CN102888785B - 一种硅胶负载氧化锆空气滤纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅胶负载氧化锆空气滤纸及其制备方法，其由下列重量份的原料制成：木浆70-80、麻浆20-30、陶瓷纤维10-20、改性硅胶2-5、纳米碳酸钙1-3、活性炭2-4、纳米氧化铝1-2、聚磷酸铵0.5-0.8、纯丙乳液2-3、聚乙二醇1-2、磷酸三甲苯酯0.5-1、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、月桂醇硫酸钠0.4-0.8、改性聚乙烯亚胺2-5。本发明制备出来的滤纸具有透水性好、过滤面积大、最大孔径小、过滤精度高、耐破度强、耐高温、抗张强度高等优点，过滤效率达到99.98％，在常温及高温工况下有稳定的性能指标，具有较好的耐温和过滤效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤清器滤纸，具体涉及一种硅胶负载氧化锆空气滤纸及其制备方法。
背景技术
汽车空气滤纸是制造汽车发动机空气滤清器的核心材料，由于空气滤清器位于发动机的进气***中，且发动机在工作时通常会放大量的热，因此通常希望这 一空气过滤介质具备良好的过滤性能和较高的滤清效率以及一定的耐高温性、抗水性和耐破度。现有的滤纸吸附性较差，过滤性能低，从而导致滤清效率低，只能滤除机油中50-60%的杂质；另外现有的滤纸还具有耐高温性差，耐水性差，抗张强度低、耐破度差等缺点，限制了滤纸的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种硅胶负载氧化锆空气滤纸及其制备方法，提高滤纸的吸附性能及耐破度等性能，从而提高滤纸的滤清效率和延长滤纸的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种硅胶负载氧化锆空气滤纸，由下列重量份的原料制成：木浆70-80、麻浆20-30、陶瓷纤维10-20、改性硅胶2-5、纳米碳酸钙1-3、活性炭2-4、纳米氧化铝1-2、聚磷酸铵0.5-0.8、纯丙乳液2-3、聚乙二醇1-2、磷酸三甲苯酯0.5-1、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、月桂醇硫酸钠 0.4-0.8、改性聚乙烯亚胺 2-5。
所述的改性硅胶是在硅胶上负载氧化锆，具体改性过程如下：先将硅胶放入0.1-0.2mol/L氯氧化锆溶液中，在转速为120-150r/min恒温水浴振荡器中浸渍，温度为70-80℃，浸渍后取出过滤，把滤饼转移到坩埚内中，最后在马弗炉中于400-500℃高温焙烧2-3h，取出冷却后用蒸馏水洗涤至中性，烘干即得改性硅胶。
所述的改性聚乙烯亚胺由下列方法制得：向聚乙烯亚胺加入适量的水，调节PH=7-8，升温至80-90℃，加入溶液重量20-25%的乳液型双酚A环氧树脂和1-2%的交联剂TAC并继续反应，当黏度达到要求时停止加热，冷却至室温即可。
所述的汽油滤清器用耐高温纤维滤纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）先将改性硅胶、纳米碳酸钙、活性炭、纳米氧化铝搅拌混合均匀，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，充分搅拌10-20min后，静置5-8min，然后在100-120℃下烘干，得到粉体材料；
（2）将木浆、麻浆、陶瓷纤维分别按配比称重，放入碎浆机中，加入适量的硫酸水碎解至固含量为5-6%的浆料，加入改性聚乙烯亚胺继续碎解1-2h，制成混合浆料；
（3）将步骤（1）制好的粉体材料加入混合浆料中，加入聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、月桂醇硫酸钠 ，加热至70-80℃，搅拌均匀，经疏解机疏解后，再磨浆，加适量的水调浆至固含量为2-3%，调好的浆料经成型网成型后，在0.05-0.08Mpa的真空条件下对成型后的湿纸进行抽吸脱水；
（4）将纯丙乳液和聚乙二醇稀释混合均匀后稀释10-20倍，然后均匀地喷洒在成型后的滤纸上，喷洒完毕后将滤纸放在180-200℃下烘干，即得本发明硅胶负载氧化锆空气滤纸。
本发明与现有技术具有以下有益效果：
本发明通过在硅胶上负载氧化锆，制备出了硅胶负载氧化锆吸附剂，提高了滤纸的吸附性能及过滤性能，另外通过对聚乙烯亚胺进行改性，对滤纸的力学性能有明显地增强作用。本发明制备出来的滤纸具有透水性好、过滤面积大、最大孔径小、过滤精度高、耐破度强、耐高温、抗张强度高等优点，过滤效率达到99.98％，在常温及高温工况下有稳定的性能指标，具有较好的耐温和过滤效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
一种硅胶负载氧化锆空气滤纸，由下列重量份的原料制成：木浆80份、麻浆30份、陶瓷纤维20份、改性硅胶5份、纳米碳酸钙3份、活性炭4份、纳米氧化铝2份、聚磷酸铵0.8份、纯丙乳液3份、聚乙二醇2份、磷酸三甲苯酯1份、苯胺甲基三乙氧基硅烷1份、月桂醇硫酸钠 0.8份、改性聚乙烯亚胺5份。
所述的改性硅胶是在硅胶上负载氧化锆，具体改性过程如下：先将硅胶放入0.15mol/L氯氧化锆溶液中，在转速为140r/min恒温水浴振荡器中浸渍，温度为70℃，浸渍后取出过滤，把滤饼转移到坩埚内中，最后在马弗炉中于450℃高温焙烧2h，取出冷却后用蒸馏水洗涤至中性，烘干即得改性硅胶。
所述的改性聚乙烯亚胺由下列方法制得：向聚乙烯亚胺加入适量的水，调节PH=8，升温至85℃，加入溶液重量22%的乳液型双酚A环氧树脂和2%的交联剂TAC并继续反应，当黏度达到要求时停止加热，冷却至室温即可。
所述的汽油滤清器用耐高温纤维滤纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）先将改性硅胶、纳米碳酸钙、活性炭、纳米氧化铝搅拌混合均匀，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，充分搅拌20min后，静置6min，然后在120℃下烘干，得到粉体材料；
（2）将木浆、麻浆、陶瓷纤维分别按配比称重，放入碎浆机中，加入适量的硫酸水碎解至固含量为5%的浆料，加入改性聚乙烯亚胺继续碎解2h，制成混合浆料；
（3）将步骤（1）制好的粉体材料加入混合浆料中，加入聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、月桂醇硫酸钠 ，加热至75℃，搅拌均匀，经疏解机疏解后，再磨浆，加适量的水调浆至固含量为2%，调好的浆料经成型网成型后，在0.06Mpa的真空条件下对成型后的湿纸进行抽吸脱水；
（4）将纯丙乳液和聚乙二醇稀释混合均匀后稀释20倍，然后均匀地喷洒在成型后的滤纸上，喷洒完毕后将滤纸放在200℃下烘干，即得本发明硅胶负载氧化锆空气滤纸。
经检测，本发明制得的滤纸的成纸透气度在93 L/m2·s ，最大孔径为48μm，平均孔径为30μm，湿伸长率为0.5%，湿耐破度为 392KPa，抗张强度为14.88kN·m，过滤精度为5μm，杂质去除率为99.98%。
Claims (2)
1.一种硅胶负载氧化锆空气滤纸，其特征在于，由下列重量份的原料制成：木浆70-80、麻浆20-30、陶瓷纤维10-20、改性硅胶2-5、纳米碳酸钙1-3、活性炭2-4、纳米氧化铝1-2、聚磷酸铵0.5-0.8、纯丙乳液2-3、聚乙二醇1-2、磷酸三甲苯酯0.5-1、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、月桂醇硫酸钠 0.4-0.8、改性聚乙烯亚胺 2-5；
所述的改性硅胶是在硅胶上负载氧化锆，具体改性过程如下：先将硅胶放入0.1-0.2mol/L氯氧化锆溶液中，在转速为120-150r/min恒温水浴振荡器中浸渍，温度为70-80℃，浸渍后取出过滤，把滤饼转移到坩埚内中，最后在马弗炉中于400-500℃高温焙烧2-3h，取出冷却后用蒸馏水洗涤至中性，烘干即得改性硅胶；所述的改性聚乙烯亚胺由下列方法制得：向聚乙烯亚胺加入适量的水，调节pH=7-8，升温至80-90℃，加入溶液重量20-25%的乳液型双酚A环氧树脂和1-2%的交联剂TAC并继续反应，当黏度达到要求时停止加热，冷却至室温即可。
2.一种如权利要求1所述的硅胶负载氧化锆空气滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）先将改性硅胶、纳米碳酸钙、活性炭、纳米氧化铝搅拌混合均匀，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，充分搅拌10-20min后，静置5-8min，然后在100-120℃下烘干，得到粉体材料；
（2）将木浆、麻浆、陶瓷纤维分别按配比称重，放入碎浆机中，加入适量的硫酸水碎解至固含量为5-6%的浆料，加入改性聚乙烯亚胺继续碎解1-2h，制成混合浆料；
（3）将步骤（1）制好的粉体材料加入混合浆料中，加入聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯、月桂醇硫酸钠 ，加热至70-80℃，搅拌均匀，经疏解机疏解后，再磨浆，加适量的水调浆至固含量为2-3%，调好的浆料经成型网成型后，在0.05-0.08MPa的真空条件下对成型后的湿纸进行抽吸脱水；
（4）将纯丙乳液和聚乙二醇稀释混合均匀后稀释10-20倍，然后均匀地喷洒在成型后的滤纸上，喷洒完毕后将滤纸放在180-200℃下烘干，即得本发明硅胶负载氧化锆空气滤纸。
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