一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸及制备方法 |
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| 申请号 | CN201710596232.1 | 申请日 | 2017-07-20 | 公开(公告)号 | CN107354820A | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 安徽国能亿盛环保科技有限公司; | 发明人 | 钟华; 梁明; 张兵; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 汽车 发动机 空气 滤芯 用 玄武岩 纤维 增强微米木纤维 滤纸 及制备方法，以玄武岩纤维增强微米木纤维为基料，最后再通过化学 镀 镍磷 合金 工艺在复合原纸表面 覆盖 了一层镍磷合金镀层，在滤纸表面表现了类似于荷叶表面的微-纳分层结构，滤纸的疏 水 特性明显增加，过滤背压增加相对较少，Ni-P镀层形成的球状突起在一定程度上增加了滤纸过滤效率；同时由于Ni-P合金镀层，还提高了玄武岩纤维和微米木纤维的润湿特性，降低材料表面和尾气微粒之间的粘附 力 ，实现过滤材料的自清洁，用本发明滤纸制得的汽车发动机滤芯过滤效率较高，过滤阻力小，自清洁效果好，成本低，且具有一定的吸声效果，同时可使发动机具有更好的动力性和节油性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸及制备方法 技术领域[0001] 本发明涉及汽车滤清过滤纸技术领域，具体涉及一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸及制备方法。 背景技术[0002] 发动机空气滤芯是汽车发动机最重要的部件之一，它能过滤进入发动机气缸空气中的粉尘、烟尘和烟雾等影响发动机使用寿命的杂质成份，提高发动机的使用寿命。传统的发动机空气滤芯大多是使用经树脂浸绩的滤纸作为过滤材料，其运行成本较高，废弃时容易对环境造成污染且在恶劣的工作环境下性能不可靠。现有技术中已有研究将玻璃纤维和木纤维作为空气滤芯的过滤材料，制成玻纤增强木纤维发动机空气滤芯。而玄武岩纤维相比玻璃纤维具有更好的耐高温水解性及耐酸腐蚀性，可将其替代玻璃纤维增强微米木纤维制备发动机空气滤芯。 [0003] 然而由于空气中含有大量水蒸气，现有滤料疏水性不足，使得进入发动机气缸空气中的粉尘、烟尘容易粘附在滤芯表面不易脱落，自清洁效果差需要改进。 发明内容[0004] 本发明的目的就是提供一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸及制备方法，以克服现有技术的不足。 [0005] 本发明的目的是这样实现的：一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）将硅烷偶联剂和去离子水按照体积比3∶10超声分散混匀，加入玄武岩纤维于50-60℃下软化改性20-30min，再加入加入聚乙二醇，经过轻度打浆制成分散体； （2）将微米木纤维放入碎浆机，加入苯丙乳液经过疏解得到固含量为8-10%的浆料； （3）将步骤（1）、（2）物料混合均匀后磨浆，再按照常规造纸工艺抄纸、上网成型、压榨干燥，得滤纸原纸； （4）将步骤（3）的滤纸原纸加入到一定浓度、一定温度的处理液中恒温一定时间，捞出干燥，出料。 [0006] 步骤（1）中所述轻度打浆具体为：在水力碎浆机中，以800-900转/分钟的速度，搅拌15-20分钟后， 加水制成固含量为5-6%的分散体，其中所述的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种以任意比混合的混合物；所述的玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7-25μm，短切长度为6-9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。 [0007] 步骤（2）中所述疏解具体为：以900-1000转/分钟的速度，搅拌20-25分钟，然后加水调制；其中所述的微米木纤维选用平均密度为0.32g/cm3小兴安岭红松作为微米木纤维的基材，其木材含水率10-13%，通过对其进行削片，粉碎加工工艺，得到平均木纤维当量直径为30-50μm的微米级微米木纤维。 [0010] 所述的一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸，其特征在于，各组分的重量百分比为：微米木纤维50-55%、玄武岩纤维20-25%、硅烷偶联剂6-8%、聚乙二醇3-4%、苯丙乳液7-9%。 [0011] 本发明有以下有益效果：本发明以玄武岩纤维增强微米木纤维为基料经抄纸后得到复合原纸，最后再通过化学镀镍磷合金工艺在复合原纸表面覆盖了一层镍磷合金镀层，使得制得的滤纸表面表现了类似于荷叶表面的微-纳分层结构，滤纸的疏水特性明显增加，过滤背压增加相对较少，Ni-P镀层形成的球状突起在一定程度上增加了滤纸过滤效率；同时由于Ni-P合金镀层，还提高了玄武岩纤维和微米木纤维的润湿特性，降低材料表面和尾气微粒之间的粘附力，从而实现过滤材料的自清洁，利用本发明滤纸制得的汽车发动机滤芯过滤效率较高，过滤阻力小，自清洁效果好，成本低，且具有一定的吸声效果，同时可使发动机具有更好的动力性和节油性。 具体实施方式[0012] 一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将硅烷偶联剂和去离子水按照体积比3∶10超声分散混匀，加入玄武岩纤维于50-60℃下软化改性20-30min，再加入加入聚乙二醇，经过轻度打浆制成分散体； （2）将微米木纤维放入碎浆机，加入苯丙乳液经过疏解得到固含量为8-10%的浆料； （3）将步骤（1）、（2）物料混合均匀后磨浆，再按照常规造纸工艺抄纸、上网成型、压榨干燥，得滤纸原纸； （4）将步骤（3）的滤纸原纸加入到一定浓度、一定温度的处理液中恒温一定时间，捞出干燥，出料。 [0013] 步骤（1）中所述轻度打浆具体为：在水力碎浆机中，以800-900转/分钟的速度，搅拌15-20分钟后， 加水制成固含量为5-6%的分散体，其中所述的硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种以任意比混合的混合物；所述的玄武岩纤维为玄武岩矿石经高温熔融后通过铂铑合金拉丝制成，纤维直径为7-25μm，短切长度为6-9mm，含水率为≤0.2％，短切率为≥95％。 [0014] 步骤（2）中所述疏解具体为：以900-1000转/分钟的速度，搅拌20-25分钟，然后加水调制；其中所述的微米木纤维选用平均密度为0.32g/cm3小兴安岭红松作为微米木纤维的基材，其木材含水率10-13%，通过对其进行削片，粉碎加工工艺，得到平均木纤维当量直径为30-50μm的微米级微米木纤维。 [0015] 步骤（4）中所述的处理液成分为：NiSO4（15g/L）、次亚磷酸钠（14 g/L）、乙酸钠（13g/L），处理液温度控制在80℃，恒温沉积40-60min。 [0016] 步骤（4）中所述干燥具体为：置入电热鼓风干燥箱内，在115-120℃条件下烘干5-10min。 [0017] 所述的一种汽车发动机空气滤芯用玄武岩纤维增强微米木纤维滤纸，其特征在于，各组分的重量百分比为：微米木纤维55%、玄武岩纤维23%、硅烷偶联剂8%、聚乙二醇4%、苯丙乳液9%。 |
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