本发明涉及一种过滤纸，尤其是涉及一种耐高温型自清洁过滤纸，属于过滤材料领域。
背景技术：
随着现代化工业的高速发展，环境污染正在严重威胁着人类的生活与健康，近期空气污染对人体的伤害尤为明显，大规模雾霾天气屡屡来袭。国家对空气环境质量重视程度的不断提高，将pm2.5纳入新的空气质量评价体系。如何利用高效的过滤材料减少空气中有害气体进入人体或者对排放的有害气体进行有效过滤已迫在眉睫。为了能实现空气净化的目的，新型优质的过滤材料逐步成为科研工作者的研究热点。由于玻璃纤维具有尺寸稳定性较强、不易变形、电绝缘性好、抗药品性好，及具有耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优良特性使得玻璃纤维成为高效和超高效空气过滤器的首选材料，适用于各个领域的空气净化的应用。但是，玻璃纤维也存在一些不足：纤维长径比大，表面带有电荷，容易相互缠绕而不易分开；表面比较光滑，经打浆处理也不能产生分丝帚化，纤维与纤维之间几乎不存在物理结合，也没有形成氢键的基团，纸页无法自然产生结合强度；机械强度低，不耐高温、容尘量小隔一段时间就需要进行更换。
公开号为cn103556544a的中国专利提供了一种高阻燃性玻璃纤维空气过滤纸，所述高阻燃性玻璃纤维空气过滤纸由直径为7～9μm的无碱玻璃纤维棉、直径为0.3～0.4μm的无碱玻璃纤维棉和粘结胶料制得；所述直径为7～9μm的无碱玻璃纤维棉和直径为0.3～0.4μm的无碱玻璃纤维棉质量比为1∶3.8～4.2；所述粘结胶料为丙烯酸乳液和无卤有机磷酸盐阻燃剂混合物。玻璃纤维空气过滤纸表面平整、均匀，阻燃性能好。该专利提供的过滤纸有效提高了耐高温特性，但是该专利提供的过滤纸只能进行空气过滤出，没有具体考虑其他行业，而且使用玻璃纤维作为原材料也使得它的耐高温性能大打折扣，此外它的强度不高，容尘量有限，使用过程中需要经常更换。
公开号为cn103721477a的中国专利提供了一种高强度玻璃纤维空气过滤纸及其制备方法，该空气过滤纸由玻璃纤维与胶黏剂组成，所述的玻璃纤维在一个平面内均匀的随机分布，多个玻璃纤维间形成微米级的孔隙，胶黏剂裹覆在玻璃纤维间的交织点上，形成网状连接面。玻璃纤维由直径在6μm～20μm之间的玻璃纤维短切丝和直径在1μm～10μm之间的玻璃棉纤维组成。胶黏剂由无机硅胶或胶态矾土或它们的组合而成。该空气过滤纸在常温和高温下均具备足够的强度和优异的气-液分离、液-液分离能力，能够抵抗风速、流量的多次侵袭。该专利提供的过滤纸所使用的无机硅或胶态矾土胶黏剂，强度不高、粘结力不强，因 此降低了整体过滤纸的强度，而以玻璃纤维为原材料也使得它的强度受到了限制，容尘量低，使用过程中需要频繁更换滤纸。
但是就目前的研究来看，由于玻璃纤维本身的限制，导致玻璃纤维过滤纸的耐高温性能不强，目前的手段只能在原有基础上进行改善，并没有对过滤纸有大幅度的改善，此外由玻璃纤维制得的过滤纸的清洗也十分不方便，所以研究耐高温与方便清理的过滤纸将成为近些年发展的重点。
技术实现要素：
为克服上述问题，本发明提供了一种耐高温高强度自清洁过滤纸，由纤维直径为1～2μm玄武岩纤维、纤维直径为2～4μm陶瓷纤维、纤维直径为2～5μm氧化锆纤维、纤维直径为2～5μm氧化铝纤维以及耐高温胶黏剂组成，并在过滤纸纤维表面浸渍一层纳米二氧化钛薄膜。玄武岩纤维和陶瓷纤维作为一种无机纤维，不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能，过滤性能好，剪切强度高，用它作为过滤纸原材料极大的提升了过滤纸的强度以及耐高温特性，而添加的长度不同的氧化锆纤维和氧化铝纤维同样具有高强度，耐高温的特性，而不同长度的纤维可以相互缠结相互填充，使得滤纸结合力提高，采用的多组分大大降低了气流阻力，提高了过滤效率。此外在滤纸表面浸渍的纳米二氧化钛薄膜使得滤纸具有了自清洁功能，使得滤纸表面可以长期保持自清洁的效果，同时二氧化钛还可以将甲醛等有害有机物完全降解为水和二氧化钛，且不造成二次污染，因此既环保又提高了滤纸的使用寿命。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：一种耐高温型自清洁过滤纸，由纤维材料和纤维材料表面的纳米涂层组成，其特征在于所述的纤维材料由50～70％wt、纤维直径为1～2μm玄武岩纤维，20～30％wt、纤维直径为2～4μm陶瓷纤维，5～10％wt、纤维直径为2～5μm氧化锆纤维、5～10％wt、纤维直径为2～5μm氧化铝纤维组成，所述纳米涂层为厚度为0.05～0.10nm二氧化钛薄膜。
所述的玄武岩纤维长径比为25～50，容重为110～130kg/m3，热传导系数为0.03～0.04w/m·k，抗拉强度为3500～4000mpa，弹性模量为90～110gpa。
所述陶瓷纤维长径比为20～35，容重为90～120kg/m3，热传导系数为0.05～0.10w/m·k。
本发明还公开了耐高温自清洁过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取50～70份玄武岩纤维，20～30份陶瓷纤维，5～10份氧化锆纤维，5～10份氧化铝纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)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2.4～3.0，并调节浆料质量浓度为1.0％～1.8％；
(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2.6～2.9，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)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.01～0.02mpa，第二阶段的真空度为0.02～0.04mpa，第三阶段的真空度为0.06～0.09mpa，使含湿率小于25％；
(5)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在200～250℃条件下处理10～20min，然后在250～300℃条件下处理10～30min，最后在230～280℃条件下处理5～10min，是产品最终的含水率小于0.05％。
(6)涂覆tio2：将滤纸以0.1～4cm/s的速度通过长度为4～7m、质量浓度为20～25％的钛酸丁酯酒精溶液，再进入波长为250nm温度为300℃的紫外的烘箱干燥3～5min；
(7)喷胶处理：将胶黏剂稀释至5～10倍，均匀地喷洒或溢流施加于纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中。
本发明的有益之处为：1、耐高温性能好2、强度高3、具有自清洁功能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种耐高温型自清洁过滤纸，由纤维材料和纤维材料表面的纳米涂层组成，其特征在于所述的纤维材料由50％wt、纤维直径为2μm玄武岩纤维，30％wt、纤维直径为2μm陶瓷纤维，10％wt、纤维直径为2μm氧化锆纤维、10％wt、纤维直径为2μm氧化铝纤维组成，所述纳米涂层为厚度为0.05nm二氧化钛薄膜。
所述的玄武岩纤维长径比为25，容重为110kg/m3，热传导系数为0.03w/m·k，抗拉强度为3500mpa，弹性模量为90gpa。
所述陶瓷纤维长径比为20，容重为90kg/m3，热传导系数为0.05w/m·k。
本发明还公开了耐高温自清洁过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取50份玄武岩纤维，30份陶瓷纤维，10份氧化锆纤维，10份氧化铝纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)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3.0，并调节浆料质量浓度为1.8％；
(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0.15％并调节 ph至2.9，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)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.01mpa，第二阶段的真空度为0.02mpa，第三阶段的真空度为0.06mpa，使含湿率小于25％；
(5)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在200℃条件下处理20min，然后在250℃条件下处理30min，最后在230～280℃条件下处理5～10min，是产品最终的含水率小于0.05％。
(6)涂覆tio2：将滤纸以0.1cm/s的速度通过长度为4m、质量浓度为20％的钛酸丁酯酒精溶液，再进入波长为250nm温度为300℃的紫外的烘箱干燥5min；
(7)喷胶处理：将胶黏剂稀释至5倍，均匀地喷洒或溢流施加于纤维纸坯上，多余的胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中。
实施例2
一种耐高温型自清洁过滤纸，由纤维材料和纤维材料表面的纳米涂层组成，其特征在于所述的纤维材料由70％wt、纤维直径为2μm玄武岩纤维，20％wt、纤维直径为4μm陶瓷纤维，5％wt、纤维直径为5μm氧化锆纤维、5％wt、纤维直径为5μm氧化铝纤维组成，所述纳米涂层为厚度为0.10nm二氧化钛薄膜。
所述的玄武岩纤维长径比为50，容重为130kg/m3，热传导系数为0.04w/m·k，抗拉强度为4000mpa，弹性模量为110gpa。
所述陶瓷纤维长径比为35，容重为120kg/m3，热传导系数为0.10w/m·k。
本发明还公开了耐高温自清洁过滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：分别取70份玄武岩纤维，20份陶瓷纤维，5份氧化锆纤维，5份氧化铝纤维；
(2)分散制浆：将步骤(1)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3.0，并调节浆料质量浓度为1.8％；
(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0.15％并调节ph至2.9，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)所得湿纸进行三阶段脱水处理，其中第一阶段的真空度为0.02mpa，第二阶段的真空度为0.04mpa，第三阶段的真空度为0.09mpa，使含湿率小于25％；
(5)干燥处理：对步骤(4)制备的湿纸在250℃条件下处理10min，然后在300℃条件下处理10min，最后在280℃条件下处理5min，是产品最终的含水率小于0.05％。
(6)涂覆tio2：将滤纸以4cm/s的速度通过长度为7m、质量浓度为25％的钛酸丁酯酒精溶液，再进入波长为250nm温度为300℃的紫外的烘箱干燥3～5min；
(7)喷胶处理：将胶黏剂稀释至10倍，均匀地喷洒或溢流施加于纤维纸坯上，多余的 胶黏剂由抽吸箱抽吸，经分离罐分离后重新回到循环胶罐中。
上述仅为本发明单个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。