一种高匀度玻璃纤维液体过滤材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高匀度玻璃纤维液体过滤材料及其制备方法，属于过滤材料领 域。
【背景技术】
[0002] 汽车滤清器一空气滤清器、机油滤清器、燃油滤清器，是确保汽车发动机安全、可 靠工作的重要组成部分。其中燃油滤清器的功能是阻隔燃油炼制加工中造成的污染物颗粒 进入发动机燃烧室，减少由于颗粒磨损导致的内部泄露，从而引起喷油量的降低，保护发动 机喷油系统的部件不受磨损，确保发动机的正常运转，延长其他零部件的使用寿命，同时实 现降低汽车油耗，减少汽车的炭黑排放污染，增强行车的安全性。
[0003] 随着汽车工业的不断发展，近年来对发动机的要求提高，欧III、欧IV排放法规的逐 步实施，推动发动机采取了增压、增压中冷、电控喷射燃油、高压共轨等新的技术措施，W实 现发动机的高功率、小体积、低排放。配合发动机小体积的发展要求，与之配套的滤清器相 应也提出了更新的技术要求，同样希望滤清器结构紧凑，单个滤清器的滤材用量减少，作为 滤清器主要组成部分的滤材，其性能直接影响滤清器产品性能，运就对滤材的均匀性提出 了更高的要求。由于微纤维玻璃棉有较细的纤维直径及良好的耐溫性能，较易实现滤材越 来越高的过滤精度的要求，成为生产过滤材料的主要原材料。
[0004] 微纤维玻璃棉主要有罔心旋转和火焰喷吹两种生广方法。罔心旋转玻璃微纤维玻 璃棉的生产过程是将融化好的玻璃经料道末端的漏板流出，进入离屯、器，在高速旋转的离 屯、机带动下，离屯、器侧壁甩出的近万股玻璃细流，在燃烧室产生的高溫高速火焰作用下玻 璃细流被进一步牵伸成纤维，在集棉网带的负压风作用下，棉纤维沉积在运行的网带上，形 成均匀的棉拉。该方法形成的微纤维玻璃棉直径在2μm至8μm之间，纤维直径离散度小。
[0005] 火焰喷吹微纤维玻璃棉的生产过程是将融化的玻璃液经过漏板孔流下来，形成一 次丝，在胶漉的牵引下送到燃烧室喷出的火焰中，形成玻璃微纤维棉进入集棉室，沉积在网 带上形成棉拉由收棉漉收集。该方法生产的微纤维玻璃棉直径一般在0. 1到5μπι之间， 纤维长径比高达2500-4000,可W满足过滤材料不同过滤精度的要求，且具有较高的抗拉强 度，但是纤维直径离散度较大。
[0006] 传统玻璃纤维液体过滤材料主要W火焰喷吹微纤维玻璃棉作为原材料，但是该纤 维长度较长，在水中容易缠结絮聚，不易分散，所W得到的过滤材料均匀性差，平均孔径大 小不一，直接影响到滤器的过滤精度及使用寿命。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中过滤材料均匀性差、孔径大小不一等缺陷，本发明提供一种 高匀度玻璃纤维液体过滤材料及其制备方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0009] -种高匀度玻璃纤维液体过滤材料，其原料组分包括：火焰喷吹微纤维玻璃棉 40~95份，离屯、旋转微纤维玻璃棉1~30份，玻璃纤维短切丝1~20份和水溶性丙締酸 类粘结剂3~10份，所述份数为质量份数。
[0010] 本发明高匀度玻璃纤维液体过滤材料W火焰喷吹微纤维玻璃棉、离屯、旋转微纤维 玻璃棉和玻璃纤维短切丝搭配作为原材料，经过湿法造纸工艺制成过滤材料，所得过滤材 料孔径均匀，Cpk〉l. 67,提高了生产过程能力控制，节约生产成本；使滤器的容尘量提高，延 长了使用寿命；主要用于汽车滤清器的油液过滤、高级航空油过滤、船舶及重型机械液压传 动伺服系统的液压油过滤、油/水中固体杂质的过滤等。
[0011] 玻璃纤维液体过滤材料其过滤方式主要为表面过滤和深层过滤。其孔径的分布及 孔率的多少直接影响过滤精度值和容尘量，而过滤材料的过滤精度及其容尘量决定了滤忍 及滤清器的过滤精度及使用寿命。申请人经研究发现，将离屯、旋转微纤维玻璃棉、火焰喷吹 微纤维玻璃棉及玻璃纤维短切丝搭配使用，使原材料中的微纤维直径比较稳定，经分散后 得到的浆料更加均匀，有利于均匀湿纸页的形成，保证滤材孔径分布相对均匀集中，避免影 响过滤精度的大孔及影响容尘量的小孔出现。
[0012] 本申请所述的水溶性丙締酸类粘结剂，固含量为10~50%，为了保证所得产品的 强度等性能，水溶性丙締酸类粘结剂进一步优选的浓度为1~lOwt%，更进一步优选为上 海摩田化学的型号为LD909的产品。
[0013] 为了实现滤材不同等级的过滤精度，同时提高孔径分布的均匀性，火焰喷吹微纤 维玻璃棉的叩解度为10~80。SR，进一步优选为10~40。SR。
[0014] 为了进一步提高滤材孔径的均匀性和性能的稳定性，离屯、旋转微纤维玻璃棉的叩 解度为5~30。SR，进一步优选为10~28。SR。
[0015] 为了保证本发明中滤材的后续加工性能及所得产品的性能，玻璃纤维短切丝长度 为3~15mm，纤维直径为3~20μm。玻璃纤维短切丝是作为骨架纤维被加入的，其成分为 无碱或者是中碱。
[0016] 上述高匀度玻璃纤维液体过滤材料的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
[0017] (1)将火焰喷吹微纤维玻璃棉、离屯、旋转微纤维玻璃棉和玻璃纤维短切丝混合，并 加人水和无机酸分散，得到均匀的悬浮液；
[0018] (2)将步骤（1)所得的悬浮液经除渣、稀释后送至长网机，形成厚度均匀的湿纸 页；
[0019] (3)将水溶性丙締酸类粘结剂均匀地喷洒或溢流施加于步骤（2)所得的湿纸页 上；
[0020] (4)将步骤（3)所得物料烘干，即得。
[0021] 为了增加过滤材料的机械强度，避免玻璃纤维易于脱落而在使用过程中产生"二 次污染"，上述制备方法，还包括步骤（5)在步骤（4)所得高匀度玻璃纤维液体过滤材料的 单面或双面复合保护层。
[0022] 上述的保护层为合成纤维层或天然纤维层，克重为15-150g/cm2。
[0023] 上述无机酸采用常规无机酸，如硫酸、盐酸等。
[0024] 为了使玻璃微纤维在水中分散均匀，步骤（1)所得悬浮液的浓度为0.9~ 1. 2wt%，抑值为2~4。
[00巧]为了保证除渣效果及成型的均匀性，步骤（2)中悬浮液经除渣、稀释后的浓度为 0. 02 ~0. 2wt%D
[0026] 为了保证水溶性丙締酸类粘结剂固化反应的更加充分，从而保证所得产品性能， 步骤（4)中的烘干溫度为100~200°C，烘干时间为10~60min。
[0027] 本发明未提及的技术均参照现有技术。
[0028] 本发明高匀度玻璃纤维液体过滤材料通过火焰喷吹微纤维玻璃棉、离屯、旋转微纤 维玻璃棉搭和玻璃纤维短切丝搭配作为原材料，使原材料中的微纤维直径比较稳定，经分 散后得到的浆料更加均匀，提高了过滤材料的成形匀度，保证了过滤材料孔径分布相对均 匀集中，生产过程能力控制Cpk〉l. 67,节约了生产成本，适应了小体积发动机对滤材性能高 均匀性的要求，提高了滤器的使用寿命，可适用于汽车滤清器的油液过滤W及各种大型机 车、工程机械设备的液压系统等。
【具体实施方式】
[0029] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0030] 各实施例中高匀度玻璃纤维液体过滤材料的各性能测试方法如下：
[0031] (1)平均流量孔径采用多孔性材料分析仪CFP-1100A(美国PMI公司）测试；
[0032] (2)容尘量是滤材使用寿命的直接表现，采用多次通过试验台测试，测试标准 IS016889 ；
[003引 （3)Cpk值是现代企业用于表示制括能力的指标，可通过公式（1)计算：Cpk值越高， 产品质量波动越小，均匀性越好。
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