本申请涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种无醛滤纸及其专用粘结剂。
背景技术：
本发明所述的滤纸是以玻璃纤维、植物性纤维或者玻璃纤维植物性纤维的混杂纤维为主要原材料，经涂覆浸渍纸进行增强后，再进一步高温烘干定型而得到。主要类型包括空气滤纸、机油滤纸、燃油滤纸和工业滤纸等，空气滤纸的作用是过滤掉空气里面的灰尘和杂质来提高燃料的燃烧效率，机油&燃油滤纸的作用是滤除机油或中的杂物、胶质和水分，向工作系统输送清洁的机油或燃油，工业滤纸可以用于燃气涡轮的空气滤清器等，当空气经过滤纸进入压缩室时,可以过滤掉其中混杂的灰尘和杂质，保证清洁空气的供应，确保发电机组顺畅安全地运行。使用树脂粘结剂对滤纸进行浸渍增强处理的原因是因为这些滤纸原纸同时是纸页疏松，挺度、固有强度较低，不能经受生产加工成滤芯制品的要求，也很难适用于诸如高温高湿等的严苛使用环境，必须增强其强度和耐老化性能才能使用。
一直以来，滤纸行业中通常使用的树脂粘结剂是水溶性热固性酚醛树脂或者其改性产品。使用该系列粘结剂可以给予过滤材料较好的抗油性、稳定性、抗水性、抗化学性及其他性能，在滤纸行业中得到广泛应用。cn201811404902.6公开了一种汽车滤纸用酚醛树脂及其制备方法以及汽车用滤纸，该本发明中含有不饱和键碳链结构的酚醛树脂作为汽车滤纸用树脂，使其具有较好的分子韧性，特殊的工艺制备使在受到长期高温环境后依旧可以保持较好的韧性，由其制备得到的汽车用滤纸具有抗老化耐高温的性能，长时间高温作业后性能保持效果好，可以解决现有技术中滤纸经过长时间高温作业后性能降低的问题。然而该发明中使用了酚醛树脂粘结剂作为浸渍纸，制备得到的是一种含甲醛的滤纸制品，总所周知，甲醛是一级致癌物，对人造成巨大的潜在身体危害和环境危害，使用酚醛树脂制备的滤纸中含有的甲醛可能会在使用环境中释放数年的时间，这会对滤纸的车间和生活环境造成严重的甲醛污染，因此，该发明没有解决甲醛释放而导致的环保问题。
技术实现要素：
为了解决上述技术难题，本发明使用一种水性无甲醛粘结剂专门用于制备滤纸，开发得到一种无甲醛的滤纸制品，主要内容如下：
一种无醛滤纸，包括：原纸、玻璃纤维、浸渍用水性无甲醛粘结剂和原纸用增强剂。
本发明所述的原纸是指用棉短绒、木浆纤维如针叶木木浆、阔叶木浆等制备得到的产品，本发明所述的原纸可以单独使用棉短绒制备得到，也可以使用木浆纤维如针叶木木浆、阔叶木浆制备得到，或者棉浆与木浆纤维混合使用得到，本发明对原纸的原料没有特别要求，一般常用的原纸都可以使用。
本发明所述的玻璃纤维，是一种微纤维玻璃棉，一般通过离心法和火焰法两种工艺制备而成，纤维直径在0.1μm到10μm之间。本发明优选的纤维直径0.2μm到6μm，更优选0.5μm到5μm之间。本发明所述的玻璃纤维含量，按原纸100份质量计算，占据原纸含量的0-60份。
本发明所述的浸渍用水性无甲醛粘结剂通常使用量为原纸质量的5-30％，其包含：60-90份不饱和羧酸低聚物，7-28份不包含甘油聚醚多元醇的多元醇，3-12份甘油聚醚多元醇。
所述的不饱和羧酸低聚物是以乙烯基不饱和羧酸单体均聚、共聚或者和不含羧基的乙烯基不饱和单体共聚得到的产品，乙烯基不饱和羧酸单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、2-甲基马来酸、衣康酸、2-甲基衣康酸、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、马来酸酐、丙烯酸酐等。所述的不含羧基的乙烯基不饱和单体，只要在加热固化时不会释放出甲醛即可，无特别限定。可使用丙烯酸酯类单体如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基类单体、酰胺类单体、脂肪族不饱和烃、苯乙烯类单体、乙烯基酯类单体、丙烯腈、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。其数均分子量为500-30000，分子量分布为≤2.0，优选为800-25000，分子量分布为≤1.8，更优选为1000-20000，分子量分布为≤1.5，所述的不饱和羧酸低聚物的固含量通常为30-60％，ph值为2.0-4.0。
所述的多元醇为带至少两个羟基的化合物，例如乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三乙二醇、1,4-丁二醇、1,2,3-环已三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、1,2,5-戊三醇、1,2-乙二醇(乙二醇)及其二聚体或三聚体、1,2-丙二醇(丙二醇)及其二聚体或三聚体、1,3-丙二醇、2,2-二基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-2,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇、2,2-二羟甲基-2,3-丙二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、葡萄糖、果糖、山梨醇、蔗糖、甘露糖醇、麦芽糖、葡萄糖、间苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚等，或者可以是包含至少两个羟基的加聚物，例如聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯，以及(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯的均聚物或共聚物等。
本发明所述的甘油聚醚多元醇是甘油与环氧丙烷和/或环氧乙烷聚合制备得到，分子量为500-5000，所述的甘油聚醚多元醇包括甘油聚醚-7；甘油聚醚-8；甘油聚醚-12；甘油聚醚-15；甘油聚醚-18；甘油聚醚-20；甘油聚醚-26；甘油聚醚-31。
原纸用增强剂是用以增强纸及纸板强度的一类精细化学品，纸张增强的方法有两种，一种是浆内添加增强剂，一种是抄纸时添加表面增强剂。表面增强剂可归于表面处理剂湿强剂在纤维表面能够形成交联网络，这种交联网络的组成十分复杂，既有加入的聚合物分子间的交联，又有加入的聚合物分子与纤维的交联。后一种也就是共交联作用。共交联可以分为：共价键合(如湿强剂与纤维素、半纤维素、木素残留物羟基发生化学键和)配位络合(如加入的高分子中的极性键与纤维素通过金属离子形成配位络合)以及氢键及分子间相互作用的加强。常用的纸张增强剂有脲醛树脂、酚醛树脂三聚氢胺-甲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚乙烯亚胺、壳聚糖等。
本发明所述的技术方案中由于不含甲醛，所以不使用脲醛树脂、酚醛树脂三聚氢胺-甲醛树脂。本申请的增强剂可以聚酰胺环氧氯丙烷树脂、聚乙烯亚胺、壳聚糖等，更进一步，本申请人发现，使用聚乙烯亚胺作为增强剂比其它增强剂具有更好的强度和耐水耐湿性能，本发明的增强剂优选聚乙烯亚胺，更进一步，本发明所述的聚乙烯亚胺的分子量在600-20000。
本发明所述的粘结剂优选为水溶性无甲醛的组合物。水性表明本发明的粘结剂溶剂为水，不含其它有机溶剂而可能导致产生voc，“无甲醛”表示所述组合物基本不含甲醛，基本上固化过程也不释放甲醛，所使用的添加剂，如多元醇和其它助剂等等本身不含甲醛，聚合过程中不会产生甲醛，而且在处理基材的过程中也不会产生或释放甲醛。
有益效果：采用本发明所述的无甲醛滤纸，是一款无甲醛释放的滤纸，在生产和使用过程中都不产生甲醛。
本发明所述的无甲醛滤纸中用到的用于浸渍纸张的无甲醛粘结剂本身不含甲醛，使用该粘结剂得到的纸张具有良好的粘结强度、韧性和挺度，完全符合国标的要求。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本发明所测试可能需要使用到以下相关标准：
gb/t454-2002《纸耐破度的测定》
gb/t22364-2008《纸和纸板弯曲挺度》
gb/t12914-2008《纸和纸板抗张强度的测定》
gb/t18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》，干燥器法
实施例1(粘结剂配方1)
按100％的固含量计，聚丙烯酸聚合物80份，数均分子量21000，分子量分布为1.6，甘油14份，甘油聚醚-186份，添加适量的水，混合均匀。
实施例2(粘结剂配方2)
按100％的固含量计，聚丙烯酸聚合物85份，数均分子量16000，分子量分布为1.5，1,2,3-环已三醇10.5份，甘油聚醚-314.5份，添加适量的水，混合均匀。
实施例3(粘结剂配方3)
按100％的固含量计，聚丙烯酸聚合物70份，数均分子量3000，分子量分布为1.2，1,2,3-环已三醇21份，甘油聚醚-129份，添加适量的水，混合均匀。
实施例4(滤纸制备)
按100％的固含量计，使用85％木浆纤维，其中木浆纤维的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为1200，增强剂的用量为木浆纤维含量的0.5％；剩余15％的纸浆原料使用纤维直径为2μm的玻璃纤维，使用实施例1所制备的粘结剂制备滤纸，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到无甲醛滤纸。
实施例5(滤纸制备)
按100％的固含量计，使用100％木浆纤维，其中木浆纤维的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为1200，增强剂的用量为木浆纤维含量的0.5％；使用实施例2所制备的粘结剂制备滤纸，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到无甲醛滤纸。
实施例6(滤纸制备)
按100％的固含量计，使用60％的木浆纤维、30％的棉短绒纤维，其中木浆纤维、棉短绒纤维用的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为20000，增强剂的用量为木浆纤维含量的1.0％；剩余的10％纸浆原料使用纤维直径为5μm的玻璃纤维。使用实施例3所制备的粘结剂制备滤纸，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到无甲醛滤纸。
对比例1
按100％的固含量计，使用85％木浆纤维，其中木浆纤维的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为1200，增强剂的用量为木浆纤维含量的0.5％；剩余15％的纸浆原料使用纤维直径为2μm的玻璃纤维，使用酚醛树脂粘结剂等量替代实施例4所用的无甲醛粘结剂，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到滤纸。
对比例2
按100％的固含量计，使用100％木浆纤维，，其中木浆纤维的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为1200，增强剂的用量为木浆纤维含量的0.5％；使用常用的滤纸用酚醛树脂替代实施例5所用的无甲醛粘结剂，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到滤纸。
对比例3
按100％的固含量计，使用60％的木浆纤维、30％的棉绒用纤维，其中木浆纤维、棉绒用纤维用的增强剂使用聚乙烯亚胺，分子量为20000，增强剂的用量为木浆纤维含量的1.0％；剩余的10％纸浆原料使用纤维直径为5μm的玻璃纤维。使用常用的滤纸用酚醛树脂粘结剂等量替代实施例6所用的无甲醛粘结剂，使用常规的滤纸制备工艺经浸渍干燥固化得到滤纸。
对实施例4-6进行性能测试，如下表所示：
根据上述实施例4-6与对比例1-3的测试结果表明，使用无甲醛粘结剂的性能制备的滤纸无游离甲醛释放，其它性能与使用酚醛树脂的粘结剂性能接近，表明无甲醛粘结剂完全可以替代酚醛树脂用于滤纸中使用，用于制备无甲醛滤纸。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请。