一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：1)将植物纤维素A和植物纤维素B分别打浆得到浆料A和浆料B；2)将浆料A抄造成上层滤芯材料；3)将浆料A和浆料B以3:7至7:3的质量比配合抄造成下层滤芯材料；4)采用层间湿法复合工艺将上层滤芯材料和下层滤芯材料压榨复合成润湿状态的复合滤芯材料；5)将润湿状态的复合滤芯材料干燥成型得到孔径为10?15μm的发动机空滤用纤维素复合滤芯材料。本发明降低了生产成本，延长了滤芯的使用寿命，且滤芯可自然降解，对环境不会产生危害，更加节能环保。
【专利说明】
-种发动机空滤用纤维素复合滤巧材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于滤忍材料制备领域，尤其是设及一种发动机空滤用纤维素复合滤忍材 料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国车用空气滤清器需求总量由2006年的3.9亿套，增加到2010年的5.7亿套，预 计2020年将达11.6亿套。空气滤清器作为汽车发动机"立滤"之一，是发动机的重要部件，位 于发动机进气系统，由滤忍和机壳组成，其中滤忍是主要过滤部分，起过滤空气作用，机壳 则为滤忍提供必要的外部保护。空气滤清器主要为汽车发动机提供清洁空气，防止其运行 中吸入含杂质颗粒空气而增加气缸、活塞与气口的磨蚀和损坏。若发动机气缸磨损过大，贝U 其密封性降低，进而导致汽车动力下降，油耗增加；同时导致燃料不能在气缸内充分燃烧， 进而引起汽车尾气有害物质含量增加，另一部分可燃混合气可能透过气缸与活塞间隙渗入 油底壳，引起机油变质，影响发动机润滑，加剧磨损，缩短发动机使用寿命。
[0003] 目前，国内外研发和应用的滤忍材料主要有树脂处理微孔滤纸、无纺布和复合滤 忍。树脂处理微孔滤纸是目前使用最广泛的干式滤忍材料，其利用皮革纤维、植物纤维、化 学纤维等复配，再经树脂处理制得，具有较好的机械强度和抗水性能;但存在使用寿命短、 运行成本高、恶劣条件下性能不稳定等问题，同时树脂和化纤的引入，使其生物可降解性降 低，废弃产品处理存在隐患。在空气滤忍制备领域，中国专利(CN 104693589 r利用再生聚 丙締和玻纤复合生产汽车过滤器的增强材料)"提供了一种利用再生聚丙締和玻纤复合生 产汽车过滤器的增强材料，由聚丙締、玻纤、阳蜡、滑石粉、聚締控弹性体、共混增初剂、黑色 母粒组成，其中聚丙締和聚締控弹性体均为回收废料；中国专利(CN 105111395)"-种聚氨 醋汽车空气滤忍的制备方法"将聚酸多元醇、聚醋多元醇、二甘醇、=乙醇胺、黑聚酸浆、= 乙締二胺在40-80°C条件下反应2-4h，制得A液;在60-100°C溫度下反应4-化，制得B液;开机 注胶，其中A液、B液的质量比为100:15-30;注胶后再插入过滤纸忍，6-8分钟后脱模，制得聚 氨醋汽车空气滤忍；中国专利(CN 204051237)"带静电纳米纤维空气滤忍"在金属支撑网的 上表面复合有聚合阳离子纳米纤维层，金属制成网的下表面复合有聚合阴离子纳米纤维 层，金属制成网、聚合阳离子纳米纤维层、聚合阴离子纳米纤维层通过复合压制工艺复合为 一体；美国专利化S 20120152859 Al) "Filter media with fibrillated 門bers"用玻璃 纤维和非原纤化的合成纤维形成空气滤忍。截至目前，还未见到利用100%不同类型植物纤 维制造新型发动机空滤用复合滤忍材料的相关工艺技术出现。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种成本低、使用寿命长、节能环保的发动 机空滤用纤维素复合滤忍材料的制备方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种发动机空滤用纤维素复合滤忍 材料的制备方法，包括W下步骤：
[0006] I)将植物纤维素 A和植物纤维素 B分别打浆至25-30SR%得到浆料A和浆料B;
[0007] 2)将步骤1)中得到的浆料A抄造成定量为50g/m2的上层滤忍材料；
[0008] 3)将步骤1)中得到的浆料A和浆料BW3:7至7: 3的质量比配合抄造成定量为50g/ m2的下层滤忍材料；
[0009] 4)采用层间湿法复合工艺将步骤2)中得到的上层滤忍材料和步骤3)中得到的下 层滤忍材料压棒复合形成润湿状态的复合滤忍材料；
[0010] 5)将步骤4)中得到的润湿状态的复合滤忍材料干燥成型得到孔径为10-15WI1的发 动机空滤用纤维素复合滤忍材料。
[0011] 作为优选，所述的植物纤维素 A为松木纸浆。
[0012] 作为优选，所述的植物纤维素 B为杨木纸浆、按木纸浆或相思木纸浆中的一种。
[0013] 作为优选，所述步骤1)中的打浆浓度为1-2%。
[0014] 作为优选，所述步骤5)中的干燥溫度为104-106°C。
[0015] 作为优选，所述步骤5)中的干燥时间为10-20分钟。
[0016] 作为优选，所述步骤5)中的干燥真空度为0.8-lMPa。
[0017] 本发明采用100%不同类型植物纤维，基于纤维素径基氨键键合机理，无粘合剂添 加制备综合性能均衡、优异，可生物降解的新型复合滤忍材料，有利于对进入发动机的空气 进行高效、安全的清洁过滤，提高发动机的可靠性和使用寿命，减少汽车尾气的排放。
[0018] 本发明采用双层结构的植物纤维制备复合滤忍，具有较高的过滤精度、容尘能力 及较低的过滤阻力，使不同材料间形成优势互补，充分发挥不同材料的特性;通过双层纤维 滤材实现密度渐增的深度过滤，每层滤材具有不同密度和过滤效率，空气通过滤忍时，各层 滤材可沿气流方向高效地滤除粒径逐渐减小的污染颗粒。
[0019] 综上所述，本发明的有益效果是：降低了生产成本，延长了滤忍的使用寿命，且滤 忍可自然降解，对环境不产生危害，更加节能环保。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例1制备的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料的数码照片：（a) 为复合滤忍材料表面照片；（b)为复合滤忍材料截面照片。
【具体实施方式】
[0021] 为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对发明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 发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0022] 实施例一
[0023] 1)将松木纸浆和杨木纸浆分别打浆至25SRD和30SRD，打浆浓度为1 %，得到经打浆 的松木纸浆和杨木纸浆；
[0024] 2)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆抄造成定量为50g/m2的上层滤忍材料；
[0025] 3)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆和经打浆的杨木纸浆W3:7的质量比配合 抄造成定量为50g/m2的下层滤忍材料；
[0026] 4)采用层间湿法复合工艺将步骤2)中得到的上层滤忍材料和步骤3)中得到的下 层滤忍材料压棒复合形成润湿状态的复合滤忍材料；
[0027] 5)将步骤4)中得到的润湿状态的复合滤忍材料在104°C的溫度条件下，0.SMPa的 真空度下，干燥20分钟，得到孔径为14WI1的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料(a)。
[002引实施例二
[0029] 1)将松木纸浆和按木纸浆分别打浆至27SRD和285护，打浆浓度为1.5%，得到经打 浆的松木纸浆和杨木纸浆；
[0030] 2)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆抄造成定量为50g/m2的上层滤忍材料；
[0031] 3)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆和经打浆的按木纸浆W5:5的质量比配合 抄造成定量为50g/m2的下层滤忍材料；
[0032] 4)采用层间湿法复合工艺将步骤2)中得到的上层滤忍材料和步骤3)中得到的下 层滤忍材料压棒复合形成润湿状态的复合滤忍材料；
[0033] 5)将步骤4)中得到的润湿状态的复合滤忍材料在105°C的溫度条件下，0.9MPa的 真空度下，干燥15分钟，得到孔径为12皿的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料化）。
[0034] 实施例S
[0035] 1)将松木纸浆和相思木纸浆分别打浆至30SRD和25SRD，打浆浓度为2%，得到经打 浆的松木纸浆和相思木纸浆；
[0036] 2)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆抄造成定量为50g/m2的上层滤忍材料；
[0037] 3)将步骤1)中得到的经打浆的松木纸浆和经打浆的相思木纸浆W7:3的质量比配 合抄造成定量为50g/m2的下层滤忍材料；
[0038] 4)采用层间湿法复合工艺将步骤2)中得到的上层滤忍材料和步骤3)中得到的下 层滤忍材料压棒复合形成润湿状态的复合滤忍材料；
[0039] 5)将步骤4)中得到的润湿状态的复合滤忍材料在106°C的溫度条件下，IM化的真 空度下，干燥10分钟，得到孔径为13WI1的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料(C)。
[0040] 测定实施例一、二、=制备得到的=种发动机空滤用纤维素复合滤忍材料的性能 参数。表1为由实施例一、二、=所制备的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料性能参数的表 征结果。由表1中数据可知，采用本发明所述的制备方法获得的发动机空滤用纤维素复合滤 忍材料的性能参数(a)、（b)、（C)厚度分布在0.35-0.40mm，孔径分布在12-14皿，过滤效率在 97-98%之间，表观结构上与发动机空滤用普通单层滤忍材料相近，但过滤效率高于普通单 层滤忍材料，说明其可实现普通单层滤忍材料的完全替代与升级。
[0041] 如图1，从实施例1制备的发动机空滤用纤维素复合滤忍材料的数码照片可看出， 其表面形貌与发动机空滤用普通单层滤忍材料较为相近;但从截面照片可W看出，其由上、 下两层滤忍材料复合而成，进而可提升其使用过程中的过滤效率。
[0042] 表 1
[0043]
[0044] 上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的 精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范 围。
【主权项】
1. 一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 将植物纤维素 A和植物纤维素 B分别打浆至25-30SR°，得到浆料A和浆料B; 2) 将步骤1)中得到的浆料A抄造成定量为50g/m2的上层滤芯材料； 3) 将步骤1)中得到的浆料A和浆料B以3:7至7:3的质量比配合抄造成定量为50g/m2的下 层滤芯材料； 4) 采用层间湿法复合工艺将步骤2)中得到的上层滤芯材料和步骤3)中得到的下层滤 芯材料压榨复合形成润湿状态的复合滤芯材料； 5) 将步骤4)中得到的润湿状态的复合滤芯材料干燥成型得到孔径为10-15μπι的发动机 空滤用纤维素复合滤芯材料。2. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述的植物纤维素 Α为松木纸浆。3. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述的植物纤维素 B为杨木纸浆、桉木纸浆或相思木纸浆中的一种。4. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述步骤1)中的打浆浓度为1-2%。5. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述步骤5)中的干燥温度为104-106 °C。6. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述步骤5)中的干燥时间为10-20分钟。7. 根据权利要求1所述的一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法，其特征 在于:所述步骤5)中的干燥真空度为0.8-lMPa。
【文档编号】D21F11/14GK106012647SQ201610331363
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】邵岚, 张勇, 王雷, 姚菊明, 陈亚军, 陈艳霞
【申请人】杭州新华集团有限公司