一种高性能低定量空气过滤纸及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能低定量空气过滤纸，所述空气过滤纸由直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝、直径为0.3-0.8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9，所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。本发明还公开了制备该空气过滤纸的方法，首先按配比选取玻璃纤维并分散制浆，然后将浆料转至抄前池并调整pH为4-5，接着将浆料移至网前箱并调整pH为6-8，接着湿法成型制得湿纸，最后干燥湿纸得产品。本发明的空气过滤纸，定量低于75g/m2、吸附量大于1.10ml/g，且防水性能好、过滤效率高。
【专利说明】一种高性能低定量空气过滤纸及其制备方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明属于矿物纤维领域，涉及一种基于玻璃纤维的空气过滤纸，特别涉及一种 高性能低克重空气过滤纸及其制备方法。 【背景技术】
[0002] 空气过滤纸运用十分广泛，随着社会经济的快速发展，医药、生物科学、集成电路、 无菌手术室等洁净室的要求越来越高，传统的空气过滤纸为了提高过滤效率，只能通过增 加空气过滤纸的定量，定量的增加往往又会增加空气过滤纸的阻力，阻力的增加就会降低 空气过滤纸的使用寿命，同时，由于增加空气过滤纸的定量，就需要增加制造空气过滤纸的 原材料，提高生产成本。因此，有必要开发一种低定量高性能空气过滤纸以适应社会需求。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高性能低定量空气过滤纸及其制备方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种高性能低定量空气过滤纸，所述空气过滤纸由直径为5-6um的无碱玻璃纤维 短切丝、直径为〇. 3-0. Sum的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃纤维短切丝 与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9,所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。
[0006] 本发明选用直径为5-6um的玻璃纤维纤维短切丝和直径为0. 3-0. 8um的无碱玻璃 纤维棉作为制备空气过滤纸的主要原材料，通过合理的调节两者的比例，无碱玻璃纤维短 切丝在空气过滤纸中起到骨架支撑作用，而无碱玻璃纤维棉则搭接在无碱玻璃纤维短切丝 上形成多孔结构，从而有效提高空气过滤效果。
[0007] 本发明所选粘结胶料含有氟碳憎水剂，可以显著提高过滤纸的防水性能，使其能 够适用各种潮湿环境而不影响性能。
[0008] 作为本发明的优选，所述空气过滤纸定量低于75g/m2,吸附量大于1. 10ml/g。
[0009] 本发明制备所述制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[〇〇1〇] 1)分散制浆：首先按所述比例选取直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为 0. 3-0. 8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和无机酸搅拌均勻制成纸楽 悬浮液；
[0011] 2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液出渣后转至抄前池，然后调节纸 浆悬浮液pH为4-5并贮存酸洗0. 2-lh ;
[0012] 3)网前箱pH调节：将步骤2) pH为4-5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为 6-8 ；
[0013] 4)湿法成型：将步骤3) pH为6-8的浆料送至成型机成型为湿纸页；
[0014] 5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶 料；
[0015] 6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品。
[0016] 本发明制备过滤纸的方法，在抄前池将浆料的pH值调节为4-5并保存0. 2-lh，使 得浆料中的粉尘和短小的玻璃纤维快速沉降，避免其对空气过滤纸性能的不利影响；在网 前箱添加少量碱将pH值调整为6-8,可以进一步沉降粉尘和短小的玻璃纤维。
[0017] 作为本发明制备方法的优选，步骤1)所得纸浆悬浮液的质量浓度为0. 1-0. 25%， pH值为6-8。
[0018] 作为本发明制备方法的优选，步骤2)调节pH值后纸浆悬浮液的质量浓度为 0· 1-0. 25%。
[0019] 作为本发明制备方法的优选，步骤5)本发明采用分段干燥的方法对过滤纸进行 干燥，干燥时分三段进行，第一段干燥温度为250-280度，，时间为2min，第二段干燥温度为 230-250度，时间为2min，第三段干燥温度为200-220度，时间为3min。避免一次干燥所导 致的过滤纸板结，孔隙分布不均匀的缺陷，有利于增强滤纸的空气过滤性能；另外，分段干 燥还可以降低烘干温度，节约能源。 【具体实施方式】
[0020] 下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0021] 以下实施例将公开一种高性能低克重空气过滤纸，该空气过滤纸由直径为5-6um 的无碱玻璃纤维短切丝、直径为〇. 3-0. 8um的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，其中无碱 玻璃纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9,粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。
[0022] 以下实施例所获得的空气过滤纸，定量低于75g/m2,吸附量大于1. 10ml/g。
[0023] 实施例1 :
[0024] 本实施例制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0025] 1)分散制浆：首先按1:4的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和 直径为范围0. 3-0. Sum的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀 制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为0. 15%，pH 值为4. 5 ;
[0026] 2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆 悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为5并保存0. 3h ;控制清水加 入量使纸浆悬浮液的质量浓度为〇. 2 % ;
[0027] 3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为7 ;
[0028] 4)湿法成型：将步骤3) pH为7的浆料送至成型机成型为湿纸页
[0029] 5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶 料；
[0030] 6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度 为270度，时间为2min，第二段干燥温度为250度，时间为2min，第三段干燥温度为200度， 时间为3min。
[0031] 实施例2:
[0032] 本实施例制备高性能低克重空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0033] 1)分散制浆：首先按1 :9的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和 直径为范围0. 3-0. Sum的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀 制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为1. 2%，pH值 为4 ;
[〇〇34] 2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆 悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为4并保存0. 8h ;控制清水加 入量使纸浆悬浮液的质量浓度为2. 5 % ;
[0035] 3)网前箱pH调节：将步骤2) pH为4的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6 ;
[0036] 4)湿法成型：将步骤3) pH为6的浆料送至成型机成型为湿纸页
[0037] 5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶 料；
[0038] 6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度 为260度，时间为2min，第二段干燥温度为250度，时间为2min，第三段干燥温度为210,时 间为3min。
[0039] 实施例3 :
[0040] 本实施例制备高性能低定量空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0041] 1)分散制浆：首先按1:7的比例选取直径范围为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和 直径为范围0. 3-0. Sum的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和硫酸搅拌均匀 制成纸浆悬浮液；调节水和硫酸的加入量，使得所得纸浆悬浮液的质量浓度为0. 2 %，pH值 为 4. 8 ;
[0042] 2)抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液除渣并移至储存池，然后将纸浆 悬浮液转至抄前池，接着向抄造池加清水调节纸浆悬浮液pH为5并保存0. 5h ;控制清水加 入量使纸浆悬浮液的质量浓度为〇. 23% ;
[0043] 3)网前箱pH调节：将步骤2)pH为5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为7 ;
[0044] 4)湿法成型：将步骤3) pH为7的浆料送至成型机成型为湿纸页
[0045] 5)施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶 料；
[0046] 6)干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品；干燥时分三段进行，第一段干燥温度 为265度，时间为2min，第二段干燥温度为255度，时间为2min，第三段干燥温度为220度， 时间为3min。
[0047] 对上述实施例所制得的玻璃纤维过滤纸进行性能测试，结果如下表1所示：
[0048] 表1各实施例过滤纸性能测试
【权利要求】
1. 一种高性能低定量空气过滤纸，其特征在于：所述空气过滤纸由直径为5-6um的无 碱玻璃纤维短切丝、直径为〇. 3-0. Sum的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制成，所述无碱玻璃 纤维短切丝与无碱玻璃纤维棉质量比为1:4-9,所述粘结胶料为丙烯酸树脂和氟碳憎水剂。
2. 根据权利要求1所述高性能低克重空气过滤纸，其特征在于：所述空气过滤纸定量 低于75g/m2,吸附量大于1. 10ml/g。
3. 制备如权利要求1-2任意一项所述制备高性能低克重空气过滤纸的方法，其特征在 于，包括以下步骤： 1) 分散制浆：首先按所述比例选取直径为5-6um的无碱玻璃纤维短切丝和直径为 0. 3-0. 8um的无碱玻璃纤维棉，然后将所选原材料混合并加水和无机酸搅拌均勻制成纸楽 悬浮液； 2) 抄前池pH调节：首先对步骤1)的纸浆悬浮液出渣后转至抄前池，然后调节纸浆悬 浮液pH为4-5,并对纸浆悬浮液进行贮存酸洗0. 2-lh ; 3) 网前箱pH调节：将步骤2) pH为4-5的纸浆悬浮液转至网前箱，并调节pH为6-8 ; 4) 湿法成型：将步骤3) pH为6-8的浆料送至成型机成型为湿纸页； 5) 施胶：采用喷涂或淋涂的方式对步骤4)施加丙烯酸树脂和氟碳憎水剂混合胶料； 6) 干燥：干燥步骤5)施胶后的湿纸得产品。
4. 根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤1)所 得纸浆悬浮液的质量浓度为0. 1-0. 25, pH值为4-5。
5. 根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤2)调 节pH值后纸浆悬浮液的质量浓度为0. 1-0. 25。
6. 根据权利要求3所述制备高性能低定量空气过滤纸的方法，其特征在于：步骤5)干 燥时分三段进行，第一段干燥温度为250-280度，，时间为2min，第二段干燥温度为230-250 度，时间为2min，第三段干燥温度为200-220度，时间为3min。
【文档编号】D21H21/16GK104060497SQ201410327983
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】秦大江, 郭茂, 李学杰 申请人:重庆再升科技股份有限公司