一種高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙及生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種由無堿玻璃纖維短切絲和直徑為0.3-0.4um的無堿玻璃纖維棉及粘結膠料制成高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙，其中無堿玻璃纖維短切絲的質量份為3-8份，無堿玻璃纖維棉的質量份為92-97份，粘結膠料為含氟碳的憎水劑，本發明還公開了生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，先打漿分散原材料得漿料，接著采用濕法成型漿料得濕紙并脫除濕紙中的水份，接著在脫水的濕紙兩面施膠，最后干燥得產品，其中打漿時打漿度為52-56°SR，抽吸脫水分三階段進行，干燥處理分四階段進行。本發明玻璃纖維空氣過濾紙表面平整均勻，比表面積和容塵量大，機械強度高，耐酸堿腐蝕。
【專利說明】一種高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙及生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于空氣過濾領域，涉及一種空氣過濾部件，特別涉及一種高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙和生產該高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝。
【背景技術】
[0002]空氣過濾器的應用十分廣泛，但目前廣泛使用的空氣過濾器都存在容塵量低、使用壽命短，更換程序麻煩的缺點，而造成上述問題的主要原因是過濾器所用過濾紙的過濾性能較差，容塵量低。玻璃纖維空氣過濾紙是以玻璃纖維為主要原材料，一般采用濕法成型工藝制成，它具有纖維分布均勻、阻力小、強度大等特點，是一種理想的空氣過濾材料。但是，普通的玻璃纖維空氣過濾紙也存在容塵量低，使用壽命短的缺點。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供一種具有高容塵量的玻璃纖維空氣過濾紙及生產該玻璃纖維空氣過濾紙工藝。
[0004]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:本發明的高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙由無堿玻璃纖維短切絲和直徑為0.3-0.4um的無堿玻璃纖維棉及粘結膠料制成。
[0005]進一步，所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙中無堿玻璃纖維短切絲的質量份為3-8份，無堿玻璃纖維棉的質量份為92-97份。
[0006]進一步，所述粘結膠料為含氟碳的憎水劑。
[0007]本發明生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，包括以下步驟:
[0008](I)原料準備:分別取3-8份無堿玻璃纖維短切絲和92-97份無堿玻璃纖維棉；
[0009](2)分散制漿:將步驟(I)所選原材料加入分散器中打漿分散得到漿料，調節漿料的PH值為2.9-3.2，并調節漿料質量濃度為1%?1.5% ；
[0010](3)濕法成型:轉送步驟(2)所得漿料到儲存池，稀釋至質量濃度為0.1%?0.15%并調節PH至2.8?3，然后將儲存池的漿料輸送至成型器上成型得到濕紙；
[0011](4)抽吸脫水:對步驟(3)所得濕紙進行脫水處理，使含濕率小于40% ；
[0012](5)噴涂膠料:對步驟(4)所得脫水后的濕紙進行雙面施膠處理；
[0013](6)干燥處理:干燥處理步驟(5)噴膠后的濕紙。
[0014]進一步，所述步驟(2)分散制漿時打漿度為54° SR。
[0015]進一步，所述無堿玻璃纖維短切絲采用如下方法制得:首先將無堿玻璃球加熱到1600?1800°C熔融，然后噴吹熔融無堿玻璃球得到玻璃纖維，最后分切所得玻璃纖維即得長短一致的短切絲。
[0016]進一步，所述步驟(4)抽吸脫水分三階段進行，第一階段的真空度為0.02MPa，第二階段的真空度為0.03MPa,第三階段的真空度為0.07Mpa。
[0017]進一步，所述步驟(6)干燥處理分四階段進行，第一段干燥時的溫度為250°C，第二段干燥時的溫度為280°C，第三段干燥時的溫度為260°C，第四段采用烘缸使產品最終的含水率低于0.1%。
[0018]本發明的有益效果在于:(I)本發明的玻璃纖維空氣過濾紙主體采用無堿短切絲和無堿玻璃纖維棉，其機械強度好，化學性能穩定，吸水性低，適用于不同環境；(2)本發明中無堿玻璃纖維直徑為0.3-0.4um，其比表面積大，所制得濾紙的容塵量大；(3)本發明中粘結膠料選用含氟碳的憎水劑，含氟碳憎水劑滲透性好，使用時聚集在纖維的節點處，并且不形成膠膜，不影響所制得濾紙的透氣性；(4)本發明選用無堿玻璃纖維短切絲和無堿玻璃纖維棉比例適宜，在水中能夠很好的均勻分散，實現纖維之間的良好結合和交織，所制得的空氣過濾紙蓬松、孔隙率高，進一步增加了產品的容塵量；(5)本發明生產工藝干燥處理分四段進行，通過控制溫度使產品在干燥過程中收縮均勻；(6)本發明生產工藝濕法成型上漿濃度低，施膠前濕紙的濕度小于40%，可以確保制得的玻璃纖維空氣過濾紙表面平整和均勻性。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的描述。
[0020]實施例1:
[0021]本實施例生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，包括以下步驟:
[0022](I)原料準備:分別取5份無堿玻璃纖維短切絲和95份直徑為0.3um的無堿玻璃纖維棉；
[0023](2)分散制漿:將步驟(I)所選原材料加入裝有硫酸水溶液的分散器中打漿分散12min得到漿料，然后通過調節硫酸及水的量調節漿料的pH值至3.0，質量濃度至1%，本實施例中打漿度54° SR。
[0024](3)濕法成型:轉送步驟(2)所得漿料到儲存池，加水稀釋至質量濃度為0.1%并調節PH至2.9，然后用離心除渣機出去稀釋后的漿料中的夾渣，最后將儲存池的漿料輸送至斜網成型器上成型得到濕紙；為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例成型時采用低濃度上漿。
[0025](4)抽吸脫水:對步驟(3)所得濕紙進行脫水處理，使含濕率小于40% ;為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例采用三階段真空抽吸脫水，第一階段的主要目的是輕微脫水，真空度為0.02MPa，第二階段的主要目的是保證水線不益過長，保證濾紙外觀的一致性，抽吸的水量達到40%，因此真空度為0.03MPa，第三階段主要是控制進入烘房的濕度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度為0.07MPa。
[0026](5)噴涂膠料:對步驟(4)所得脫水后的濕紙進行雙面施膠處理；本實施例采用將步驟(4)的濕紙通過浸膠槽的方法施膠，并通過控制濕紙速度使膠料均勻的涂抹在濾紙表面，本實施例所施膠料為含氟碳的憎水劑。
[0027](6)干燥處理:烘干步驟(5)噴膠后的濕紙，為了充分提高熱量的利用率，本實施例中所用烘房長度為32-36米，分三段進行干燥，第一段烘烤溫度為250°C，本階段由于濕紙剛進烘房，濕度太高，不進行整體循環，只限于第一段的內部循環，同時不斷補充新的熱源，排除40?60%的濕氣；第二段的溫度為280°C，第三段的溫度為260°C，第二階段和第三階段都采用全循環，并隨時補充新熱源。上述三階段之后還設置有烘缸，對濾紙進行干燥和漂白。[0028]本實施例中，烘房采用直接加熱的方法，同時對烘房內部的濾紙進行正反兩面干燥，濾紙從進烘房到烘干后出烘房只需要3?5分鐘，而濾紙的濕度卻從99.9%降到0.1%。
[0029]實施例2:
[0030]本實施例生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，包括以下步驟:
[0031](I)原料準備:分別取3份無堿玻璃纖維短切絲和97份直徑為0.35um的無堿玻璃纖維棉；
[0032](2)分散制漿:將步驟(I)所選原材料加入裝有硫酸水溶液的分散器中打漿分散IOmin得到漿料，然后通過調節硫酸及水的量調節漿料的pH值至3.2，質量濃度至1.3%，本實施例中打漿度52° SR。
[0033](3)濕法成型:轉送步驟(2)所得漿料到儲存池，加水稀釋至質量濃度為0.13%并調節PH至3.0，然后用離心除渣機出去稀釋后的漿料中的夾渣，最后將儲存池的漿料輸送至斜網成型器上成型得到濕紙；為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例成型時采用低濃度上漿。
[0034](4)抽吸脫水:對步驟(3)所得濕紙進行脫水處理，使含濕率小于40% ;為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例采用三階段真空抽吸脫水，第一階段的主要目的是輕微脫水，真空度為0.02MPa，第二階段的主要目的是保證水線不益過長，保證濾紙外觀的一致性，抽吸的水量達到40%，因此真空度為0.03MPa，第三階段主要是控制進入烘房的濕度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度為0.07MPa。
[0035](5)噴涂膠料:對步驟(4)所得脫水后的濕紙進行雙面施膠處理；本實施例采用將步驟(4)的濕紙通過浸膠槽的方法施膠，并通過控制濕紙速度使膠料均勻的涂抹在濾紙表面。
[0036](6)干燥處理:烘干步驟(5)噴膠后的濕紙，為了充分提高熱量的利用率，本實施例中所用烘房長度為32-36米，分三段進行干燥，第一段烘烤溫度為250°C，本階段由于濕紙剛進烘房，濕度太高，不進行整體循環，只限于第一段的內部循環，同時不斷補充新的熱源，排除40?60%的濕氣；第二段的溫度為280°C，第三段的溫度為260°C，第二階段和第三階段都采用全循環，并隨時補充新熱源。上述三階段之后還設置有烘缸，對濾紙進行干燥和漂白。本實施例中，烘房采用直接加熱的方法，同時對烘房內部的濾紙進行正反兩面干燥，濾紙從進烘房到烘干后出烘房只需要3?5分鐘，而濾紙的濕度卻從99.9%降到0.1%。
[0037]實施例3:
[0038]本實施例生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，包括以下步驟:
[0039](I)原料準備:分別取7份無堿玻璃纖維短切絲和93份直徑為0.4um的無堿玻璃纖維棉；
[0040](2)分散制漿:將步驟(I)所選原材料加入裝有硫酸水溶液的分散器中打漿分散15min得到漿料，然后通過調節硫酸及水的量調節漿料的pH值至2.9，質量濃度至1.5%，本實施例中打漿度56° SR。
[0041](3)濕法成型:轉送步驟(2)所得漿料到儲存池，加水稀釋至質量濃度為0.15%并調節PH至2.8，然后用離心除渣機出去稀釋后的漿料中的夾渣，最后將儲存池的漿料輸送至斜網成型器上成型得到濕紙；為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例成型時采用低濃度上漿。[0042](4)抽吸脫水:對步驟(3)所得濕紙進行脫水處理，使含濕率小于40% ;為了保證濾紙在成型時所要保持厚度的均勻性、穩定性、一致性，本實施例采用三階段真空抽吸脫水，第一階段的主要目的是輕微脫水，真空度為0.02MPa，第二階段的主要目的是保證水線不益過長，保證濾紙外觀的一致性，抽吸的水量達到40%，因此真空度為0.03MPa，第三階段主要是控制進入烘房的濕度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度為0.07MPa。
[0043](5)噴涂膠料:對步驟(4)所得脫水后的濕紙進行雙面施膠處理；本實施例采用將步驟(4)的濕紙通過浸膠槽的方法施膠，并通過控制濕紙速度使膠料均勻的涂抹在濾紙表面。
[0044](6)干燥處理:烘干步驟(5)噴膠后的濕紙，為了充分提高熱量的利用率，本實施例中所用烘房長度為32-36米，分三段進行干燥，第一段烘烤溫度為250°C，本階段由于濕紙剛進烘房，濕度太高，不進行整體循環，只限于第一段的內部循環，同時不斷補充新的熱源，排除40~60%的濕氣；第二段的溫度為280°C，第三段的溫度為260°C，第二階段和第三階段都采用全循環，并隨時補充新熱源。上述三階段之后還設置有烘缸，以對濾紙顏色進行漂白。本實施例中，烘房采用直接加熱的方法，同時對烘房內部的濾紙進行正反兩面干燥，濾紙從進烘房到烘干后出烘房只需要3~5分鐘，而濾紙的濕度卻從99.9%降到0.1%。
[0045]對比實施例1:
[0046]本實施例與對比文件I的區別在于，本實施例中原料準備時選取的是5份無堿玻璃纖維短切絲和95份直徑為0.3um的中堿玻璃纖維棉；其他工藝步驟與工藝參數相同。
[0047]對比實施例2:
[0048]本實施例與對比文件I的區別在于，本實施例中原料準備時選取的是5份無堿玻璃纖維短切絲和95份直徑為0.3um的高堿玻璃纖維棉；其他工藝步驟與工藝參數相同。
[0049]性能測試:
[0050]取實施例1、對比實施例1和對比實施例2制得的玻璃纖維空氣過濾紙進行空氣過濾性能測試，結果如表1所示:
[0051]表1不同玻璃纖維空氣過濾紙性能對比
[0052]
【權利要求】
1.一種高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙，其特征在于:所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙由無堿玻璃纖維短切絲和直徑為0.3-0.4um的無堿玻璃纖維棉及粘結膠料制成。
2.根據權利要求1所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙，其特征在于:所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙中無堿玻璃纖維短切絲的質量份為3-8份，無堿玻璃纖維棉的質量份為92-97 份。
3.根據權利要求1或2所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙，其特征在于:所述粘結膠料為含氟碳的憎水劑。
4.一種生產如權利要求1所述高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝,其特征在于,包括以下步驟: (1)原料準備:分別取3-8份無堿玻璃纖維短切絲和92-97份無堿玻璃纖維棉； (2)分散制漿:將步驟(I)所選原材料加入分散器中打漿分散得到漿料，調節漿料的pH值為2.9-3.2，并調節漿料質量濃度為1%?1.5% ； (3)濕法成型:轉送步驟(2)所得漿料到儲存池，稀釋至質量濃度為0.1%?0.15%并調節PH至2.8?3，然后將儲存池的漿料輸送至成型器上成型得到濕紙； (4)抽吸脫水:對步驟(3)所得濕紙進行脫水處理，使含濕率小于40%； (5)噴涂膠料:對步驟(4)所得脫水后的濕紙進行雙面施膠處理； (6)干燥處理:干燥處理步驟(5)噴膠后的濕紙。
5.根據權利要求4所述生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，其特征在于:所述步驟(2)分散制漿時打漿度為52-56° SR。
6.根據權利要求4所述生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，其特征在于，所述無堿玻璃纖維短切絲采用如下方法制得:首先將無堿玻璃球加熱到1600?1800°C熔融，然后噴吹熔融無堿玻璃球得到玻璃纖維，最后分切所得玻璃纖維即得長短一致的短切絲。
7.根據權利要求4所述生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，其特征在于:所述步驟(4)抽吸脫水分三階段進行，第一階段的真空度為0.02MPa，第二階段的真空度為0.03MPa,第三階段的真空度為0.07Mpa。
8.根據權利要求4-7任意一項所述生產高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙的工藝，其特征在于:所述步驟(6)干燥處理分四階段進行，第一段干燥時的溫度為250°C，第二段干燥時的溫度為280°C，第三段干燥時的溫度為260°C，第四段采用烘缸干燥使產品最終的含水率低于0.1%。
【文檔編號】D21H13/40GK103541279SQ201310556860
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】秦大江, 郭茂 申請人:重慶再升科技股份有限公司