一种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维和粘结胶料，所述玻璃纤维按质量计由25?45份直径为3.5?6.Oum的无碱玻璃纤维棉和55?75份直径为CK4?CK8um的无碱玻璃纤维混合而成，所述粘结胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联剂，所述粘结胶料干重为玻璃纤维空气过滤纸总重的1-3%?本发明制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，首先分散制浆，然后将浆料送至成型器成型，接着对湿纸表面施胶并抽吸脱水，接着用红外干燥装置对湿纸进行初步干燥，最后在100?20CTC干燥湿纸得产品。本发明空气过滤纸在不影响其他性能的情况下，抗水性能得到明显提高，且清洗后可重复使用。
【专利说明】一种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气态流体过滤领域，涉及基于玻璃纤维的空气过滤纸，特别涉及一种 可重复清洗的玻璃纤维空气过滤纸及制备该过滤纸方法。
【背景技术】
[0002] 玻璃纤维空气过滤纸，具有过滤效率高，化学稳定性好等优点，广泛用于集成电 路、医药卫生领域。在集成电路领域，集成电路的线宽直接取决于生产环境的洁净度，而要 满足集成电路生产环境的所需高洁净度，玻璃纤维过滤纸是唯一的选择。在医药领域，相 关企业必须通过GMP认证，而GMP对企业生产车间的清洁等级也有很高的要求，目前主要 通过使用玻璃纤维空气过滤纸获得相应的清洁等级。在医疗卫生领域，随着"洁净手术室 "和""生物安全病房"的建立，也需要大量使用玻纤滤料。根据估算，2014年中国对玻纤滤 料需求量大于15000吨，市场价值大于200亿元。
[0003] 为了满足市场需求，我们不仅需要生产新的玻纤滤材，还需要回收利用原有的玻 纤滤材。但是普通的玻纤滤材受成分及制备工艺的影响，不便于清洗回收；因此，有必要开 发一种重复清洗玻璃纤维空气过滤纸。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸及其制备 方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] -种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维和粘结胶料，所述玻璃纤维 按质量计由25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维棉和55?75份直径为0. 4? 0. Sum的无碱玻璃纤维混合而成，所述粘结胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面 活性剂和交联剂，所述粘结胶料干重为玻璃纤维空气过滤纸总重的1-3%。
[0007] 作为本发明可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的优选，所述玻璃纤维空气过滤纸厚 度为 0· 35-0. 40mm，定量为 76-85g/m2。
[0008] 作为本发明可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的另一种优选，按粘结剂质量计，超 过70 %的大分子氟碳化合物分布在所述玻璃纤维空气过滤纸表层。
[0009] 作为本发明可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的进一步优选，所述表面活性剂为羟 酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者多种，所述交联剂为三聚氰胺。
[0010] 制备所述可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0011] 1)、分散制楽：取25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维棉、55?75份 直径为0. 4?0. Sum的无碱玻璃纤维、水和硫酸加入打浆机进行打浆分散，控制水和硫酸的 加入量，使浆料质量浓度为2 %?2. 5%，pH为3. 0-4. 0 ;
[0012] 2)、成型：将步骤1)的浆料稀释至质量浓度为0. 1 %?0. 3%并除渣后送至斜网成 型器湿法成型得湿纸；
[0013] 3)、施胶：对步骤2)所得湿纸表面进行施胶，所施胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟 碳化合物，表面活性剂和交联剂；
[0014] 4)、抽吸脱水：利用真空吸槽对步骤3)施胶后的湿纸进行抽吸脱水，使其含湿率 < 45% ；
[0015] 5)、红外干燥：利用红外干燥装置干燥步骤4)所得湿纸，使滤纸的含湿率< 35% ;
[0016] 6)、干燥：100?200°C干燥步骤5)所得的湿纸。
[0017] 作为本发明制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸方法的优选：步骤1)打浆分散 时间为5?10分钟，浆料打浆度为25-35° SR。
[0018] 作为本发明制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸方法的另一种优选：所述斜网成 型器目数为70目，孔径为0.5mm。
[0019] 作为本发明制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸方法的进一步优选：所述表面活 性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者多种，所述交联剂为三聚 氰胺。
[0020] 本发明的有益效果在于：
[0021] 本发明中，玻璃纤维按质量计由25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维 棉和55?75份直径为0. 4?0. Sum的无碱玻璃纤维混合而成，所得过滤纸强度高、滤纸整 体平整、表面致密，保证过滤过程中，空气中绝大部分被阻隔在滤纸表面。
[0022] 本发明中粘结胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联剂；丙 烯酸树脂为增强剂，可提高滤纸强度；大分子氟碳化合物依附在滤纸表面形成氟碳层，能 有效杜绝水分和油滴进入滤纸，用水清洗滤纸时，水滴直接带走滤纸表面粉尘，不会进入滤 纸内部；表面活性剂能有效降低玻璃纤维棉表面张力，提高丙烯酸树脂和玻璃纤维棉之间 的连接力，从而增加滤纸强度；交联剂可以使丙烯酸树脂的线性或轻度支链型的大分子结 构变成三维网状结构，进一步提高滤纸强度；本发明含有表面活性剂和交联剂的玻璃纤维 过滤纸，可直接用水冲洗，不会因为水压过大而造成滤纸损坏，保证滤纸的可重复冲洗和使 用。
[0023] 本发明斜网成型器目数高，网孔小，进一步保证滤纸中细小纤维的含量，并确保滤 纸表面平整性及致密度。
[0024] 本发明抽吸脱水后采用红外干燥器对过滤纸进行干燥，红外线可以穿透被加热物 体内部，不仅可以使氟碳化合物迅速脱水，而且避免普通烘烤加热时水蒸发导致大分子氟 碳化合物向滤纸里面迁移的问题，尽可能将大分子氟碳化合物存留在滤纸表面；另外红外 加热还可以使丙烯酸迅速脱水，粘结在玻璃纤维节点处，避免因烘房加热时水的蒸发引气 丙烯酸的迁移，聚集成膜，保证滤纸拥有最好的强度。
【具体实施方式】
[0025] 下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0026] 以下实施例将公开一种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维和粘结胶 料，其所述玻璃纤维按质量计由25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维棉和55? 75份直径为0. 4?0. Sum的无碱玻璃纤维混合而成，所述粘结胶料包括丙烯酸树脂，大 分子氟碳化合物，表面活性剂和交联剂，所述粘结胶料干重为玻璃纤维空气过滤纸总重的 1-3%。
[0027] 优选的：所述玻璃纤维空气过滤纸厚度为0. 35-0. 45mm，定量为76-85g/m2。
[0028] 优选的：按质量计，粘结剂超过70 %的大分子氟碳化合物分布在所述玻璃纤维空 气过滤纸表层。
[0029] 优选的：所述表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种 或者多种，所述交联剂为三聚氰胺。
[0030] 优选的：所述丙烯酸树脂呈线性或轻度支链型的大分子结构。
[0031] 优选的：所述胶料中丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联剂的质量 比为 20-23 :70-72 :4-5 :2· 05-3. 5。
[0032] 实施例1 :
[0033] 本实施例制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0034] 1)、分散制楽：取30份平均直径为5mm的无碱玻璃纤维棉，60份直径为0· 6um的 无碱玻璃纤维、水和硫酸加入打浆机进行打浆分散，控制水和硫酸的加入量，使浆料质量浓 度为 2. 2%，pH 为 3.5 ;
[0035] 2)、成型：将步骤1)的浆料稀释至质量浓度为0. 2%并除渣后送至斜网成型器湿 法成型得湿纸；
[0036] 3)、施胶：对步骤2)所得湿纸表面进行施胶，所施胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟 碳化合物，表面活性剂和交联剂；
[0037] 4)、抽吸脱水：利用真空吸槽对步骤3)施胶后的湿纸进行抽吸脱水，使其含湿率 < 45% ；
[0038] 5)、红外干燥：利用红外干燥装置干燥步骤4)所得湿纸，使滤纸的含湿率< 35% ;
[0039] 6)、干燥：100?200°C干燥步骤5)所得的湿纸。
[0040] 其中：
[0041] 步骤1)打浆分散时间为8分钟，浆料打浆度为35° SR;
[0042] 步骤2)斜网成型器目数为70目，孔径为0.5mm。
[0043] 步骤3)表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者 多种，所述交联剂为三聚氰胺。
[0044] 进一步，步骤3)所示胶料中丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联 剂的质量比为20:72:5:3。
[0045] 实施例2 :
[0046] 本实施例制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0047] 1)、分散制楽：取42份直径为3. 7mm的无碱玻璃纤维棉、68份直径为0· 45um的无 碱玻璃纤维、水和硫酸加入打浆机进行打浆分散，控制水和硫酸的加入量，使浆料质量浓度 为 2. 5%，pH 为 3. 2 ;
[0048] 2)、成型：将步骤1)的浆料稀释至质量浓度为0. 3%并除渣后送至斜网成型器湿 法成型得湿纸；
[0049] 3)、施胶：对步骤2)所得湿纸表面进行施胶，所施胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟 碳化合物，表面活性剂和交联剂；
[0050] 4)、抽吸脱水：利用真空吸槽对步骤3)施胶后的湿纸进行抽吸脱水，使其含湿率 < 45% ；
[0051] 5)、红外干燥：利用红外干燥装置干燥步骤4)所得湿纸，使滤纸的含湿率< 35% ;
[0052] 6)、干燥：100?200°C干燥步骤5)所得的湿纸。
[0053] 其中：
[0054] 步骤1)打浆分散时间为5分钟，浆料打浆度为30° SR;
[0055] 步骤2)斜网成型器目数为70目，孔径为0.5mm。
[0056] 步骤3)表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者 多种，所述交联剂为三聚氰胺。
[0057] 进一步，步骤3)所示胶料中丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联 剂的质量比为21:71:5:3。
[0058] 实施例3 :
[0059] 本实施例制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，包括以下步骤：
[0060] 1)、分散制楽：取28份直径为5. 8mm的无碱玻璃纤维棉、57份直径为0. 78um的无 碱玻璃纤维、水和硫酸加入打浆机进行打浆分散，控制水和硫酸的加入量，使浆料质量浓度 为 2%，pH 为 4.0 ;
[0061] 2)、成型：将步骤1)的浆料稀释至质量浓度为0. 12%并除渣后送至斜网成型器湿 法成型得湿纸；
[0062] 3)、施胶：对步骤2)所得湿纸表面进行施胶，所施胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟 碳化合物，表面活性剂和交联剂；
[0063] 4)、抽吸脱水：利用真空吸槽对步骤3)施胶后的湿纸进行抽吸脱水，使其含湿率 < 45% ；
[0064] 5)、红外干燥：利用红外干燥装置干燥步骤4)所得湿纸，使滤纸的含湿率< 35% ;
[0065] 6)、干燥：100?200°C干燥步骤5)所得的湿纸。
[0066] 其中：
[0067] 步骤1)打浆分散时间为9分钟，浆料打浆度为32° SR;
[0068] 步骤2)斜网成型器目数为70目，孔径为0.5mm。
[0069] 步骤3)表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者 多种，所述交联剂为三聚氰胺。
[0070] 进一步，步骤3)所示胶料中丙烯酸树脂，大分子氟碳化合物，表面活性剂和交联 剂的质量比为23:70:4:3。
[0071] 性能测试：
[0072] 取实施例1所制得空气过滤纸进行性能检测，结果如表1所示：
[0073] 表1实施例1所得空气过滤纸与普通玻璃纤维空气过滤纸性能比较
[0074]
【权利要求】
1. 一种可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，包括玻璃纤维和粘结胶料，其特征在于：所 述玻璃纤维按质量计由25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维棉和55?75份直 径为0. 4?0. Sum的无碱玻璃纤维混合而成，所述粘结胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟碳化 合物，表面活性剂和交联剂，所述粘结胶料干重为玻璃纤维空气过滤纸总重的1-3%。
2. 根据权利要求1所述可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于：所述玻璃纤维 空气过滤纸厚度为0. 35-0. 40mm，定量为76-85g/m2。
3. 根据权利要求1所述可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于：按粘结剂质量 计，超过70 %的大分子氟碳化合物分布在所述玻璃纤维空气过滤纸表层。
4. 根据权利要求1所述可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸，其特征在于：所述表面活性 剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者多种，所述交联剂为三聚氰 胺。
5. 制备如权利要求1-4任意一项所述可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征 在于，包括以下步骤： 1) 、分散制浆：取25?45份直径为3. 5?6. Oum的无碱玻璃纤维棉、55?75份直径 为0. 4?0. 8um的无碱玻璃纤维、水和硫酸加入打楽机进行打楽分散，控制水和硫酸的加入 量，使浆料质量浓度为2 %?2. 5%，pH为3. 0-4. 0 ; 2) 、成型：将步骤1)的浆料稀释至质量浓度为0. 1%?0.3%并除渣后送至斜网成型器 湿法成型得湿纸； 3) 、施胶：对步骤2)所得湿纸表面进行施胶，所施胶料包括丙烯酸树脂，大分子氟碳化 合物，表面活性剂和交联剂； 4) 、抽吸脱水：利用真空吸槽对步骤3)施胶后的湿纸进行抽吸脱水，使其含湿率 < 45% ； 5) 、红外干燥：利用红外干燥装置干燥步骤4)所得湿纸，使滤纸的含湿率< 35% ; 6) 、干燥：100?200°C干燥步骤5)所得的湿纸。
6. 根据权利要求5所述制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征在于：步 骤1)打浆分散时间为5?10分钟，浆料打浆度为25-35° SR。
7. 根据权利要求5所述制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征在于：所 述斜网成型器目数为70目，孔径为0.5mm。
8. 根据权利要求5所述制备可重复清洗玻璃纤维空气过滤纸的方法，其特征在于：所 述表面活性剂为羟酸盐、硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂中的一种或者多种，所述交联 剂为三聚氰胺。
【文档编号】D21H13/40GK104213470SQ201410454881
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】秦大江, 郭茂 申请人:重庆再升科技股份有限公司