CN105274902A - 一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸及其制造方法，所述纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液10-20％、有机醇5-20％、表面活性剂1-5％和纯水55-84％。本发明利用复浸或喷涂工艺将防水浸轧液涂布到普通空气滤纸上，经干燥制得一种具备拒水、拒油、低附着力等优异的纳米特性的新型空气滤纸；拒水性避免了纸张纤维在高湿环境下的吸湿膨胀问题；拒油性和低附着力可以从根本上抵御微小油滴和焦油状悬浮物对滤纸的浸润和胶结颗粒杂质对滤孔的堵塞，实现了纸质滤芯可用清水漂洗干净后重复使用，填补了国内外空气滤芯长寿命设计的空白。
Description
技术领域
本发明涉及卡车、工程机械及工业设备空气净化用滤纸领域，具体是一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸及其制造方法。
背景技术
空气滤纸是制造汽车空气滤芯及空调滤芯必不可少的原材料。目前的空气滤纸由棉、木浆纤维及丙烯酸树脂胶等材料复合而成，在潮湿环境下，纸张的植物纤维吸湿膨胀会使滤纸孔径变小，造成发动机进气阻力增大，进而输出功率降低，耗油量增加；同时，成品空气滤芯纸张因潮湿变软而发生扭曲变形也会进一步加大进气阻力。
目前的空气滤纸无法抵御大气中微小的油滴及焦油状悬浮物，如：汽车排放的尾气、化工企业排放的废气；微小油滴及焦油状悬浮物，一旦被空气滤纸捕获会迅速浸润并牢牢附着在传统滤纸上，并与其它固态颗粒物迅速胶粘在一起，加速滤纸上滤孔的堵死。因此目前的空气滤纸生产的空气滤芯寿命普遍较短，不利于产品的经济性，且造纸需要消耗大量的水和木材，加剧了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸及其制造方法，制备的新型滤纸具备拒水、拒油、低附着力等优异的纳米特性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，所述防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液10-20％、有机醇5-20％、表面活性剂1-5％和纯水55-84％。
作为本发明进一步的方案：所述有机醇为乙醇或甲醇。
作为本发明进一步的方案：所述表面活性剂为OP-10或十二烷基苯磺酸钠。
所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，具体步骤如下：
(1)防水浸轧液的制备：包括以下步骤：
1)按上述质量百分比，称取原料；
2)首先在纯水中加入有机醇，在高速分散机上以1000r/min的速度分散8-12min；
3)加入有机硅拨水剂乳液后，继续分散8-12min；
4)加入表面活性剂，继续分散搅拌3-6min，制得防水浸轧液；
(2)防水浸轧液的涂布：利用复浸或喷涂工艺把步骤(1)制备的防水浸液涂布到预先制备好的普通空气滤纸上，接着将纸张干燥，即得纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2)和3)中，分散时间为10min。
作为本发明进一步的方案：所述步骤4)中，分散搅拌时间为5min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明首先用传统造纸工艺生产出参数符合要求的空气滤纸，接着利用复浸或喷涂工艺将特制的防水浸轧液涂布到普通空气滤纸后，经干燥制得一种新型纳米空气滤纸，该滤纸具备拒水、拒油、低附着力等优异的纳米特性。
利用本发明制得的新型滤纸生产出的空气滤芯集拒水、拒油、拒尘功能于一体，可在任何气候环境中使用，是一款真正意义上的全天候空气滤芯。拒水性可以让该新型滤芯在高湿环境下纸张纤维不会吸湿膨胀，进而不会降低发动机的功率和增加油耗。拒油性和低附着力可以从根本上抵御微小油滴和焦油状悬浮物对滤纸的浸润和胶结颗粒杂质对滤孔的堵塞，实现了纸质滤芯可用清水漂洗干净后重复使用，填补了国内外空气滤芯长寿命设计的空白。从实用性、经济型、节约资源角度来看，本发明是有益于人类社会发展的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，所述防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液15％、甲醇18％、OP-101％和纯水66％。
所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，具体步骤如下：
(1)防水浸轧液的制备：包括以下步骤：
1)按上述质量百分比，称取原料；
2)首先在67kg纯水中加入18kg甲醇，在高速分散机上以1000r/min的速度分散10min；
3)加入15kg有机硅拨水剂乳液后，继续分散10min；
4)加入1kgOP-10，继续分散搅拌5min，制得防水浸轧液；
(2)防水浸轧液的涂布：利用复浸或喷涂工艺把步骤(1)制备的防水浸液涂布到预先制备好的普通空气滤纸上，接着将纸张干燥，即得纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸。
实施例2
一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，所述防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液20％、乙醇20％、十二烷基苯磺酸钠5％和纯水55％。
所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，具体步骤如下：
(1)防水浸轧液的制备：包括以下步骤：
1)按上述质量百分比，称取原料；
2)首先在55kg纯水中加入20kg乙醇，在高速分散机上以1000r/min的速度分散8min；
3)加入20kg有机硅拨水剂乳液后，继续分散8min；
4)加入5kg十二烷基苯磺酸钠，继续分散搅拌6min，制得防水浸轧液；
(2)防水浸轧液的涂布：利用复浸或喷涂工艺把步骤(1)制备的防水浸液涂布到预先制备好的普通空气滤纸上，接着将纸张干燥，即得纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸。
实施例3
一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，所述防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液11％、甲醇5％、OP-101％和纯水83％。
所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，具体步骤如下：
(1)防水浸轧液的制备：包括以下步骤：
1)按上述质量百分比，称取原料；
2)首先在83kg纯水中加入5kg甲醇，在高速分散机上以1000r/min的速度分散12min；
3)加入11kg有机硅拨水剂乳液后，继续分散12min；
4)加入1kgOP-10，继续分散搅拌3min，制得防水浸轧液；
(2)防水浸轧液的涂布：利用复浸或喷涂工艺把步骤(1)制备的防水浸液涂布到预先制备好的普通空气滤纸上，接着将纸张干燥，即得纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸。
在上述发明实施例中，采用了包含纳米拒水剂的树脂乳液作为防水剂主体，通过上述浸轧工艺，使纳米防水剂在纸张的纤维表面形成了连续的全纤维包裹纳米膜，从而使新型滤纸具备了拒水、拒油、低附着力等优异的纳米特性。
上述发明实施例制得的空气滤纸具有拒水、拒油、低附着力的特点：拒水性体现在，纯净水在该空气滤纸表面接触角大于90°，轻轻抖动纸张，纸张上的水滴会像在荷叶上一样来回滚动，但是纸张不会被浸润；拒油性体现在，以芝麻油为例：把芝麻油滴到该空气滤纸上，72小时后检验，纸张未被芝麻油浸润；低附着力体现在，把高粘性塑料胶带的带胶面贴到该滤纸上，然后使劲按压，轻轻一揭胶带就会脱落，纸张及胶带都完好无损。
为了进一步检验该空气滤纸对颗粒污染物的清除效果，将上述发明实施例的空气滤纸与传统滤纸在同样条件下以超细粉煤灰为例进行对比试验，结果显示，传统滤纸表面附着了较多超细粉煤灰，而超细粉煤灰较少附着在该空气滤纸上；在物理振动条件下，传统滤纸表面仍然残留了大量的超细粉煤灰，该空气滤纸表面附着的超细粉煤灰基本被清除干净；在水洗条件下，传统滤纸被润湿而膨胀，且其表面未清除干净的部分超细粉煤灰将滤孔堵塞，而空气滤纸未被润湿且其表面附着的超细粉煤灰基本被清除。
本发明首先用传统造纸工艺生产出参数符合要求的空气滤纸，接着利用复浸或喷涂工艺将特制的防水浸轧液涂布到普通空气滤纸后，经干燥制得一种新型纳米空气滤纸，该滤纸具备拒水、拒油、低附着力等优异的纳米特性。
利用本发明制得的新型滤纸生产出的空气滤芯集拒水、拒油、拒尘功能于一体，可在任何气候环境中使用，是一款真正意义上的全天候空气滤芯。拒水性可以让该新型滤芯在高湿环境下纸张纤维不会吸湿膨胀，进而不会降低发动机的功率和增加油耗。拒油性和低附着力可以从根本上抵御微小油滴和焦油状悬浮物对滤纸的浸润和胶结颗粒杂质对滤孔的堵塞，实现了纸质滤芯可用清水漂洗干净后重复使用，填补了国内外空气滤芯长寿命设计的空白。从实用性、经济型、节约资源角度来看，本发明是有益于人类社会发展的。
对于本领域技术人员而言，本发明限于上述示范性实施例的原材料及工艺细节。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是标准性的、且唯一性的。本发明的范围完全由所附权利要求确定。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
Claims (6)
1.一种纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，其特征在于，由普通空气滤纸和防水浸轧液组成，所述防水浸轧液按照质量百分比的原料包括有机硅拨水剂乳液10-20％、有机醇5-20％、表面活性剂1-5％和纯水55-84％。
2.根据权利要求1所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，其特征在于，所述有机醇为乙醇或甲醇。
3.根据权利要求1所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸，其特征在于，所述表面活性剂为OP-10或十二烷基苯磺酸钠。
4.一种如权利要求1-3任一所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)防水浸轧液的制备：包括以下步骤：
1)按上述质量百分比，称取原料；
2)首先在纯水中加入有机醇，在高速分散机上以1000r/min的速度分散8-12min；
3)加入有机硅拨水剂乳液后，继续分散8-12min；
4)加入表面活性剂，继续分散搅拌3-6min，制得防水浸轧液；
(2)防水浸轧液的涂布：利用复浸或喷涂工艺把步骤(1)制备的防水浸液涂布到预先制备好的普通空气滤纸上，接着将纸张干燥，即得纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸。
5.根据权利要求4所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，其特征在于，所述步骤2)和3)中，分散时间为10min。
6.根据权利要求4所述的纳米拒水、拒油、低附着力空气滤纸的制造方法，其特征在于，所述步骤4)中，分散搅拌时间为5min。
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| CN101417192A (zh) * | 2007-10-25 | 2009-04-29 | 赢创德固赛有限责任公司 | 具有较高除尘度的过滤材料 |
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