專利名稱：一種阻燃型汽車空氣濾紙及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種濾清器濾紙，具體涉及一種阻燃型汽車空氣濾紙及其制備方法。
背景技術：
汽車空氣濾紙是制造汽車發動機空氣濾清器的核心材料，由于空氣濾清器位于發動機的進氣系統中，且發動機在工作時通常會放大量的熱，因此通常希望這一空氣過濾介質具備一定的抗熱性或耐溫性。特別是近年來，由于空氣濾紙的燃燒而引起的汽車爆炸事故頻發，越來越多的發動機主機廠商對空氣濾紙的阻燃性能提出了要求。目前，日本阿波、美國H V及韓國奧斯龍等公司已推出含磷系阻燃劑的環保型空氣濾紙或具有持久性阻燃效果的空氣濾紙。國內也有少數廠家生產出了相應產品，但由于其阻燃劑添加量過大，導致濾紙的力學性能和濾清效率受到了較嚴重的影響。國內市場上阻燃型空氣濾紙的稀缺導致一些濾清器企業只能依托進口來滿足客戶的需求。所以，研發高效阻燃空氣濾紙成了一個亟待解決的課題。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種阻燃型汽車空氣濾紙及其制備方法，增加濾紙的吸附性能及抗腐蝕性耐高溫等性能，從而提高濾紙的濾清效率和延長濾紙的使用壽命。為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下
一種阻燃型汽車空氣濾紙，由下列重量份的原料制成針葉木漿60-70、聚酰亞胺纖維30-40、陶瓷纖維10-20、碳分子篩2-5、鈉基澎潤土 1_3、輕質碳酸鈣1_2、改性活性氧化鋁2-4、磷酸二氫銨O. 5-0. 8、改性丙烯酸乳液3-4、苯丙乳液2-5、木質素磺酸鈉O. 5_1、硅烷偶聯劑A150 O. 5-1、月桂醇硫酸鈉O. 4-0. 8、聚乙烯亞胺4-6。所述的改性活性氧化鋁由以下方法制得將直徑為5_6mm的活性氧化鋁放入10-15%高錳酸鉀溶液中，浸泡22-24h后濾出，放置在馬弗爐中，在600-700°C下焙燒2-3h，得到預處理后的活性氧化鋁；將預處理后的活性氧化鋁置于混合浸潰液中浸泡16-24h后濾出，于600-700°C下焙燒5-8h，即得改性活性氧化鋁，其中，所述的浸潰液制備方法如下取下列重量份原料6-7份Fe (NO3) 3 ·9Η20、1-2份AgNO3和3-4份Mn (NO3) 2分別溶解于二次蒸餾水中，然后將三者混合定容至500mL，得到混合浸潰液體。所述的改性丙烯酸乳液有下列方法制得取下列重量份原料4-5份丙烯酸乳液、1-2份空心玻璃微珠、O. 2-0. 4份羥丙基甲基纖維素、O. 2-0. 4份烷基醇酰胺、O. 1-0. 2份二甲基硅油、O. 1-0. 2份水性氟碳流平劑FC-129，混合均勻加熱至50-60°C，30-40分鐘后冷卻即可。所述的阻燃型汽車空氣濾紙的制備方法，包括以下步驟
(I)先將改性活性氧化鋁、鈉基澎潤土、碳分子篩、輕質碳酸鈣攪拌混合均勻，再加入硅烷偶聯劑A150，充分攪拌10-20min后，靜置5-8min，然后在100-120°C下烘干，得到粉體材料；(2)將針葉木漿、聚酰亞胺纖維、陶瓷纖維分別按配比稱重，放入碎漿機中，加入適量的硫酸水碎解至固含量為5-6%的漿料，加入聚乙烯亞胺繼續碎解l_2h，制成混合漿料；
(3)將步驟(I)制好的粉體材料加入混合漿料中，加入磷酸二氫銨、木質素磺酸鈉、月桂醇硫酸鈉，加熱至70-80°C，攪拌均勻，經疏解機疏解后，再磨漿，加適量的水調漿至固含量為2-3%，調好的漿料經成型網成型后，在O. 05-0. OSMpa的真空條件下對成型后的濕紙進行抽吸脫水；
(4)將改性丙烯酸乳液和苯丙乳液混合后稀釋10-20倍制成浸潰液，將脫水后的紙浸于浸潰液中浸潰2-3h，再用壓力輥除去過量的浸潰液；
(5)將浸潰后的紙在180-200°C下烘干至干度95-98%，壓光和整理即得本發明阻燃型汽車空氣濾紙。本發明與現有技術具有以下有益效果
本發明通過對活性氧化鋁的改性，提高了濾紙的吸附性能，改性丙烯酸乳液中添加了空心玻璃微珠，增強了濾紙的阻燃效果，避免使用大量的阻燃劑，從而不影響濾紙的力學性能和濾清效果，改性丙烯酸乳液乳液和苯丙乳液搭配對濾紙進行浸潰處理，可以明顯提高濾紙的耐水性和耐破度。本發明制備出來的濾紙具有透水性好、過濾面積大、最大孔徑小、過濾精度高、耐破度強、耐高溫阻燃等優點，過濾效率達到99. 99%，在常溫及高溫工況下有穩定的性能 指標，具有較好的耐溫和過濾效果。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
實施例一種阻燃型汽車空氣濾紙，由下列重量份的原料制成針葉木漿70份、聚酰亞胺纖維40份、陶瓷纖維15份、碳分子篩5份、鈉基澎潤土 3份、輕質碳酸鈣2份、改性活性氧化鋁4份、納米二氧化鈦2份、磷酸二氫銨O. 8份、改性丙烯酸乳液4份、苯丙乳液5份、木質素磺酸鈉I份、硅烷偶聯劑A150 I份、月桂醇硫酸鈉O. 8份、聚乙烯亞胺5份。所述的改性活性氧化鋁由以下方法制得將直徑為5mm的活性氧化鋁放入10%高錳酸鉀溶液中，浸泡24h后濾出，放置在馬弗爐中，在600°C下焙燒3h，得到預處理后的活性氧化鋁；將預處理后的活性氧化鋁置于混合浸潰液中浸泡20h后濾出，于600°C下焙燒6h，即得改性活性氧化鋁，其中，所述的浸潰液制備方法如下取下列重量份原料7份Fe (NO3) 3 · 9H20、2份AgNO3和4份Mn (NO3) 2分別溶解于二次蒸餾水中，然后將三者混合定容至500mL，得到混合浸潰液體。所述的改性丙烯酸乳液有下列方法制得取下列重量份原料4-5份丙烯酸乳液、
1-2份空心玻璃微珠、O. 2-0. 4份羥丙基甲基纖維素、O. 2-0. 4份烷基醇酰胺、O. 1-0. 2份二甲基硅油、O. 1-0. 2份水性氟碳流平劑FC-129，混合均勻加熱至50-60°C，30-40分鐘后冷卻即可。所述的阻燃型汽車空氣濾紙的制備方法，包括以下步驟
(1)先將改性活性氧化鋁、鈉基澎潤土、碳分子篩、輕質碳酸鈣攪拌混合均勻，再加入硅烷偶聯劑A150，充分攪拌20min后，靜置8min，然后在120°C下烘干，得到粉體材料；
(2)將針葉木漿、聚酰亞胺纖維、陶瓷纖維分別按配比稱重，放入碎漿機中，加入適量的硫酸水碎解至固含量為6%的漿料，加入聚乙烯亞胺繼續碎解2h，制成混合漿料；
(3)將步驟(I)制好的粉體材料加入混合漿料中，加入磷酸二氫銨、木質素磺酸鈉、月桂醇硫酸鈉，加熱至80°C，攪拌均勻，經疏解機疏解后，再磨漿，加適量的水調漿至固含量為3%，調好的漿料經成型網成型后，在O. 05Mpa的真空條件下對成型后的濕紙進行抽吸脫水； (4)將改性丙烯酸乳液和苯丙乳液混合后稀釋15倍制成浸潰液，將脫水后的紙浸于浸潰液中浸潰2-3h，再用壓力輥除去過量的 浸潰液；
(5 )將浸潰后的紙在200 V下烘干至干度98%，壓光和整理即得本發明阻燃型汽車空氣濾紙。經檢測，本發明制得的濾紙的成紙透氣度在92L/m2-s，最大孔徑為48 μ m，平均孔徑為28 μ m,濕伸長率為O. 6%，耐破度為389KPa，抗張強度為15. 67kN -m,過濾精度為5 μ m，雜質去除率為99. 99%。
權利要求
1.一種阻燃型汽車空氣濾紙，其特征在于，由下列重量份的原料制成針葉木漿60-70、聚酰亞胺纖維30-40、陶瓷纖維10-20、碳分子篩2_5、鈉基澎潤土 1_3、輕質碳酸鈣1-2、改性活性氧化鋁2-4、磷酸二氫銨O. 5-0. 8、改性丙烯酸乳液3-4、苯丙乳液2-5、木質素磺酸鈉O. 5-1、硅烷偶聯劑A150 O. 5-1、月桂醇硫酸鈉O. 4-0. 8、聚乙烯亞胺4_6。
2.根據權利要求I所述的阻燃型汽車空氣濾紙，其特征在于，所述的改性活性氧化鋁由以下方法制得將直徑為5-6mm的活性氧化鋁放入10-15%高錳酸鉀溶液中，浸泡22-24h后濾出，放置在馬弗爐中，在600-700°C下焙燒2-3h，得到預處理后的活性氧化鋁；將預處理后的活性氧化鋁置于混合浸潰液中浸泡16-24h后濾出，于600-700°C下焙燒5-8h，即得改性活性氧化鋁，其中，所述的浸潰液制備方法如下取下列重量份原料6-7份Fe (NO3) 3 · 9H20、1-2份AgNO3和3_4份Mn (NO3) 2分別溶解于二次蒸餾水中，然后將三者混合定容至500mL，得到混合浸潰液體。
3.根據權利要求I所述的阻燃型汽車空氣濾紙，其特征在于，所述的改性丙烯酸乳液有下列方法制得取下列重量份原料4-5份丙烯酸乳液、1-2份空心玻璃微珠、O. 2-0. 4份羥丙基甲基纖維素、O. 2-0. 4份烷基醇酰胺、O. 1-0. 2份二甲基硅油、O. 1-0. 2份水性氟碳流平劑FC-129，混合均勻加熱至50-60°C，30-40分鐘后冷卻即可。
4.一種如權利要求I所述的阻燃型汽車空氣濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)先將改性活性氧化鋁、鈉基澎潤土、碳分子篩、輕質碳酸鈣攪拌混合均勻，再加入硅烷偶聯劑A150，充分攪拌10-20min后，靜置5_8min，然后在100_120°C下烘干，得到粉體材料； (2)將針葉木漿、聚酰亞胺纖維、陶瓷纖維分別按配比稱重，放入碎漿機中，加入適量的硫酸水碎解至固含量為5-6%的漿料，加入聚乙烯亞胺繼續碎解l_2h，制成混合漿料； (3)將步驟(I)制好的粉體材料加入混合漿料中，加入磷酸二氫銨、木質素磺酸鈉、月桂醇硫酸鈉，加熱至70-80°C，攪拌均勻，經疏解機疏解后，再磨漿，加適量的水調漿至固含量為2-3%，調好的漿料經成型網成型后，在O. 05-0. OSMpa的真空條件下對成型后的濕紙進行抽吸脫水； (4)將改性丙烯酸乳液和苯丙乳液混合后稀釋10-20倍制成浸潰液，將脫水后的紙浸于浸潰液中浸潰2-3h，再用壓力輥除去過量的浸潰液； (5)將浸潰后的紙在180-200°C下烘干至干度95-98%，壓光和整理即得本發明阻燃型汽車空氣濾紙。
全文摘要
本發明公開了一種阻燃型汽車空氣濾紙及其制備方法，其由下列重量份的原料制成針葉木漿60-70、聚酰亞胺纖維30-40、陶瓷纖維10-15、碳分子篩2-5、鈉基澎潤土1-3、輕質碳酸鈣1-2、改性活性氧化鋁2-4、磷酸二氫銨0.5-0.8、改性丙烯酸乳液3-4、苯丙乳液2-5、木質素磺酸鈉0.5-1、硅烷偶聯劑A1500.5-1、月桂醇硫酸鈉0.4-0.8、聚乙烯亞胺4-6。本發明制備出來的濾紙具有透水性好、過濾面積大、最大孔徑小、過濾精度高、耐破度強、耐高溫阻燃等優點，過濾效率達到99.99％，在常溫及高溫工況下有穩定的性能指標，具有較好的耐溫和過濾效果。
文檔編號D21H21/14GK102899968SQ201210351
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者陳登宇 申請人:蚌埠鳳凰濾清器有限責任公司