一种高容尘量玻璃纤维空气过滤纸及生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种由无碱玻璃纤维短切丝和直径为0.3-0.4um的无碱玻璃纤维棉及粘结胶料制成高容尘量玻璃纤维空气过滤纸，其中无碱玻璃纤维短切丝的质量份为3-8份，无碱玻璃纤维棉的质量份为92-97份，粘结胶料为含氟碳的憎水剂，本发明还公开了生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，先打浆分散原材料得浆料，接着采用湿法成型浆料得湿纸并脱除湿纸中的水份，接着在脱水的湿纸两面施胶，最后干燥得产品，其中打浆时打浆度为52-56°SR，抽吸脱水分三阶段进行，干燥处理分四阶段进行。本发明玻璃纤维空气过滤纸表面平整均匀，比表面积和容尘量大，机械强度高，耐酸碱腐蚀。
【专利说明】一种高容尘量玻璃纤维空气过滤纸及生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于空气过滤领域，涉及一种空气过滤部件，特别涉及一种高容尘量玻璃纤维空气过滤纸和生产该高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺。
【背景技术】
[0002]空气过滤器的应用十分广泛，但目前广泛使用的空气过滤器都存在容尘量低、使用寿命短，更换程序麻烦的缺点，而造成上述问题的主要原因是过滤器所用过滤纸的过滤性能较差，容尘量低。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、阻力小、强度大等特点，是一种理想的空气过滤材料。但是，普通的玻璃纤维空气过滤纸也存在容尘量低，使用寿命短的缺点。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种具有高容尘量的玻璃纤维空气过滤纸及生产该玻璃纤维空气过滤纸工艺。
[0004]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:本发明的高容尘量玻璃纤维空气过滤纸由无碱玻璃纤维短切丝和直径为0.3-0.4um的无碱玻璃纤维棉及粘结胶料制成。
[0005]进一步，所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸中无碱玻璃纤维短切丝的质量份为3-8份，无碱玻璃纤维棉的质量份为92-97份。
[0006]进一步，所述粘结胶料为含氟碳的憎水剂。
[0007]本发明生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，包括以下步骤:
[0008](I)原料准备:分别取3-8份无碱玻璃纤维短切丝和92-97份无碱玻璃纤维棉；
[0009](2)分散制浆:将步骤(I)所选原材料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的PH值为2.9-3.2，并调节浆料质量浓度为1%?1.5% ；
[0010](3)湿法成型:转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.1%?0.15%并调节PH至2.8?3，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸；
[0011](4)抽吸脱水:对步骤(3)所得湿纸进行脱水处理，使含湿率小于40% ；
[0012](5)喷涂胶料:对步骤(4)所得脱水后的湿纸进行双面施胶处理；
[0013](6)干燥处理:干燥处理步骤(5)喷胶后的湿纸。
[0014]进一步，所述步骤(2)分散制浆时打浆度为54° SR。
[0015]进一步，所述无碱玻璃纤维短切丝采用如下方法制得:首先将无碱玻璃球加热到1600?1800°C熔融，然后喷吹熔融无碱玻璃球得到玻璃纤维，最后分切所得玻璃纤维即得长短一致的短切丝。
[0016]进一步，所述步骤(4)抽吸脱水分三阶段进行，第一阶段的真空度为0.02MPa，第二阶段的真空度为0.03MPa,第三阶段的真空度为0.07Mpa。
[0017]进一步，所述步骤(6)干燥处理分四阶段进行，第一段干燥时的温度为250°C，第二段干燥时的温度为280°C，第三段干燥时的温度为260°C，第四段采用烘缸使产品最终的含水率低于0.1%。
[0018]本发明的有益效果在于:(I)本发明的玻璃纤维空气过滤纸主体采用无碱短切丝和无碱玻璃纤维棉，其机械强度好，化学性能稳定，吸水性低，适用于不同环境；(2)本发明中无碱玻璃纤维直径为0.3-0.4um，其比表面积大，所制得滤纸的容尘量大；(3)本发明中粘结胶料选用含氟碳的憎水剂，含氟碳憎水剂渗透性好，使用时聚集在纤维的节点处，并且不形成胶膜，不影响所制得滤纸的透气性；(4)本发明选用无碱玻璃纤维短切丝和无碱玻璃纤维棉比例适宜，在水中能够很好的均匀分散，实现纤维之间的良好结合和交织，所制得的空气过滤纸蓬松、孔隙率高，进一步增加了产品的容尘量；(5)本发明生产工艺干燥处理分四段进行，通过控制温度使产品在干燥过程中收缩均匀；(6)本发明生产工艺湿法成型上浆浓度低，施胶前湿纸的湿度小于40%，可以确保制得的玻璃纤维空气过滤纸表面平整和均匀性。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。
[0020]实施例1:
[0021]本实施例生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，包括以下步骤:
[0022](I)原料准备:分别取5份无碱玻璃纤维短切丝和95份直径为0.3um的无碱玻璃纤维棉；
[0023](2)分散制浆:将步骤(I)所选原材料加入装有硫酸水溶液的分散器中打浆分散12min得到浆料，然后通过调节硫酸及水的量调节浆料的pH值至3.0，质量浓度至1%，本实施例中打浆度54° SR。
[0024](3)湿法成型:转送步骤(2)所得浆料到储存池，加水稀释至质量浓度为0.1%并调节PH至2.9，然后用离心除渣机出去稀释后的浆料中的夹渣，最后将储存池的浆料输送至斜网成型器上成型得到湿纸；为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例成型时采用低浓度上浆。
[0025](4)抽吸脱水:对步骤(3)所得湿纸进行脱水处理，使含湿率小于40% ;为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例采用三阶段真空抽吸脱水，第一阶段的主要目的是轻微脱水，真空度为0.02MPa，第二阶段的主要目的是保证水线不益过长，保证滤纸外观的一致性，抽吸的水量达到40%，因此真空度为0.03MPa，第三阶段主要是控制进入烘房的湿度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度为0.07MPa。
[0026](5)喷涂胶料:对步骤(4)所得脱水后的湿纸进行双面施胶处理；本实施例采用将步骤(4)的湿纸通过浸胶槽的方法施胶，并通过控制湿纸速度使胶料均匀的涂抹在滤纸表面，本实施例所施胶料为含氟碳的憎水剂。
[0027](6)干燥处理:烘干步骤(5)喷胶后的湿纸，为了充分提高热量的利用率，本实施例中所用烘房长度为32-36米，分三段进行干燥，第一段烘烤温度为250°C，本阶段由于湿纸刚进烘房，湿度太高，不进行整体循环，只限于第一段的内部循环，同时不断补充新的热源，排除40?60%的湿气；第二段的温度为280°C，第三段的温度为260°C，第二阶段和第三阶段都采用全循环，并随时补充新热源。上述三阶段之后还设置有烘缸，对滤纸进行干燥和漂白。[0028]本实施例中，烘房采用直接加热的方法，同时对烘房内部的滤纸进行正反两面干燥，滤纸从进烘房到烘干后出烘房只需要3?5分钟，而滤纸的湿度却从99.9%降到0.1%。
[0029]实施例2:
[0030]本实施例生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，包括以下步骤:
[0031](I)原料准备:分别取3份无碱玻璃纤维短切丝和97份直径为0.35um的无碱玻璃纤维棉；
[0032](2)分散制浆:将步骤(I)所选原材料加入装有硫酸水溶液的分散器中打浆分散IOmin得到浆料，然后通过调节硫酸及水的量调节浆料的pH值至3.2，质量浓度至1.3%，本实施例中打浆度52° SR。
[0033](3)湿法成型:转送步骤(2)所得浆料到储存池，加水稀释至质量浓度为0.13%并调节PH至3.0，然后用离心除渣机出去稀释后的浆料中的夹渣，最后将储存池的浆料输送至斜网成型器上成型得到湿纸；为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例成型时采用低浓度上浆。
[0034](4)抽吸脱水:对步骤(3)所得湿纸进行脱水处理，使含湿率小于40% ;为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例采用三阶段真空抽吸脱水，第一阶段的主要目的是轻微脱水，真空度为0.02MPa，第二阶段的主要目的是保证水线不益过长，保证滤纸外观的一致性，抽吸的水量达到40%，因此真空度为0.03MPa，第三阶段主要是控制进入烘房的湿度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度为0.07MPa。
[0035](5)喷涂胶料:对步骤(4)所得脱水后的湿纸进行双面施胶处理；本实施例采用将步骤(4)的湿纸通过浸胶槽的方法施胶，并通过控制湿纸速度使胶料均匀的涂抹在滤纸表面。
[0036](6)干燥处理:烘干步骤(5)喷胶后的湿纸，为了充分提高热量的利用率，本实施例中所用烘房长度为32-36米，分三段进行干燥，第一段烘烤温度为250°C，本阶段由于湿纸刚进烘房，湿度太高，不进行整体循环，只限于第一段的内部循环，同时不断补充新的热源，排除40?60%的湿气；第二段的温度为280°C，第三段的温度为260°C，第二阶段和第三阶段都采用全循环，并随时补充新热源。上述三阶段之后还设置有烘缸，对滤纸进行干燥和漂白。本实施例中，烘房采用直接加热的方法，同时对烘房内部的滤纸进行正反两面干燥，滤纸从进烘房到烘干后出烘房只需要3?5分钟，而滤纸的湿度却从99.9%降到0.1%。
[0037]实施例3:
[0038]本实施例生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，包括以下步骤:
[0039](I)原料准备:分别取7份无碱玻璃纤维短切丝和93份直径为0.4um的无碱玻璃纤维棉；
[0040](2)分散制浆:将步骤(I)所选原材料加入装有硫酸水溶液的分散器中打浆分散15min得到浆料，然后通过调节硫酸及水的量调节浆料的pH值至2.9，质量浓度至1.5%，本实施例中打浆度56° SR。
[0041](3)湿法成型:转送步骤(2)所得浆料到储存池，加水稀释至质量浓度为0.15%并调节PH至2.8，然后用离心除渣机出去稀释后的浆料中的夹渣，最后将储存池的浆料输送至斜网成型器上成型得到湿纸；为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例成型时采用低浓度上浆。[0042](4)抽吸脱水:对步骤(3)所得湿纸进行脱水处理，使含湿率小于40% ;为了保证滤纸在成型时所要保持厚度的均匀性、稳定性、一致性，本实施例采用三阶段真空抽吸脱水，第一阶段的主要目的是轻微脱水，真空度为0.02MPa，第二阶段的主要目的是保证水线不益过长，保证滤纸外观的一致性，抽吸的水量达到40%，因此真空度为0.03MPa，第三阶段主要是控制进入烘房的湿度小于40%，所以需要更大的抽吸力，真空度为0.07MPa。
[0043](5)喷涂胶料:对步骤(4)所得脱水后的湿纸进行双面施胶处理；本实施例采用将步骤(4)的湿纸通过浸胶槽的方法施胶，并通过控制湿纸速度使胶料均匀的涂抹在滤纸表面。
[0044](6)干燥处理:烘干步骤(5)喷胶后的湿纸，为了充分提高热量的利用率，本实施例中所用烘房长度为32-36米，分三段进行干燥，第一段烘烤温度为250°C，本阶段由于湿纸刚进烘房，湿度太高，不进行整体循环，只限于第一段的内部循环，同时不断补充新的热源，排除40~60%的湿气；第二段的温度为280°C，第三段的温度为260°C，第二阶段和第三阶段都采用全循环，并随时补充新热源。上述三阶段之后还设置有烘缸，以对滤纸颜色进行漂白。本实施例中，烘房采用直接加热的方法，同时对烘房内部的滤纸进行正反两面干燥，滤纸从进烘房到烘干后出烘房只需要3~5分钟，而滤纸的湿度却从99.9%降到0.1%。
[0045]对比实施例1:
[0046]本实施例与对比文件I的区别在于，本实施例中原料准备时选取的是5份无碱玻璃纤维短切丝和95份直径为0.3um的中碱玻璃纤维棉；其他工艺步骤与工艺参数相同。
[0047]对比实施例2:
[0048]本实施例与对比文件I的区别在于，本实施例中原料准备时选取的是5份无碱玻璃纤维短切丝和95份直径为0.3um的高碱玻璃纤维棉；其他工艺步骤与工艺参数相同。
[0049]性能测试:
[0050]取实施例1、对比实施例1和对比实施例2制得的玻璃纤维空气过滤纸进行空气过滤性能测试，结果如表1所示:
[0051]表1不同玻璃纤维空气过滤纸性能对比
[0052]
【权利要求】
1.一种高容尘量玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于:所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸由无碱玻璃纤维短切丝和直径为0.3-0.4um的无碱玻璃纤维棉及粘结胶料制成。
2.根据权利要求1所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于:所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸中无碱玻璃纤维短切丝的质量份为3-8份，无碱玻璃纤维棉的质量份为92-97 份。
3.根据权利要求1或2所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于:所述粘结胶料为含氟碳的憎水剂。
4.一种生产如权利要求1所述高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺,其特征在于,包括以下步骤: (1)原料准备:分别取3-8份无碱玻璃纤维短切丝和92-97份无碱玻璃纤维棉； (2)分散制浆:将步骤(I)所选原材料加入分散器中打浆分散得到浆料，调节浆料的pH值为2.9-3.2，并调节浆料质量浓度为1%?1.5% ； (3)湿法成型:转送步骤(2)所得浆料到储存池，稀释至质量浓度为0.1%?0.15%并调节PH至2.8?3，然后将储存池的浆料输送至成型器上成型得到湿纸； (4)抽吸脱水:对步骤(3)所得湿纸进行脱水处理，使含湿率小于40%； (5)喷涂胶料:对步骤(4)所得脱水后的湿纸进行双面施胶处理； (6)干燥处理:干燥处理步骤(5)喷胶后的湿纸。
5.根据权利要求4所述生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，其特征在于:所述步骤(2)分散制浆时打浆度为52-56° SR。
6.根据权利要求4所述生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，其特征在于，所述无碱玻璃纤维短切丝采用如下方法制得:首先将无碱玻璃球加热到1600?1800°C熔融，然后喷吹熔融无碱玻璃球得到玻璃纤维，最后分切所得玻璃纤维即得长短一致的短切丝。
7.根据权利要求4所述生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，其特征在于:所述步骤(4)抽吸脱水分三阶段进行，第一阶段的真空度为0.02MPa，第二阶段的真空度为0.03MPa,第三阶段的真空度为0.07Mpa。
8.根据权利要求4-7任意一项所述生产高容尘量玻璃纤维空气过滤纸的工艺，其特征在于:所述步骤(6)干燥处理分四阶段进行，第一段干燥时的温度为250°C，第二段干燥时的温度为280°C，第三段干燥时的温度为260°C，第四段采用烘缸干燥使产品最终的含水率低于0.1%。
【文档编号】D21H13/40GK103541279SQ201310556860
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】秦大江, 郭茂 申请人:重庆再升科技股份有限公司