热风干燥生产油气分离玻纤滤纸的方法与流程

本发明属于过滤与分离技术，具体涉及一种以热风干燥技术生产油气分离玻纤滤纸的方法。
背景技术：
：传统油气分离材料工艺路线为：通过湿法成型制得玻纤原纸，然后浸渍树脂，采用烘缸表面加热方式进行干燥去除水分。但，浸渍树脂后的材料进入烘缸表面进行干燥工序中，纸页表面接触到加热的烘缸表面时，纸页表面先接收到热量进行加热升温，纸页中的水分沿z方向(文中的z方向皆为纸的厚度方向)运动，树脂由于毛细管作用力被水携带至纸页表层，在高干燥速率下，表面水分的蒸发速度快，受毛细管力作用，迁移到纸页表面的树脂还来不及向内部扩散就已经凝固了，因而导致纸页表层树脂浓度较高，造成孔隙率下降，影响产品过滤及分离性能，造成阻力提升，且纸页的层间结合强度下降。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：针对上述传统工艺造成的产品性能问题，提供一种热风干燥生产油气分离玻纤滤纸的方法，是将通过湿法成型制得的玻纤原纸采用双面热风干燥方式去除水分而制得玻纤滤纸，滤纸的z方向均匀受热，避免了纸页中树脂热迁移现象，能解决因传统干燥工艺造成的纸页孔隙率下降、阻力上升、纸页层间结合强度下降的问题。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种热风干燥生产油气分离玻纤滤纸的方法，该方法是将按现有湿法成型方法制得的玻纤原纸浸渍树脂后送入热风干燥箱内，以25-40m/min的送纸速度前行，同时依次采用55℃-90℃、90℃-120℃、120℃-150℃阶段式升温热风对浸渍树脂后的玻纤原纸两面同时进行干燥，至含水率低于5％。上述提及的玻纤原纸是按现有常规的湿法成型方法所制得。上述浸渍树脂工序所用时间或其他参数同传统工艺，不同的是，本方法中浸渍树脂工序所用的树脂按重量份由酚醛树脂14-16份、固化剂1份及甲醇220份组成。本方法中以酚醛树脂替代丙烯酸，能提高玻纤原纸的耐高温能力(传统技术采用丙烯酸，承受的温度＜150℃，本方法采用酚醛树脂，能承受的温度达到300℃)。本发明方法的原理及优点：树脂由于水分的蒸发造成了其在纸页z方向上的浓度差，从而形成树脂向纸页内部扩散的动力，因而树脂向两个方向(表面迁移和内部扩散)的迁移是同时进行的。最终树脂向纸页表面迁移的程度取决于两种运动间对抗的结果。在表面高干燥速率下，表面水分的蒸发速度快，受毛细管力作用，迁移到纸页表面的树脂还来不及向内部扩散就已经凝固了，因而导致纸页表层树脂浓度较高，纸页的层间结合强度下降；相反，在纸页内部均匀干燥速率下，纸页内部水分的蒸发速度适中，树脂向纸页内部的扩散量增加，使其在纸页中的分布均匀程度提高，进而纸页的层间结合强度也得到提高，过滤性能显著提升。附图说明图1是采用传统烘缸表面加热干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的表面显微照片(200×)。图2是采用传统烘缸表面加热干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的横断面显微照片(500×)。图3是本发明采用双面热风干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的表面显微照片(200×)。图4是本发明采用双面热风干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的横断面显微照片(300×)。具体实施方式实施例1将现有常规的湿法成型方法所制得的玻纤原纸浸渍树脂后送入热风干燥箱内，在热风干燥箱内以25m/min的送纸速度前行，同时依次采用55℃-90℃、90℃-120℃、120℃-150℃阶段式升温热风对浸渍树脂后的玻纤原纸两面同时进行干燥，至含水率低于5％，即得玻纤滤纸。其中，树脂按重量份由酚醛树脂15份、固化剂pf7302b1份及甲醇220份组成。实施例2将现有常规的湿法成型方法所制得的玻纤原纸浸渍树脂后送入热风干燥箱内，在热风干燥箱内以40m/min的送纸速度前行，同时依次采用55℃-90℃、90℃-120℃、120℃-150℃阶段式升温热风对浸渍树脂后的玻纤原纸两面同时进行干燥，至含水率低于5％，即得玻纤滤纸。其中，树脂按重量份由酚醛树脂14份、固化剂pf7302b1份及甲醇220份组成。实施例3将现有常规的湿法成型方法所制得的玻纤原纸浸渍树脂后送入热风干燥箱内，在热风干燥箱内以34m/min的送纸速度前行，同时依次采用55℃-90℃、90℃-120℃、120℃-150℃阶段式升温热风对浸渍树脂后的玻纤原纸两面同时进行干燥，至含水率低于5％，即得玻纤滤纸。其中，树脂按重量份由酚醛树脂16份、固化剂pf7302b1份及甲醇220份组成。实施例41.产品性能参数将现有常规的湿法成型方法所制得的玻纤原纸(其性能参数参见表1)，采用本方法进行热风干燥后，所得玻纤滤纸成品的性能参数见下表2。表1油气分离玻纤原纸的性能参数表表2本方法热风干燥后的成品的性能参数表技术指标数据定量(g/m2)85透气度(cfm)15挺度(mn.m)9.5耐破度(kpa)90过滤阻力(mm/h2o)9.5过滤效率(0.3um,％)85最大孔径(um)28产品的主要表征手段及测试方法：(1)乳液树脂在滤纸中迁移程度的表征：采用纸页内部结合强度来间接表征。如果乳液树脂迁移程度高，则纸页整体结合强度低。反之，则纸页的整体结合强度高，通过耐破度和挺度(检测方法参见表3)来体现。(2)乳液树脂在滤纸中的分布采用扫描电镜观察滤纸横截面，能直观地观察到树脂与纤维之间结合的情况，通过阻力和过滤效率进行体现。测定仪器为le01530vp型场发射扫描电子显微镜(德国ie0公司制造)。(3)纸页孔隙率下降及阻力上升程度的表征：采用透气度(检测方法参见表3)来表征。表3测试方法表检测项目单位检测标准检测仪器仪器型号产地耐破度kpagb/t454耐破度仪dcp-npy1200四川挺度mn.mgb/t2679.3挺度仪zb-td500浙江透气度cfmgb/t5453透气度分析仪fx3300瑞士2.本发明采用双面热风加热干燥产品与传统的烘缸表面加热干燥产品的比较(1)干燥工艺对玻纤滤纸纤维结合强度的影响：结合参见下表4，实验结果发现，如果浸渍滤纸后采用双面热风加热方式下进行干燥，则纸页层间结合力较好，纸页强度较高。在滤纸干燥过程中，根据毛细管作用机理，纸页中纤维之间的空隙形成了毛细管通道，受毛细管力的作用，树脂由水携带着在这些通道中运动，从而产生迁移。树脂是由于毛细管作用力被水携带至纸页表层的，树脂由于水分的蒸发造成了其在纸页z方向上的浓度差，从而形成树脂向纸页内部扩散的动力，因而树脂向两个方向的迁移是同时进行的。最终树脂向纸页表面迁移的程度取决于两种运动间对抗的结果。在表面高干燥速率下，表面水分的蒸发速度快，受毛细管力作用，迁移到纸页表面的树脂还来不及向内部扩散就已经凝固了，因而导致纸页表层树脂浓度较高，纸页的层间结合强度下降；相反，在纸页均匀干燥速率下，表面水分的蒸发速度适中，树脂向纸页内部的扩散量增加，使其在纸页中的分布均匀程度提高，进而纸页的层间结合强度也得到提高。表4本方法与传统方法对玻纤滤纸纤维结合强度的比较技术参数定量(g/㎡)耐破度(kpa)挺度(mn.m)烘缸表面加热干燥工艺85/6.5双面热风加热干燥工艺85909.5(2)乳液树脂在玻纤滤纸中的分布微观结构：采用扫描电镜直观地观察乳液树脂在滤纸表面以及横截面的分布情况。结合参见图1和图2，为烘缸表面加热干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的表面及横断面显微照片。由图可知，树脂在纸页中分布极不均匀，靠近滤纸表面处纤维表面黏附的树脂较多，而在纸页层间纤维表面上黏附的树脂较少，说明滤纸在干燥过程中乳液树脂大部分向纸页表面热迁移。这直接导致纤维之间形成的交织结构松散，产生较大的孔洞。由于在干燥过程中，树脂迅速迁移至纸页表面成膜，使滤纸表面的纤维之间形成非连续的面连接，这将封闭纸页表面的部分孔隙，从而影响过滤与透气性能。结合参见图3和图4，为本方法采用双面热风干燥工艺生产的油气分离玻纤滤纸的表面及横断面显微照片。由图可知，树脂沿纸页横断面分布比较均匀，说明在滤纸干燥过程中乳液树脂向滤纸表面的热迁移程度较小，滞留于纸页层间的聚合物树脂附着于纤维表面，使纤维之间形成较好的交织结构，这对提高纸页层间结合强度和力学性能极为有利。滤纸表面富集的树脂量相对前者较少，在干燥过程中乳胶粒子较快破乳，并黏附于纤维表面，无法在纸页孔隙间形成较为连续的乳胶膜，从而降低由于乳液成膜所导致的纸页孔隙率下降的趋势，这有利于保持滤纸较好的过滤性能。(3)双面热风干燥工艺对滤纸过滤性能的影响：结合参见下表5，从表中的透气度、阻力、过滤效率的测试结果来看，本方法的双面热风加热干燥工艺，纸页透气度大，阻力低，过滤效率更高。因此，按此工艺进行生产的油气分离玻纤滤纸性能得以显著提高。突破了传统工艺一直无法解决的过滤材料效率与阻力的矛盾。表5本方法与传统烘缸表面加热干燥工艺对滤纸过滤性能的影响工艺定量(g/m2)透气度(cfm)过滤阻力(mm/h2o)过滤效率(0.3um,％)传统工艺851210.580本发明85159.585结论：采用本发明的双面热风干燥工艺进行油气分离玻纤滤纸的生产，对滤纸的力学性能及过滤与分离性能得以显著提高，能解决了传统工艺一直困扰的无法解决的过滤材料过滤效率与阻力的矛盾问题，使过滤材料的过滤与分离性能得以充分发挥。当前第1页12