本發明屬于空氣過濾領域，涉及一種空氣過濾部件，特別涉及一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙及其制備方法。
背景技術：
空氣過濾器的應用十分廣泛，隨著社會經濟的快速發展，醫藥、生物科學、集成電路、無菌手術室等潔凈室的要求越來越高，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。
專利號為CN 201310556860.9的中國專利，提出了一種高容塵量玻璃纖維空氣過濾紙及生產工藝，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；其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；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；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，克服了普通的玻璃纖維空氣過濾紙存在的容塵量低，使用壽命短的缺點。但是，此方案提出的濾紙容重較大，極大的增加了濾紙的生產成本；此外，濾紙中施加了膠黏劑，這就極大的降低濾紙在高溫條件下的使用性能。
專利號為CN 201410327983.X的中國專利，提出了一種高性能低定量空氣過濾紙及其制備方法，選用直徑為5-6um的玻璃纖維纖維短切絲和直徑為0.3-0.8um的無堿玻璃纖維棉作為制備空氣過濾紙的主要原材料，通過合理的調節兩者的比例，無堿玻璃纖維短切絲在空氣過濾紙中起到骨架支撐作用，而無堿玻璃纖維棉則搭接在無堿玻璃纖維短切絲上形成多孔結構，從而有效提高空氣過濾效果，解決了傳統的空氣過濾紙提高過濾效率，只能通過增加空氣過濾紙的定量的難題。然而，這種方案的濾紙耐高溫性能也較差。
技術實現要素：
本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙及其制備方法，利用雙組份玻璃纖維自然彎曲，相互扣解的性能使得濾紙材料不需要施加任何膠黏劑既可以達到要求的強度，并且空心玻璃纖維的添加，使得相同體積的濾材在增加比表面積、提升過濾效率的同時，容重并未增加，達到了輕質高效的目的，合理的纖維結構和制備工藝，保證了兩種纖維均勻的分散性、良好的加工性以及制品良好的過濾性能和強度。
為實現本發明的目的采用的技術方案是：一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙，其特征在于所述的低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙由25～40份平均直徑為0.3～2μm的雙組份玻璃纖維和60～75份平均直徑為4～8μm的空心玻璃纖維均勻分布構成，容重為1.2～1.8g/cm3，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為3.6×10-6/℃～5.0×10-6/℃，成分以質量計算為：35～66％SiO2，1～12％Al2O3，1～12％MgO，0～17％CaO，0～3％FeO，1～4％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為7.0×10-6/℃～9.0×10-6/℃，成分以質量計算為：35～66％SiO2，1～12％Al2O3，1～12％MgO，0～17％CaO，0～3％FeO，15～30％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的40％～85％wt。
所述的空心玻璃纖維的空心率為0.90～1.0。
本發明還公開了一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)原料準備：分別取25～40份雙組份玻璃纖維，60～75份空心玻璃纖維；
(2)分散制漿：將步驟(1)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2.6-3.1，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2.6～2.9，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)所得濕紙進行三階段脫水處理，其中第一階段的真空度為0.01～0.02MPa，第二階段的真空度為0.02～0.04MPa，第三階段的真空度為0.06～0.09Mpa，使含濕率小于35％；
(5)干燥處理：對步驟(4)制備的濕紙在230～260℃條件下處理5～20min，然后在270～300℃條件下處理10～35min，最后在240～270℃條件下處理5～10min，是產品最終的含水率小于0.05％。
本發明所具有的有益效果是：①產品耐高溫性能優異，為添加任何膠黏劑，濾紙可以實現在500℃以下具有穩定的使用性能；②低容重，空隙玻璃纖維結構使得濾材具有輕質的特點；③環保，未添加任何膠黏劑，避免了膠黏劑生產，施加工藝過程中所帶來的環境污染。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
實施例1
一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙，其特征在于所述的低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙由25份平均直徑為0.3μm的雙組份玻璃纖維和60份平均直徑為4μm的空心玻璃纖維均勻分布構成，容重為1.2g/cm3，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為3.6×10-6/℃，成分以質量計算為：35％SiO2，12％Al2O3，12％MgO，0％CaO，3％FeO，1％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為7.0×10-6/℃6/℃，成分以質量計算為：35％SiO2，12％Al2O3，12％MgO，17％CaO，3％FeO，30％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的40％。
所述的空心玻璃纖維的空心率為0.90。
本發明還公開了一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)原料準備：分別取25份雙組份玻璃纖維，75份空心玻璃纖維；
(2)分散制漿：將步驟(1)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2.6，并調節漿料質量濃度為1％；
(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％并調節PH至2.6，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)所得濕紙進行三階段脫水處理，其中第一階段的真空度為0.01MPa，第二階段的真空度為0.02MPa，第三階段的真空度為0.06Mpa，使含濕率小于35％；
(5)干燥處理：對步驟(4)制備的濕紙在230℃條件下處理5min，然后在270℃條件下處理10min，最后在240℃條件下處理5min，是產品最終的含水率小于0.05％。
實施例2
一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙，其特征在于所述的低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙由40份平均直徑為2μm的雙組份玻璃纖維和75份平均直徑為8μm的空心玻璃纖維均勻分布構成，容重為1.8g/cm3，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為5.0×10-6/℃，成分以質量計算為：66％SiO2，12％Al2O3，1％MgO，17％CaO，0％FeO，1％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為9.0×10-6/℃，成分以質量計算為：66％SiO2，1％Al2O3，12％MgO，17％CaO，0％FeO，30％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的85％wt。
所述的空心玻璃纖維的空心率為1.0。
本發明還公開了一種低容重耐高溫玻璃纖維過濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)原料準備：分別取40份雙組份玻璃纖維，60份空心玻璃纖維；
(2)分散制漿：將步驟(1)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3.1，并調節漿料質量濃度為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0.15％并調節PH至2.9，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)所得濕紙進行三階段脫水處理，其中第一階段的真空度為0.02MPa，第二階段的真空度為0.04MPa，第三階段的真空度為0.09Mpa，使含濕率小于35％；
(5)干燥處理：對步驟(4)制備的濕紙在260℃條件下處理20min，然后在300℃條件下處理35min，最后在270℃條件下處理10min，是產品最終的含水率小于0.05％。
上述僅為本發明的兩個具體實施方式，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。