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一種高精度油水分離燃油濾紙及其制備方法

文檔序號:10681127閱讀:319來源:國知局
一種高精度油水分離燃油濾紙及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高精度油水分離燃油濾紙及其制備方法,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂布樹脂層,過濾層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿80?100份、麻漿纖維30?40份、小麥秸稈20?25份、海藻纖維10?15份、改性納米鋯英粉3?5份、海泡石1?2份、碳化硅3?5份與濕強劑2?5份,樹脂層由以下重量份的原料組成:酚醛樹脂40?50份、苯乙烯2?5份、丙烯酸丁酯5?10份、聚丙烯酸酯20?30份與助劑15?20份。本發明具有良好的拒水性,水滴不能透過該濾紙,而油滴對該濾紙有良好的親和能力,能順利通過該濾紙,實現油水分離,提高了濾清器濾清效率以及使用壽命。
【專利說明】
一種高精度油水分離燃油濾紙及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種濾紙,尤其涉及一種具有良好的固化性、耐油性、耐高溫、耐溶劑 性能的高精度油水分離燃油濾紙及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 作為一種有效的過濾介質,過濾紙已經被廣泛地用于各個領域。汽車機油濾紙是 汽車機油濾清器的關鍵組成部分,為適應內燃機機油過濾要求,汽車機油濾紙必須耐高溫、 耐油,并具有高的挺度和耐破度,它決定著汽車機油濾清器的性能。
[0003] 目前汽車機油濾紙的材質主要是含有高分子涂層的紙張,高分子材料的性質決定 著機油濾紙的性能和使用壽命。國內現有的機油濾紙用高分子涂層主要是丙烯酸類樹脂, 此類機油濾紙產品的主要缺點是:耐高溫性能差、吸潮率高和使用壽命短。國外常用的高分 子涂層主要是酚醛樹脂,此類機油濾紙產品的耐高溫性能好,吸潮率低,使用壽命長;但所 使用酚醛樹脂一般是溶于有機溶劑中,因此制備時對環境的污染大,生產安全系數低,生產 成本高。
[0004] 而機油濾紙通常包括用普通木漿為主要成分制成的一種紙制的過濾層,由于普通 木漿纖維較細、緊度高,因此所制成的機油濾紙普遍存在著緊度高、過濾效率低、壽命短等 缺點,而且紙制的機油濾紙還普遍存在固化性、耐水性和耐油性差。
[0005] 機油濾清器在實際使用中,有很多有害雜質不能被紙濾芯有效濾除,在這些雜志 中,由于鐵磁性雜質相對細小而堅硬,所以以鐵磁性雜質居多,它對發動機損害也最大。

【發明內容】

[0006] 本發明的目的是為了解決現有機油濾紙固化性、耐水性和耐油性差的缺陷而提供 一種具有良好的固化性、耐油性、耐高溫、耐溶劑性能的高精度油水分離燃油濾紙。
[0007] 為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案: 一種高精度油水分離燃油濾紙,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂布樹脂層,過濾 層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿80-100份、麻漿纖維30-40份、小麥秸桿20-25 份、海藻纖維10-15份、改性納米鋯英粉3-5份、海泡石1-2份、碳化硅3-5份與濕強劑2-5份, 樹脂層由以下重量份的原料組成:酚醛樹脂40-50份、苯乙烯2-5份、丙烯酸丁酯5-10份、聚 丙烯酸酯20-30份與助劑15-20份。在本技術方案中,使用本發明的高精度油水分離燃油濾 紙可以保護發動機以及提高濾清器效率,安全環保,其具有良好的拒水性,水滴不能透過該 濾紙,而油滴對該濾紙有良好的親和能力,能順利通過該濾紙,實現油水分離,具有良好的 耐油性。
[0008] 作為優選,改性納米鋯英粉的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入 十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯 英粉粉碎成20_40μπι后加入改性溶液中,超聲頻率60-90KHZ下水浴85-95°C加熱5-10h,冷卻 后取出干燥在650-700°C下煅燒2-3h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉。
[0009]作為優選,硬脂酸與鋯英粉的質量比為3:1,硬脂酸與二氯甲烷的質量比為1:4,硬 脂酸與十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷的質量比分別為: 1:2:3:2〇
[0010]作為優選,增韌劑為聚乙二醇、3-環氧丙烷或殼聚糖。
[0011] 作為優選,助劑為光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈,光敏增效劑、增韌劑與偶 氮二異丁腈的質量比為5:2:3。
[0012] 作為優選,所述高精度油水分離燃油濾紙定量為130-187g/m2,厚度為0.35-0.39mm〇
[0013] -種高精度油水分離燃油濾紙的制備方法,所述高精度油水分離燃油濾紙的制備 方法為: a) 改性納米鋯英粉的制備方法為:將鋯英粉粉碎成2-3cm后放入質量分數72-78 %的的 過氧化氫溶液中,超聲震蕩10-12h,取出干燥后在450-500°C下煅燒2-3h,而后研磨成納米 粉末得到改性納米鋯英粉,超聲功率為85-90kw,備用; b) 按1 g改性納米鋯英粉加入到200份乙醇中形成懸浮液,然后加入海泡石與碳化硅,在 壓力21000PSI下進行高壓分散處理,然后升溫至150-220°C,攪拌3-6h,干燥冷卻后研磨成 粒徑為10-20nm,得到混合粉末;將針葉漂白木漿、麻漿纖維、小麥秸桿、海藻纖維、混合粉末 與濕強劑混合進行打漿處理,打漿度為35-36° SR,濕重7.6-8g,然后對打漿得到的漿料進行 篩選、凈化及漂洗;漂洗后抄紙成型,得到原紙,干燥; c) 在酚醛樹脂粉碎成粒徑為15-20μπι的粉料熔化,然后加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚丙 烯酸酯與助劑,混合均勻后涂布在步驟b)得到的原紙表面,涂布量為40-55g/m 2,涂布后經 紫外光輻射完成預固化;然后在130_150°C下干燥3-5min,得到高精度油水分離燃油濾紙。 在本技術方案中,光固化具有高效、節能、環保快速的優點,本發明選用光固化來固化樹脂 層,提高生產效率,并且可以提高樹脂層的耐水、耐油性能,使得其在機油濾清器中的挺度 高、壽命長。
[0014] 作為優選,步驟C)中紫外光源的波長為280-350nm,紫外光輻射的時間為35-45S。
[0015] 本發明的有益效果是:本發明具有良好的強度以及吸附性,抗水、阻燃、抗燃油穩 定性;其具有良好的拒水性,水滴不能透過該濾紙,而油滴對該濾紙有良好的親和能力,能 順利通過該濾紙,實現油水分離,具有良好的耐油性固化效率高,安全環保,提高生產效率, 并且增強了濾紙的韌性,提高了濾清器濾清效率以及使用壽命。
【具體實施方式】
[0016] 下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施 例僅是本發明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范 圍。
[0017] 碳化硅的粒徑為1〇-15μπι。
[0018] 實施例1 一種高精度油水分離燃油濾紙,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂布樹脂層,過濾 層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿80份、麻漿纖維30份、小麥秸桿20份、海藻纖維 10份、改性納米鋯英粉3份、海泡石1份、碳化硅3份與濕強劑2份,樹脂層由以下重量份的原 料組成:酚醛樹脂40份、苯乙烯2份、丙烯酸丁酯5份、聚丙烯酸酯20份與助劑15份;增韌劑為 聚乙二醇; 助劑為光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈,光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈的質 量比為5:2:3。
[0019] 所述高精度油水分離燃油濾紙的制備方法為: a) 改性納米鋯英粉的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入十四烷基三 甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯英粉粉碎成 20-40μπι后加入改性溶液中,超聲頻率60KHz下水浴85°C加熱5h,冷卻后取出干燥在650°C下 煅燒2h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉,備用;硬脂酸與鋯英粉的質量比為3:1, 硬脂酸與二氯甲烷的質量比為1:4,硬脂酸與十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰 丙基三乙氧基硅烷的質量比分別為:1:2:3:2; b) 按1 g改性納米鋯英粉加入到200份乙醇中形成懸浮液,然后加入海泡石與碳化硅,在 壓力21000PSI下進行高壓分散處理,然后升溫至150°C,攪拌3h,干燥冷卻后研磨成粒徑為 10-20nm,得到混合粉末;將針葉漂白木漿、麻漿纖維、小麥秸桿、海藻纖維、混合粉末與濕強 劑混合進行打漿處理,打漿度為35-36° SR,濕重7.6g,然后對打漿得到的漿料進行篩選、凈 化及漂洗;漂洗后抄紙成型,得到原紙,干燥; c) 在酚醛樹脂粉碎成粒徑為15-20μπι的粉料熔化,然后加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚丙 烯酸酯與助劑,混合均勻后涂布在步驟b)得到的原紙表面,涂布量為40g/m 2,涂布后經紫外 光輻射完成預固化,紫外光源的波長為280nm,紫外光輻射的時間為35s;然后在130°C下干 燥3min,得到高精度油水分離燃油濾紙。
[0020] 實施例2 一種高精度油水分離燃油濾紙,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂布樹脂層,過濾 層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿90份、麻漿纖維36份、小麥秸桿23份、海藻纖維 12份、改性納米鋯英粉4份、海泡石2份、碳化硅4份與濕強劑3份,樹脂層由以下重量份的原 料組成:酚醛樹脂47份、苯乙烯3份、丙烯酸丁酯7份、聚丙烯酸酯24份與助劑17份;增韌劑為 3_環氧丙烷; 助劑為光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈,光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈的質 量比為5:2:3。
[0021 ]所述高精度油水分離燃油濾紙的制備方法為: a) 改性納米鋯英粉的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入十四烷基三 甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯英粉粉碎成 20-40μπι后加入改性溶液中,超聲頻率85KHz下水浴90°C加熱6h,冷卻后取出干燥在670°C下 煅燒2.5h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉,備用;硬脂酸與鋯英粉的質量比為3: 1,硬脂酸與二氯甲烷的質量比為1:4,硬脂酸與十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷的質量比分別為:1:2:3:2; b) 按1 g改性納米鋯英粉加入到200份乙醇中形成懸浮液,然后加入海泡石與碳化硅,在 壓力21000PSI下進行高壓分散處理,然后升溫至195°C,攪拌4h,干燥冷卻后研磨成粒徑為 10-20nm,得到混合粉末;將針葉漂白木漿、麻漿纖維、小麥秸桿、海藻纖維、混合粉末與濕強 劑混合進行打漿處理,打漿度為35-36° SR,濕重7.8g,然后對打漿得到的漿料進行篩選、凈 化及漂洗;漂洗后抄紙成型,得到原紙,干燥; c)在酚醛樹脂粉碎成粒徑為15-20μπι的粉料熔化,然后加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚丙 烯酸酯與助劑,混合均勻后涂布在步驟b)得到的原紙表面,涂布量為45g/m2,涂布后經紫外 光輻射完成預固化,紫外光源的波長為320nm,紫外光輻射的時間為42s;然后在143°C下干 燥4min,得到高精度油水分離燃油濾紙。
[0022] 實施例3 一種高精度油水分離燃油濾紙,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂布樹脂層,過濾 層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿100份、麻漿纖維40份、小麥秸桿25份、海藻纖維 15份、改性納米鋯英粉5份、海泡石2份、碳化硅5份與濕強劑5份,樹脂層由以下重量份的原 料組成:酚醛樹脂50份、苯乙烯5份、丙烯酸丁酯10份、聚丙烯酸酯30份與助劑20份;增韌劑 為殼聚糖; 助劑為光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈,光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈的質 量比為5:2:3。
[0023] 所述高精度油水分離燃油濾紙的制備方法為: a) 改性納米鋯英粉的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入十四烷基三 甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯英粉粉碎成 20-40μπι后加入改性溶液中,超聲頻率90KHz下水浴95°C加熱10h,冷卻后取出干燥在700°C 下煅燒3h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉,備用;硬脂酸與鋯英粉的質量比為3: 1,硬脂酸與二氯甲烷的質量比為1:4,硬脂酸與十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷的質量比分別為:1:2:3:2; b) 按1 g改性納米鋯英粉加入到200份乙醇中形成懸浮液,然后加入海泡石與碳化硅,在 壓力21000PSI下進行高壓分散處理,然后升溫至220°C,攪拌6h,干燥冷卻后研磨成粒徑為 10-20nm,得到混合粉末;將針葉漂白木漿、麻漿纖維、小麥秸桿、海藻纖維、混合粉末與濕強 劑混合進行打漿處理,打漿度為35-36° SR,濕重8g,然后對打漿得到的漿料進行篩選、凈化 及漂洗;漂洗后抄紙成型,得到原紙,干燥; c) 在酚醛樹脂粉碎成粒徑為15-20μπι的粉料熔化,然后加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚丙 烯酸酯與助劑,混合均勻后涂布在步驟b)得到的原紙表面,涂布量為55g/m 2,涂布后經紫外 光輻射完成預固化,紫外光源的波長為350nm,紫外光輻射的時間為45s;然后在150°C下干 燥5min,得到高精度油水分離燃油濾紙。
[0024] 本發明實施例1-3制備的高精度油水分離燃油濾紙的測定結果見表1。定量的測定 采用GB/T451.2-2002紙和紙板定量的測定法;耐破度的測定采用GB/T454-2002紙耐破度的 測定。 「00?51 豐1、)_由姑里

應當理解的是,對于本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,而 所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,包括紙質的過濾層,過濾層表面均勻涂 布樹脂層,過濾層由以下重量份的原料組成:針葉漂白木漿80-100份、麻漿纖維30-40份、小 麥秸桿20-25份、海藻纖維10-15份、改性納米鋯英粉3-5份、海泡石1-2份、碳化硅3-5份與濕 強劑2-5份,樹脂層由以下重量份的原料組成:酚醛樹脂40-50份、苯乙烯2-5份、丙烯酸丁酯 5-10份、聚丙烯酸酯20-30份與助劑15-20份。2. 根據權利要求1所述的一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,改性納米鋯英粉 的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基硫 醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯英粉粉碎成20-40μπι后加入改性溶液 中,超聲頻率60-90ΚΗΖ下水浴85-95°C加熱5-10h,冷卻后取出干燥在650-700°C下煅燒2-3h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉。3. 根據權利要求2所述的一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,硬脂酸與鋯英粉 的質量比為3:1,硬脂酸與二氯甲烷的質量比為1:4,硬脂酸與十四烷基三甲基氯化銨、十六 烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷的質量比分別為:1:2:3: 2。4. 根據權利要求1或2所述的一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,助劑為光敏 增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈,光敏增效劑、增韌劑與偶氮二異丁腈的質量比為5:2:3。5. 根據權利要求1或2或3所述的一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,所述高精 度油水分離燃油濾紙定量為129-210g/m 2,厚度為0.35-0.39_。6. 根據權利要求4所述的一種高精度油水分離燃油濾紙,其特征在于,增韌劑為聚乙二 醇、3-環氧丙烷或殼聚糖。7. -種如權利要求1所述的高精度油水分離燃油濾紙的制備方法,其特征在于,所述高 精度油水分離燃油濾紙的制備工藝為: a) 改性納米鋯英粉的制備方法為:將硬脂酸加入到二氯甲烷中,然后加入十四烷基三 甲基氯化銨、十六烷基硫醇與3-巰丙基三乙氧基硅烷,制得改性溶液;然后將鋯英粉粉碎成 20-40μπι后加入改性溶液中,超聲頻率60-90KHZ下水浴85-95°C加熱5-10h,冷卻后取出干燥 在650-700°C下煅燒2-3h,而后研磨成納米粉末得到改性納米鋯英粉,備用; b) 按lg改性納米鋯英粉加入到200份乙醇中形成懸浮液,然后加入海泡石與碳化硅,在 壓力21000PSI下進行高壓分散處理,然后升溫至150-220°C,攪拌3-6h,干燥冷卻后研磨成 粒徑為10-20nm,得到混合粉末;將針葉漂白木漿、麻漿纖維、小麥秸桿、海藻纖維、混合粉末 與濕強劑混合進行打漿處理,打漿度為35-36° SR,濕重7.6-8g,然后對打漿得到的漿料進行 篩選、凈化及漂洗;漂洗后抄紙成型,得到原紙,干燥; c) 在酚醛樹脂粉碎成粒徑為15-20μπι的粉料熔化,然后加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、聚丙 烯酸酯與助劑,混合均勻后涂布在步驟b)得到的原紙表面,涂布量為40-55g/m 2,涂布后經 紫外光輻射完成預固化;然后在130_150°C下干燥3-5min,得到高精度油水分離燃油濾紙。8. 根據權利要求7所述的一種高精度油水分離燃油濾紙的制備方法,其特征在于,步驟 c)中紫外光源的波長為280-350nm,紫外光輻射的時間為35-45s。
【文檔編號】B01D17/022GK106049184SQ201610371090
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】吳安波
【申請人】杭州特種紙業有限公司
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