专利名称：一种高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃纤维空气过滤纸，特别涉及一种具有高抗水性能的核级玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法。
背景技术：
玻璃纤维空气过滤纸是以玻璃纤维为主要原材料，一般采用湿法成型工艺制成。它具有纤维分布均匀、容尘量大、阻力小、强度大等特点，是一种理想的空气过滤材料。玻璃纤维空气过滤纸按过滤效率分通风用玻璃纤维空气过滤纸(ASHRAE)、中高效玻璃纤维空气过滤纸(HEPA)、超高效玻璃纤维空气过滤纸(ULPA)三大系列。通风用玻璃纤维滤纸(ASHRAE)主要用于普通空调系统、燃气轮机与空压机；中高效玻璃纤维滤纸(HEPA)主要用于万级 10万级洁净室、核电站排风、高档家用吸尘器、空气净化器、防毒面具；超高效玻璃纤维空气过滤纸(ULPA)主要用于芯片厂等高洁净厂房。核级过滤是一种高效空气过滤，是指在极高收集效率(> 99.97%)下去除低浓度的亚微米粒子的过滤方式。目前国内核级玻璃纤维空气过滤纸的研发尚处于起步阶段，国内核工业公司大都选用国外厂家生产的玻璃纤维空气过滤材料用于过滤高湿环境的空气；并且目前国内外已知的玻璃纤维空气过滤材料均存在抗水性能不够高，抗水时间短等问题，因此，研制高抗水性能的玻璃纤维空气过滤纸具有重要意义。
发明内容
针对现行玻璃纤维空气过滤纸存在的问题，本发明提供一种具有高抗水性能的核级玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法。本发明公开了一种高 抗水核级玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维过滤纸和附着在过滤纸表面的抗水层，所述过滤纸由直径为0.1-0.3 的无碱玻璃纤维、直径为
0.5-0.7um的无碱玻璃纤维、直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维和直径为1.4-1.6 y m的无碱玻璃长纤维制得；所述抗水层为氢硅油、丙烯酸乳液的混合物。进一步，所述过滤纸各组分质量百分含量为:直径为0.1-0.3um的无碱玻璃纤维:20 30% ；直径为0.5-0.7um的无碱玻璃纤维:50 60% ；直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维:15 20%直径为1.4-1.6um的无碱玻璃长纤维:5_10%。一种制备所述高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸的方法，包括以下步骤:I)按比例选取直径为0.1-0.3um的无碱玻璃纤维、直径为0.5-0.7um的无碱玻璃纤维、直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维、直径为1.4-1.6um的无碱玻璃长纤维；2)将所选原材料加入到硫酸水溶液中打浆分散得到浆料，控制浆料质量浓度为
2.8% 3.2%,打浆度为 46-50° SR, PH 值为 2.5 3 ;3)加水稀释步骤2)所得浆料至质量浓度为0.28 0.32% ；
4)用离心除渣机对步骤3)稀释后的浆料进行除渣，并在斜网成型造纸机上进行湿法成型，得到玻璃纤维湿纸；5)脱水处理步骤4)所得湿纸，使湿纸的含湿率< 40%，脱水真空度为0.05
0.1MPa ；6)将含氢硅油、丙烯酸乳液和水的混合乳液均匀的喷涂在步骤5)所得湿纸表面；7)将步骤6)的湿纸通过180 250° C的烘房干燥处理。进一步，所述步骤6)中混合乳液浓度为0.0576-0.05953kg/L，乳液中含氢硅油占胶料总重量的3-6%。本发明的有益 效果在于:(I)本发明所用的含氢硅油乳液可发生交联反应在滤纸表面有了一层抗水娃膜，从而使其有很好的抗水性，抗静压能力和抗水时间远长于普通防水滤纸，适用于核工业等对防水性能要求很高的领域的空气过滤。(2)氢硅油乳液能与丙烯酸乳液互溶，并具有良好地成膜性能，形成的膜表面平整、柔软适中、抗拉强度高，抗水压效果优异。(3)本发明所用的玻璃纤维的平均直径小，所制成的滤纸孔隙小，比表面积大，表面平整度高，当胶膜均匀的附着在其表面时滤纸依旧能保持良好的过滤效果。
具体实施例方式下面结合实施例对比进一步对本发明加以说明，以下所述份数均为质量份。实施例1本实施例制备高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸的方法包括以下步骤:I)选取直径为0.1 ii m的无碱玻璃纤维28份，直径为0.5 ii m的无碱玻璃纤维52份，直径为0.8 ii m的无碱玻璃纤维15份，直径为1.5 ii m的无碱玻璃长纤维5份；2)将所选原材料加入到硫酸水溶液中打浆分散得到浆料，控制浆料质量浓度为3%,打浆度为48。SR，PH值为2.8，打浆时间为30min ；3)加水稀释步骤2)所得浆料至质量浓度为0.3% ；4)用离心除渣机对步骤3)稀释后的浆料进行除渣，并在斜网成型造纸机上进行湿法成型，得到玻璃纤维湿纸；5)脱水处理步骤4)所得湿纸，使湿纸的含湿率< 40%，脱水真空度为0.1MPa ；6)将含氢硅油、丙烯酸乳液和水按照一定比例混合，其中:含氢硅油乳液约占含氢硅油和丙烯酸乳液总重量的6%，混合乳液浓度为0.05953kg/L ;然后将混合乳液均匀的喷涂在步骤5)所得湿纸上；7)将步骤6)的湿纸通过200° C的烘房干燥处理。实施例2本实施例制备高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸的方法包括以下步骤:I)选取直径为0.3 ii m的无碱玻璃纤维20份，直径为0.7 ii m的无碱玻璃纤维57份，直径为1.0 ii m的无碱玻璃纤维15份，直径为1.5 ii m的无碱玻璃长纤维8份；2)将所选原材料加入到硫酸水溶液中打浆分散得到浆料，控制浆料质量浓度为3%,打浆度为48。SR，PH值为2.8，打浆时间为30min ；3)加水稀释步骤2)所得浆料至质量浓度为0.3% ；4)用离心除渣机对步骤3)稀释后的浆料进行除渣，并在斜网成型造纸机上进行湿法成型，得到玻璃纤维湿纸；5)脱水处理步骤4)所得湿纸，使湿纸的含湿率< 40%，脱水真空度为0.1MPa ；6)将含氢娃油、丙烯酸乳液和水按照一定比例混合,其中:含氢娃油乳液约占含氢硅油和丙烯酸乳液总重量的3%，混合乳液浓度为0.0576g/L ;然后将混合乳液均匀的喷涂在步骤5)所得湿纸上；7)将步骤6)的湿纸通过200° C的烘房干燥处理。比较实施例1本实施例与实施例1的区别在于本实施例步骤6)混合乳液由普通防水胶、丙烯酸乳液和水按照混合制得，其中:普通防水胶约占胶料总量的10%，混合乳液浓度为
0.06223kg/L。下面结合实验数据对本发明作进一步说明:表I反映本发明实施例抗水玻璃纤维空气过滤纸的性能，表2为不同厂家抗水玻璃纤维空气过滤纸性能对比。表I本发明实施例抗水玻璃纤维空气过滤纸性能对比
权利要求
1.一种高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维过滤纸和附着在过滤纸表面的抗水层，其特征在于:所述过滤纸由直径为0.1-0.3 的无碱玻璃纤维、直径为0.5-0.7um的无碱玻璃纤维、直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维和直径为1.4-1.6 y m的无碱玻璃长纤维制得；所述抗水层是氢硅油和丙烯酸乳液的混合物。
2.如权利要求1所述高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于:所述过滤纸各组分质量百分含量为: 直径为0.1-0.3um的无碱玻璃纤维:20 30% ； 直径为0.5-0.7um的无碱玻璃纤维:50 60% ； 直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维:15 20% 直径为1.4-1.6um的无碱玻璃长纤维:5-10%。
3.一种制备如权利要求2所述高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)按比例选取直径为0. 1-0.3 u m的无碱玻璃纤维、直径为0.5-0.7 u m的无碱玻璃纤维、直径为0.8-1.0um的无碱玻璃纤维和直径为1.4-1.6um的无碱玻璃长纤维； 2)将所选原材料加入到硫酸水溶液中打浆分散得到浆料，控制浆料质量浓度为2.8% 3.2%,打浆度为 46-50° SR, PH 值为 2.5 3 ; 3)加水稀释步骤2)所得浆料至质量浓度为0.28 0.32% ； 4)用离心除渣机对步骤3)稀释后的浆料进行除渣，并在斜网成型造纸机上进行湿法成型，得到玻璃纤维湿纸；5)脱水处理步骤4)所得湿纸，使湿纸的含湿率<40%，脱水真空度为0.05 0.1MPa ； 6)将含氢硅油、丙烯酸乳液和水的混合乳液均匀的喷涂在步骤5)所得湿纸表面； 7)将步骤6)的湿纸通过180 250°C的烘房干燥处理。
4.如权利要求3所述制备高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征在于:所述步骤6)中混合乳液浓度为0.0576-0.05953kg/L，乳液中含氢硅油占胶料总重量的3_6%。
全文摘要
本发明公开了一种高抗水核级玻璃纤维空气过滤纸，包括由直径为0.1-0.3μm、0.5-0.7μm及0.8-1.0μm的无碱玻璃纤维和直径为1.4-1.6μm的无碱玻璃长纤维制成的玻璃纤维过滤纸和由氢硅油和丙烯酸乳液组成的附着在过滤纸表面的抗水层；本发明还公开了一种制备上述空气过滤纸的方法，包括以下步骤1)按配比选择原材料；2)打浆分散原材料得到浆料；3)稀释浆料并调节PH值；4)除渣处理步骤3)浆料并用湿法成型制得湿纸；5)脱水处理步骤4)湿纸；6)在步骤5)湿纸表面喷涂氢硅油、丙烯酸乳液和水的混合乳液；7)干燥处理步骤6)湿纸。本发明玻璃纤维空气过滤纸抗水性能优异，适用于恶劣环境。
文档编号D21D1/02GK103243612SQ201310213230
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月31日 优先权日2013年5月31日
发明者郭茂, 秦大江 申请人:重庆再升科技股份有限公司