CN105755902A - 纳米旁通滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，包括竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维、玻璃纤维、纤维状粘结剂、木质素、纳米纤维素晶体和分散剂；所述的熔喷非织造布，包括聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇、三聚氰胺甲醛树脂；本发明将各种浆料通过超高压微射流纳米分散机得到纤维素纳米纤维，该纤维素纳米纤维具有比铁更硬更轻的特性，用于滤纸行业可以实现纸页轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及滤纸技术领域，具体涉及一种纳米旁通滤纸及其制备方法。
背景技术
旁通滤纸是机油滤清器中的重要组成部件，关系到机油滤清器的整体性能。然而现有的旁通滤纸采用普通木浆为主要成分制成的一种纸制的过滤层，但因普通木浆纤维较细、紧度高，因此制成的旁通滤纸普遍存在着紧度高、过滤效率低、寿命短、纸页厚重等缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种纳米旁通滤纸，具不但过滤效果高，而且具有耐油水耐高温环保的特性同时具有纸页轻量化。
为实现发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：
所述的熔喷非织造布，按重量份数计，包括以下组分：
更为优选，一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：
作为优选，所述的纤维状粘结剂为包括水溶性PVA纤维、维荣纤维、低熔点聚酯中的一种或两种以上混合物。
作为优选，所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺或聚氧乙烯。
本发明中聚碳酸亚丙酯是一种新型完全生物可降解的脂肪族聚碳酸酯，是完全可降解的环保型塑料，因其具有良好的生物降解性和柔韧性，广泛地应用于各个领域。
三聚氰胺甲醛树脂是一种用途广泛的热固性氨基树脂，它可以作为胶黏剂、层压材料、涂料、模塑料用树脂，又可以作为织物、纸张、皮革等的处理剂，具有高的反应活性和交联性。
作为优选，所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒与聚丙烯改性低熔点塑料母粒质量比为6:4。
作为优选，所述的纳米旁通滤纸的定量为200±10g/㎡，厚度至少为2.0mm。
本发明还涉及上述纳米旁通滤纸的制备方法，采取的技术手段为：
一种纳米旁通滤纸的制备方法，包括如下步骤：
1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为10～30％，优选为15～28％；
2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为3～8％，优选为4～6％；
3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5-4.5％,打浆度30-50°SR,湿重6-8g的成浆；
4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；
5)按配方量的聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇和三聚氰胺甲醛树脂混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；
6)将熔喷非织造布和原纸叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得两层纤维层形成相互毡扎的纳米旁通滤纸。
本发明将各种浆料通过超高压微射流纳米分散机得到纤维素纳米纤维，该纤维素纳米纤维具有比铁更硬更轻的特性，用于滤纸行业可以实现纸页轻量化。
竹浆为中等纤维长度的纸浆，细而柔软。浆张松厚度、撕裂度高，耐破强度和抗张强度较低，有较高的机械强度；龙须草浆洁净强韧，纤维细长，有优越的交织力，成纸较细腻平滑，机械强度良好；纳米纤维素晶体(nano-crystallinecellulose，NCC)，其粒径一般在30～100nm之间，比表面积很大，可以长期稳定地分散在溶剂体系形成准交替分散体系，在水中分散形成稳定的NCC胶体，纳米纤维素质轻、力学性能优异、透光性，其生物降解性和可再生性也是其他增强材料无法相比的，NCC在制浆造纸中作为增强、助留、助滤剂有很好的发展前景；同时原纸与熔喷非织造布形成双层结构的滤纸，提供了滤纸的耐油水耐高温的特性，并加入了聚碳酸亚丙酯，增加了环保性能。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆20份，龙须草浆30份，针叶木浆30份，石膏纤维20份，玻璃纤维20份，纤维状粘结剂1份，木质素0.2份，纳米纤维素晶体2.8份，分散剂2.5份，所述的熔喷非织造布，按重量份数计，包括聚丙烯80份，聚碳酸亚丙酯40份，聚乙二醇20份，三聚氰胺甲醛树脂30份。
所述的纤维状粘结剂为水溶性PVA纤维；所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺；所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒与聚丙烯改性低熔点塑料母粒质量比为6:4。
该纳米旁通滤纸的制备方法，包括如下步骤：
1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为15％；
2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为6％；
3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为4.5％,打浆度50°SR,湿重8g的成浆；
4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；
5)按配方量的聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇和三聚氰胺甲醛树脂混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；
6)将熔喷非织造布和原纸叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得两层纤维层形成相互毡扎的纳米旁通滤纸。
实施例2
一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆40份，龙须草浆60份，针叶木浆40份，石膏纤维20份，玻璃纤维50份，纤维状粘结剂5份，木质素3份，纳米纤维素晶体2份，分散剂0.5份，所述的熔喷非织造布，按重量份数计，包括聚丙烯30份，聚碳酸亚丙酯40份，聚乙二醇30份，三聚氰胺甲醛树脂10份。
所述的纤维状粘结剂为维荣纤维；所述的分散剂包括聚氧乙烯；所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒与聚丙烯改性低熔点塑料母粒质量比为6:4。
该纳米旁通滤纸的制备方法，包括如下步骤：
1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为28％；
2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为8％；
3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5％,打浆度30SR,湿重6g的成浆；
4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；
5)按配方量的聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇和三聚氰胺甲醛树脂混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；
6)将熔喷非织造布和原纸叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得两层纤维层形成相互毡扎的纳米旁通滤纸。
实施例3
一种纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，所述的原纸，按重量份数计，包括竹浆50份，龙须草浆50份，针叶木浆40份，石膏纤维25份，玻璃纤维40份，纤维状粘结剂10份，木质素2份，纳米纤维素晶体1份，分散剂1份，所述的熔喷非织造布，按重量份数计，包括聚丙烯60份，聚碳酸亚丙酯30份，聚乙二醇20份，三聚氰胺甲醛树脂30份。
所述的纤维状粘结剂为低熔点聚酯；所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺；所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒与聚丙烯改性低熔点塑料母粒质量比为6:4。
该纳米旁通滤纸的制备方法，包括如下步骤：
1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15～100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为18％；
2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为4％；
3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为4.0％,打浆度35°SR,湿重7g的成浆；
4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；
5)按配方量的聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇和三聚氰胺甲醛树脂混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；
6)将熔喷非织造布和原纸叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得两层纤维层形成相互毡扎的纳米旁通滤纸。
上述实施例制得的旁通滤纸技术指标如下表所示：
Claims (7)
1.纳米旁通滤纸，包括原纸和熔喷非织造布，其特在于所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：
所述的熔喷非织造布，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的纳米旁通滤纸，其特征在于所述的原纸，按重量份数计，包括以下组分：
3.根据权利要求1所述的纳米旁通滤纸，其特征在于所述的纤维状粘结剂为包括水溶性PVA纤维、维荣纤维、低熔点聚酯中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的纳米旁通滤纸，其特征在于所述的分散剂包括阴离子聚丙烯酰胺或聚氧乙烯。
5.根据权利要求1所述的纳米旁通滤纸，其特征在于所述的聚丙烯包括聚丙烯塑料母粒和聚丙烯改性低熔点塑料母粒，所述的聚丙烯塑料母粒与聚丙烯改性低熔点塑料母粒质量比为6:4。
6.根据权利要求1所述的纳米旁通滤纸，其特征在于，所述的旁通滤纸的定量为200±10g/㎡，厚度至少为2.0mm。
7.如权利要求1至5任一所述的纳米旁通滤纸的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)按配料量将竹浆、龙须草浆、针叶木浆、石膏纤维和玻璃纤维加水进行混合在超高压微射流纳米分散机的作用下进行剥离、撕裂成直径为15—100nm之间，长度在200nm～20微米的纤维素纳米纤维浆料，所述的浆料中含纤维素纳米纤维的重量百分比为10～30％；
2)将配料量的纳米纤维素晶体分散在水中得到稳定的纳米纤维素晶体胶体，其中该纳米纤维素晶体胶体的纳米纤维素晶体的质量分数为3～8％；
3)将步骤1)所得的纤维素纳米纤维浆料、步骤2)得到的纳米纤维素晶体胶体、纤维状粘结剂、木质素、分散剂再于打浆机中进行打浆得到成浆，成浆的打浆浓度为3.5-4.5％,打浆度30-50°SR,湿重6-8g的成浆；
4)将步骤3)得到的成浆按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；
5)按配方量的聚丙烯、聚碳酸亚丙酯、聚乙二醇和三聚氰胺甲醛树脂混合均匀，喂入聚合物喷丝成网系统，由螺杆挤出机熔融共混，经喷丝、牵伸装置得到超细纤维，在接收成型装置上形成共混熔喷纤网，依靠自身黏合形成熔喷非织造布；
6)将熔喷非织造布和原纸叠加在一起，用双辊热压机进行压辊，使得两层纤维层形成相互毡扎的纳米旁通滤纸。
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