对大颗粒固体杂质和小颗粒杂质进行过滤，有效提高过滤效果和过滤速率，同时双层结构也提供了更好的强度和挺度，还可进行反吹去除容尘，延长使用寿命。
作为优选，所述基材和熔喷膜之间通过热熔胶热压复合黏连，所述热熔胶为聚乙烯。在基材或熔喷膜的一侧喷涂上热熔胶液后，通过热压纸辊进行热压复合，最后获得复合空气滤纸的成品。
作为优选，所述基材的定量为170±20g/㎡。确定合适的定量，以平衡强度、过滤效果和速率之间的平衡关系，定量过高会导致基材过厚而过滤速率下降，而定量过低则强度和过滤效果达不到要求。
作为优选，所述熔喷膜的定量为35±10g/㎡。确定合适的定量，以平衡强度、过滤效果和速率之间的平衡关系，定量过高会导致熔喷膜过厚而过滤速率下降，而定量过低则强度和过滤效果达不到要求。
作为优选，所述着色颜料按重量份数计算还包括1—2份的着色剂。作色剂可使基材具有抗水性和耐水洗的性能。
因此，本发明的一种高强度高滤效复合空气滤纸具有以下优点：适合高负载、大排量的工程车的空气滤清器用滤纸、高挺度、高过滤精度、高过滤效果、高抗水性、耐水性、耐破度高、使用寿命长、可反吹。
附图说明
图1为对比例、实施1—3的性能指标表。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
对比例：
某一旧型空气滤纸产品，由上过滤层坯纸和下过滤层坯纸贴合，经过抽真空压榨、烘干后制得，其中上过滤层坯纸其成分配比按重量份数计算包括30份丝光化纤维、15份剑麻纤维、15份牛角瓜纤维、1份乙二醇二缩水甘油醚、0.3份焦磷酸钠；下过滤层坯纸其成分配比按重量份数计算包括60份阔叶木纤维、1份乙二醇二缩水甘油醚、2份二氧化钛气凝胶粒子、2份β-环糊精和1份羟甲基纤维素。
实施例1：
基材的制备，按重量份数计算取得棉短绒浆20份，聚丙烯纤维5份，无碱玻璃纤维短切丝20份，两性聚丙烯0.1份，改性淀粉轻脂碳酸钙0.2份，具有250万—300万分子量的聚氧化乙烯0.5份，消泡剂0.1份，通过湿法造纸工艺制得基材半成品，之后再对其喷涂添加强度胶和着色颜料，其中强度胶按重量份数计算包括有热固性树脂3份，苯丙乳胶3份，氯化聚氯乙烯2份，丁酮0.8份，丙酮0.6份，有机锡稳定剂0.2份，而着色颜料按重量份数计算包括有甲基苯乙烯乳液4份，苯乙烯乳液3份，乙烯基甲苯乳液3份，分散剂0.2份。最后获得的基材成品定量为170±20g/㎡。
熔喷膜的制备，按重量份数计算取得聚丙烯30份；聚碳酸亚丙脂20份，聚乙二醇10份，三聚氰胺甲醛树脂40份，熔融形成高温熔体，通过高速高温气流喷吹，使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维，然后凝聚到多孔滚筒或成网帘上形成纤网，再经自身粘合或热粘合作用得以加固制得，最后获得的熔喷膜成品定量为35±10g/㎡。
最后在基材或熔喷膜的一侧喷涂上定量为10±5g/㎡的聚乙烯热熔胶液后，通过热压纸辊进行热压复合，获得复合空气滤纸的成品。
实施例2：
基材的制备，按重量份数计算取得棉短绒浆28份，聚丙烯纤维9份，无碱玻璃纤维短切丝28份，两性聚丙烯1.9份，改性淀粉轻脂碳酸钙4.5份，具有250万—300万分子量的聚氧化乙烯3份，消泡剂0.1份，通过湿法造纸工艺制得基材半成品，之后再对其喷涂添加强度胶和着色颜料，其中强度胶按重量份数计算包括有热固性树脂3份，苯丙乳胶4份，氯化聚氯乙烯2.4份，丁酮1份，丙酮0.7份，有机锡稳定剂0.35份，而着色颜料按重量份数计算包括有甲基苯乙烯乳液4.5份，苯乙烯乳液3.5份，乙烯基甲苯乳液3.5份，分散剂0.35份，着色剂1份。最后获得的基材成品定量为180±20g/㎡。
熔喷膜的制备，按重量份数计算取得聚丙烯55份；聚碳酸亚丙脂28份，聚乙二醇22份，三聚氰胺甲醛树脂46份，熔融形成高温熔体，通过高速高温气流喷吹，使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维，然后凝聚到多孔滚筒或成网帘上形成纤网，再经自身粘合或热粘合作用得以加固制得，最后获得的熔喷膜成品定量为40±10g/㎡。
最后在基材或熔喷膜的一侧喷涂上定量为12±5g/㎡的聚乙烯热熔胶液后，通过热压纸辊进行热压复合，获得复合空气滤纸的成品。
实施例3
基材的制备，按重量份数计算取得棉短绒浆40份，聚丙烯纤维12份，无碱玻璃纤维短切丝40份，两性聚丙烯3份，改性淀粉轻脂碳酸钙8份，具有250万—300万分子量的聚氧化乙烯5份，消泡剂0.2份，通过湿法造纸工艺制得基材半成品，之后再对其喷涂添加强度胶和着色颜料，其中强度胶按重量份数计算包括有热固性树脂5份，苯丙乳胶5份，氯化聚氯乙烯3份，丁酮1.2份，丙酮1份，有机锡稳定剂0.4份，而着色颜料按重量份数计算包括有甲基苯乙烯乳液5份，苯乙烯乳液4份，乙烯基甲苯乳液4份，分散剂0. 5份，着色剂1份。最后获得的基材成品定量为190±20g/㎡。
熔喷膜的制备，按重量份数计算取得聚丙烯80份；聚碳酸亚丙脂40份，聚乙二醇30份，三聚氰胺甲醛树脂50份，熔融形成高温熔体，通过高速高温气流喷吹，使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维，然后凝聚到多孔滚筒或成网帘上形成纤网，再经自身粘合或热粘合作用得以加固制得，最后获得的熔喷膜成品定量为45±10g/㎡。
最后在基材或熔喷膜的一侧喷涂上定量为15±5g/㎡的聚乙烯热熔胶液后，通过热压纸辊进行热压复合，获得复合空气滤纸的成品。
将对比例、实施例1—3所制得的空气滤纸进行性能检测，其检测结果如图1所示，其中定量的检测采用GB/T451.2-2002纸和纸板定量的侧定方法；耐破度采用GB/T454-2002纸耐破度的测定。
本发明中所用的原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备，本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
综上所述，本发明所得的复合空气滤纸具有更好的挺度、过滤精度、过滤效果、耐破度。
本发明的一种高强度高滤效复合空气滤纸具有适合高负载、大排量的工程车的空气滤清器用滤纸、高强度、高过滤精度、高过滤效果、高抗水性、耐水性、耐破度高、可反吹、使用寿命长的有益效果。
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