摘 要:本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種空 氣過(guò)濾紙及其制備方法,該空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和木漿纖維,按照原料的絕干質(zhì)量計(jì),所述木棉纖維的添加量占植物纖維、化學(xué)合成纖維總重量的5%至60%。本發(fā)明的過(guò)濾紙對(duì)高含油量的過(guò)濾物質(zhì)具有優(yōu)異的過(guò)濾效 果;在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命更長(zhǎng),可以達(dá)到至少6個(gè)月。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,其特征在于,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和木漿纖維,按照原料的絕干質(zhì)量計(jì),所述木棉纖維的添加量占植物纖維漿料、化學(xué)合成纖維總重量的5%至60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述木棉纖維的添加量占植物纖維漿料、化學(xué)合成纖維總重量的10%至50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述木棉纖維的添加量占植物纖維漿料、化學(xué)合成纖維總重量的20%至40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述木棉纖維的添加量占植物纖維漿料、化學(xué)合成纖維總重量的25%至30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述化學(xué)合成纖維和植物纖維漿料的質(zhì)量比為1-25:100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述木漿纖維包括針葉植物纖維和闊葉植物纖維,所述闊葉植物為多年生常綠樹(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述針葉植物為雪松、檜柏、柳杉、羅漢松、水杉、落羽杉、池杉、落葉松中的一種或兩種以上混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣過(guò)濾紙,其特征在于,所述濕強(qiáng)劑為WS-1,干強(qiáng)劑為淀粉、瓜爾膠、羧甲基纖維素、苯丙乳液或酚醛樹(shù)脂中的一種或兩種以上混合。
9.如權(quán)利要求1所述一種空氣過(guò)濾紙的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
S-1.植物纖維漿料的制備:將植物纖維原料進(jìn)行打漿,得到植物纖維漿料;
S-2.合成纖維漿料的制備:將合成纖維原料加水疏解分散,制得合成纖維漿料;
S-3.混合漿的制備:將所得的植物纖維漿料與合成纖維漿料混合;
S-4.抄造成型:向配置好的混合漿內(nèi)加入濕強(qiáng)劑,抄造成型濕紙頁(yè),烘干,得到空氣過(guò) 濾紙?jiān)垼?/font>
S-5.涂布:用配置好的干強(qiáng)劑對(duì)原紙進(jìn)行表面涂布得到空氣過(guò)濾紙成品。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述一種空氣過(guò)濾紙的制備方法,其特征在于,木棉纖維在混合漿制備之前,先采用堿液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,處理溫度為60℃~70℃的恒溫水浴鍋中,堿處理1h~1.5h,再用去離子水反復(fù)清洗至中性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種空氣過(guò)濾紙及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,工業(yè)化的規(guī)模和汽車(chē)的使用量大幅增加,工業(yè)化和汽車(chē)排放的尾氣等使含油廢氣日益增多,對(duì)空氣環(huán)境造成的污染越來(lái)越嚴(yán)重,空氣污染物的組分也變得越來(lái)越復(fù)雜。國(guó)內(nèi)外的許多研究已經(jīng)對(duì)顆粒物的組成及其演變過(guò)程進(jìn)行了表征,研究表明,污染物顆粒由各種化學(xué)成分組成,包括無(wú)機(jī)物和有機(jī)物等,其是小顆粒和液滴的復(fù)雜混合物。在空氣污染的整個(gè)治理過(guò)程中,空氣過(guò)濾技術(shù)是保護(hù)人體健康的重要手段。其中的過(guò)濾材料是空氣過(guò)濾技術(shù)的關(guān)鍵,過(guò)濾材料的優(yōu)劣直接決定了空氣過(guò)濾器的品質(zhì)??諝膺^(guò)濾紙?jiān)谶@些行業(yè)中應(yīng)用廣泛,如汽車(chē)的空氣濾清器等,用于氣體的過(guò)濾與分離,提高其容塵量,可延長(zhǎng)其使用壽命,有利于降低成本,節(jié)約資源。目前常用的空氣過(guò)濾檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中容塵量測(cè)試用氣溶膠主要以粉塵顆粒為主,而實(shí)際大氣環(huán)境中的顆粒污染物不僅只有粉塵等固體顆粒,還有油等液體顆粒,因而需要使用具有固/液混合容塵性能的空氣過(guò)濾材料對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾與分離。
某高端品牌濾清器在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)使用壽命很短的狀況,對(duì)其使用后的濾紙進(jìn)行相關(guān)測(cè)試,來(lái)分析濾清器壽命較短的原因。使用后的濾芯從濾芯整體來(lái)看,折楞處顏色較黑,污染物較內(nèi)部更為集中,內(nèi)部有較明顯的吸并現(xiàn)象,濾紙有明顯的刺鼻的油污味。經(jīng)化學(xué)分析,濾清器在使用過(guò)程中所過(guò)濾的污染物中有接近50%的污染物是油類(lèi)物質(zhì)。由此可見(jiàn),濾清器使用的工況非常惡劣,使用過(guò)程中大量的油污和粉塵混合在一起,形成粘性顆粒團(tuán)迅速堵塞了濾紙孔隙,使濾紙的阻力迅速上升,使用壽命減短。在油污含量較高的工況下,常規(guī)的濾紙難以達(dá)到滿意的使用壽命,需使用具有吸油性能的復(fù)合型濾材,來(lái)容納高含量的油污,以減緩油污阻塞濾紙孔隙的速度,達(dá)到適當(dāng)延長(zhǎng)濾材壽命的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種空氣過(guò)濾紙,在高含油量的空氣環(huán)境中,可以提高空氣過(guò)濾材料的容塵性能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和木漿纖維,按照原料的絕干質(zhì)量計(jì),所述木棉纖維的添加量占植物纖維、化學(xué)合成纖維總重量的5%至60%。
木棉纖維是一種果實(shí)纖維,呈中空管狀,具有獨(dú)特的薄壁大中空的形態(tài)結(jié)構(gòu),中空率在80%以上,表面光滑,原料本身就具備較高的比表面積。近年來(lái),大量對(duì)于木棉纖維的研究主要應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域。
隨著木棉纖維的加入,木棉纖維與其它纖維交叉分布,紙頁(yè)的結(jié)構(gòu)變得蓬松,木棉纖維含量越高,紙頁(yè)的結(jié)構(gòu)越疏松,越有利于過(guò)濾。
對(duì)于空氣過(guò)濾紙過(guò)濾高含油量的過(guò)濾物質(zhì)時(shí),隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng),空氣過(guò)濾紙所負(fù)載的重量會(huì)越來(lái)越大,此時(shí),使用傳統(tǒng)的空氣過(guò)濾紙,會(huì)存在強(qiáng)度低、使用壽命短的缺點(diǎn)。對(duì)此,不得不增加過(guò)濾紙的厚度,以增強(qiáng)紙張的耐破強(qiáng)度,這樣的話,不僅過(guò)濾紙的透氣性會(huì)下降,而且過(guò)濾紙的制造成本顯著上升。
為此,本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),將木棉纖維與苧麻纖維和木漿纖維進(jìn)行混合,所制得的過(guò)濾紙的紙張耐破強(qiáng)度增加,在含高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命更長(zhǎng),可以達(dá)到至少6個(gè)月。
木棉纖維有利于對(duì)液體顆粒,尤其是油滴的吸附過(guò)濾,木棉纖維的添加量需要平衡過(guò)濾效果和紙張強(qiáng)度,尤其以10%至50%為宜。發(fā)明人在對(duì)木棉纖維的添加量進(jìn)行調(diào)整實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn),過(guò)濾紙的耐破度隨著木棉纖維的增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),在木棉纖維的添加量30%左右時(shí)達(dá)到最大值。這里所說(shuō)的木棉纖維的添加量,是指木棉纖維占植物纖維漿料、化學(xué)合成纖維總重量的添加比例。
根據(jù)本發(fā)明的濾紙約70g/m2至150g/m2的基重,在此基重下,過(guò)濾紙可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)油或低油含量使用環(huán)境下過(guò)濾紙的使用壽命達(dá)到至少12個(gè)月,在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命更長(zhǎng),可以達(dá)到至少6個(gè)月。高含油量的過(guò)濾物質(zhì)指含油量不低于30%的過(guò)濾物質(zhì)。
作為優(yōu)選,按照原料的絕干質(zhì)量計(jì),所述化學(xué)合成纖維和植物纖維的質(zhì)量比為1-25:100,更加優(yōu)選為5-20:100,再更加優(yōu)選為10-20:100。
作為優(yōu)選,所述木漿纖維可以是針葉植物纖維或者闊葉植物纖維或者兩者的混合。
作為優(yōu)選,闊葉植物纖維可以來(lái)源于落葉樹(shù),也可以是常綠樹(shù),例如苦櫧、冬青、石楠、樺樹(shù)、桉樹(shù)、楊樹(shù)等。更加優(yōu)選為多年生常綠樹(shù),例如青岡、香樟等。
作為優(yōu)選,針葉植物纖維可以來(lái)源于常綠針葉植物,例如雪松、檜柏、柳杉、羅漢松等,也可以來(lái)源于落葉針葉植物,例如金錢(qián)松、水杉、落羽杉、池杉、落葉松、馬尾松、云杉、銀杉等。
所述的“合成纖維”被理解為由一種或多種合成聚合物制成的纖維,其是由化學(xué)合成獲得的聚合物,特別是通過(guò)單體聚合的反應(yīng),無(wú)論是否與交聯(lián)反應(yīng)偶聯(lián)??梢允蔷郾?/font>纖維、聚丙烯腈纖維或者聚酯纖維,例如聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯等。
技術(shù)人員可以根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)選擇本發(fā)明的濾紙的其它組分,例如濕強(qiáng)劑(WS-1),干強(qiáng)劑(淀粉、瓜爾膠、羧甲基纖維素、苯丙乳液或酚醛樹(shù)脂等)。
上述空氣過(guò)濾紙的制備方法,包括如下步驟:
S-1.植物纖維漿料的制備:將植物纖維原料進(jìn)行打漿,得到植物纖維漿料;S-2.合成纖維漿料的制備:將合成纖維原料加水疏解分散,制得合成纖維漿料;S-3.混合漿的制備:將所得的植物纖維漿料與合成纖維漿料混合;
S-4.抄造成型:向配置好的混合漿內(nèi)加入濕強(qiáng)劑,抄造成型濕紙頁(yè),烘干,得到空氣過(guò)濾紙?jiān)?/font>;
S-5.涂布:用配置好的干強(qiáng)劑對(duì)原紙進(jìn)行表面涂布得到空氣過(guò)濾紙成品。
作為優(yōu)選,木棉纖維在進(jìn)行混合漿制備前,先采用堿液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,處理溫度
為60℃~70℃的恒溫水浴鍋中,堿處理1h~1.5h,再用去離子水反復(fù)清洗至中性。
通過(guò)實(shí)施上述技術(shù)方案,相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下的有益效果:
本發(fā)明的過(guò)濾紙,對(duì)高含油量的過(guò)濾物質(zhì)具有優(yōu)異的過(guò)濾效果;本發(fā)明的過(guò)濾紙,具有低阻、高容塵量、高耐破強(qiáng)度的特點(diǎn);
本發(fā)明的過(guò)濾紙使用壽命達(dá)到至少12個(gè)月,在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命更長(zhǎng),可以達(dá)到至少6個(gè)月。
附圖說(shuō)明
附圖1為摻雜有30%添加量的木棉纖維的過(guò)濾紙掃描電鏡圖像。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,以下所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明方法的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充,這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1:
一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和針葉植物纖維,其中,按照絕干質(zhì)量算,木棉纖維30kg,苧麻纖維20kg,針葉植物纖維40kg ,化學(xué)合成纖維10kg,木棉纖維的添加量占植物纖維和化學(xué)合成纖維總重量的30%。針葉植物采用松樹(shù)?;瘜W(xué)合成纖維采用PET纖維。按照絕干纖維質(zhì)量100kg,濕強(qiáng)劑2.5kg、干強(qiáng)劑25kg的配比添加,制備過(guò)濾紙。紙張濕強(qiáng)劑采用WS-1,干強(qiáng)劑采用瓜爾膠。過(guò)濾紙的基重110g/m2,根據(jù)GB/T454-2020
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破強(qiáng)度為291kPa。
實(shí)施例2:
一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和闊葉植物纖維,其中,按照絕干質(zhì)量算,木棉纖維20kg,苧麻纖維20kg , 闊葉植物纖維40kg ,化學(xué)合成纖維20kg ,木棉纖維的添加量占植物纖維和化學(xué)合成纖維總重量的20%。闊葉植物采用樺樹(shù)。合成纖維采用聚丙烯纖維。按照絕干纖維質(zhì)量100kg,濕強(qiáng)劑2.5kg、干強(qiáng)劑25kg的配比添加,制備過(guò)濾紙。
紙張濕強(qiáng)劑采用WS-1,干強(qiáng)劑采用瓜爾膠。
制備方法,包括如下步驟:
S-1.木棉纖維采用質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,處理溫度為60℃的恒溫水浴鍋中,堿處理1.5h,再用去離子水反復(fù)清洗至中性,晾干,待用。
S-2.植物纖維漿料的制備:將植物纖維原料進(jìn)行打漿,打漿濃度為1.0%-5.0%、打 漿度150SR-500SR,得到植物纖維漿料;
S-3.合成纖維漿料的制備:將合成纖維原料按1%-7%重量濃度加水疏解分散,制得合成纖維漿料;
S-4.混合漿的制備:將所得的植物纖維漿料與合成纖維漿料混合;
S-5.抄造成型:向配置好的混合漿內(nèi)加入WS-1,抄造成型濕紙頁(yè),烘干,得到空氣 過(guò)濾紙?jiān)?/font>紙;
S-6.涂布:用配置好的干強(qiáng)劑對(duì)原紙進(jìn)行表面涂布得到空氣過(guò)濾紙成品。
所得過(guò)濾紙的基重112g/m2,根據(jù)GB/T454-2020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破強(qiáng)度為271kPa。由于在過(guò)濾過(guò)程中,過(guò)濾紙會(huì)被液體浸濕,還會(huì)被過(guò)濾物質(zhì)腐蝕等原因,在該耐破強(qiáng)度下,其使用壽命也不是由負(fù)載壓力單一條件等決定,在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命
更長(zhǎng),可以達(dá)到8個(gè)月,在固體顆粒過(guò)濾環(huán)境下,過(guò)濾紙的使用壽命達(dá)到20個(gè)月。
實(shí)施例3:
一種空氣過(guò)濾紙的制備方法,包括如下步驟:
S-1.木棉纖維采用質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,處理溫度為60℃的恒溫水浴鍋中,堿處理1.5h,再用去離子水反復(fù)清洗至中性,晾干,待用。
S-2.植物纖維漿料的制備:將植物纖維原料(木棉纖維30kg,苧麻纖維20kg,闊葉植物纖維40kg)進(jìn)行打漿,打漿濃度為1.0%-5.0%、打漿度150SR-500SR,得到植物纖維漿料;
S-3.合成纖維漿料的制備:將合成纖維原料(化學(xué)合成纖維10kg)按1%-7%重量濃度加水疏解分散,制得合成纖維漿料;
S-4.混合漿的制備:將所得的植物纖維漿料與合成纖維漿料混合;
S-5.抄造成型:向配置好的混合漿內(nèi)加入濕強(qiáng)劑WS-1(按照絕干纖維100kg,濕強(qiáng) 劑2.5kg的配比添加),抄造成型濕紙頁(yè),烘干,得到空氣過(guò)濾紙?jiān)垼?/font>
S-6.涂布:用配置好的干強(qiáng)劑(按照絕干纖維100kg,濕強(qiáng)劑25kg的配比)對(duì)原紙進(jìn) 行表面涂布得到空氣過(guò)濾紙成品。
所得過(guò)濾紙的基重114g/m2,根據(jù)GB/T454-2020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破強(qiáng)度為292kPa。過(guò)濾紙可以實(shí)現(xiàn)固體顆粒過(guò)濾環(huán)境下使用壽命達(dá)到25個(gè)月,在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境
下使用壽命更長(zhǎng),可以達(dá)到12個(gè)月。
實(shí)施例4:
本實(shí)施例探究木棉纖維含量對(duì)紙張厚度、紙頁(yè)孔徑、耐破度的影響。
本實(shí)施例的上述研究,在一個(gè)基礎(chǔ)配方的空氣過(guò)濾紙的基礎(chǔ)上。
空氣過(guò)濾紙的基礎(chǔ)配方如下:
一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙 張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維、苧麻纖維和闊葉植物纖維,其中,按照 絕干質(zhì)量算,木棉纖維Xkg,苧麻纖維20kg, 闊葉植物纖維40kg,化學(xué)合成纖維10kg。闊葉植 物采用樺樹(shù)?;瘜W(xué)合成纖維采用聚乙烯纖維。按照絕干纖維質(zhì)量100kg,濕強(qiáng)劑2 .5kg、干強(qiáng) 劑25kg的配比添加,制備過(guò)濾紙。紙張濕強(qiáng)劑采用WS-1,干強(qiáng)劑采用瓜爾膠。
木棉纖維的添加量分為10kg(對(duì)應(yīng)添加占比13%)、20kg(對(duì)應(yīng)添加占比22%)、30kg(對(duì)應(yīng)添加占比30%)、40kg(對(duì)應(yīng)添加占比約36%)、50kg(對(duì)應(yīng)添加占比約41%)、60kg(對(duì)應(yīng)添 加占比約46%)、70kg(對(duì)應(yīng)添加占比50%)、80kg(對(duì)應(yīng)添加占比約53%)、90kg(對(duì)應(yīng)添加占比56%)、100kg(對(duì)應(yīng)添加占比59%)。
制備方法采用實(shí)施例3的制備方法,對(duì)應(yīng)所得的過(guò)濾紙為10A、20B、30C、40D、50E、60F、70G、80H、90I、100J。
隨著木棉纖維含量從13%增加到59%:紙頁(yè)的勻度下降;紙頁(yè)的厚度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),由0.595mm增加到1.096mm;紙頁(yè)的孔徑分布范圍變廣,較小孔徑的數(shù)量減少;紙頁(yè)的平均孔徑由10.5μm增加到15.4μm,最大孔徑由26.1μm增加到40.2μm,最大孔徑增加得更為明顯;過(guò)濾性能變化不顯著。
根據(jù)GB/T454-2020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破強(qiáng)度對(duì)應(yīng)為10A-280KPa、20B-285KPa、30C-292KPa、40D-280KPa、50E-268KPa、60F-256KPa、70G-240KPa、80H-231KPa、90I-229KPa、100J-223KPa。
通過(guò)在高含油量(含油量不低于30%)的過(guò)濾物質(zhì)條件下進(jìn)行多輪實(shí)驗(yàn)得到,只有當(dāng)紙張耐破度在240KPa以上,才能實(shí)現(xiàn)在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用壽命至少6個(gè)月。
從結(jié)果看,隨著木棉纖維添加量的增加,在約30%以內(nèi),紙張耐破度呈上升趨勢(shì),且能維持在280KPa左右,在30%時(shí)達(dá)到最大值,繼續(xù)增加,紙張耐破度下降,在50%以內(nèi),能夠維持在240KPa以上。
當(dāng)添加量在20%以內(nèi),雖然紙張耐破度可以滿足延長(zhǎng)過(guò)濾紙使用壽命的需求,但是,由于木棉纖維量少,過(guò)濾效果差,尤其無(wú)法滿足高油含量的過(guò)濾物質(zhì)的過(guò)濾要求。
當(dāng)添加量在20%至50%之間,尤其是20%至30%之間,紙張耐破度和過(guò)濾效果均滿足 優(yōu)質(zhì)過(guò)濾紙的要求。
當(dāng)超過(guò)50%,雖然過(guò)濾效果可以,但是紙張耐破度過(guò)低,過(guò)濾紙容易損壞,使用壽命短。
對(duì)比例1:
本對(duì)比例探究在不添加苧麻纖維情況下,木棉纖維含量對(duì)耐破度的影響。
本實(shí)施例的上述研究,在一個(gè)基礎(chǔ)配方的空氣過(guò)濾紙的基礎(chǔ)上。
空氣過(guò)濾紙的基礎(chǔ)配方如下:
一種空氣過(guò)濾紙,由包括植物纖維、化學(xué)合成纖維、濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑的原料按照紙張抄造方法制備而成,所述植物纖維包括木棉纖維和闊葉植物纖維,其中,按照絕干質(zhì)量算,木棉纖維Xkg,闊葉植物纖維60kg ,化學(xué)合成纖維10kg。闊葉植物采用樺樹(shù)?;瘜W(xué)合成纖維采用聚乙烯纖維。按照絕干纖維質(zhì)量100kg,濕強(qiáng)劑2.5kg、干強(qiáng)劑25kg的配比添加,制備過(guò)濾紙。紙張濕強(qiáng)劑采用WS-1,干強(qiáng)劑采用瓜爾膠。
木棉纖維的添加量分為10kg(對(duì)應(yīng)添加占比13%)、20kg(對(duì)應(yīng)添加占比22%)、30kg(對(duì)應(yīng)添加占比30%)、40kg(對(duì)應(yīng)添加占比約36%)、50kg(對(duì)應(yīng)添加占比約41%)、60kg(對(duì)應(yīng)添加占比約46%)、70kg(對(duì)應(yīng)添加占比50%)、80kg(對(duì)應(yīng)添加占比約53%)、90kg(對(duì)應(yīng)添加占比56%)、100kg(對(duì)應(yīng)添加占比59%)。
制備方法采用實(shí)施例3的制備方法,對(duì)應(yīng)所得的過(guò)濾紙為D10A、D20B、D30C、D40D、D50E、D60F、D70G、D80H、D90I、D100J。
根據(jù)GB/T 454-2020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破度對(duì)應(yīng)為D10A-251KPa、D20B-258KPa、D30C-261KPa、D40D-255KPa、D50E-242KPa、D60F-237KPa、D70G-223KPa、D80H-220KPa、D90I-217KPa、D100J-213KPa。
在不添加苧麻纖維的情況下(本對(duì)比例) ,所得空氣過(guò)濾紙的整體耐破度相比添加苧麻纖維(實(shí)施例4)要低。
實(shí)施例5:
本實(shí)施例探究木棉纖維含量對(duì)空氣過(guò)濾紙容塵量的影響。以實(shí)施例4中的配方所得空氣過(guò)濾紙為測(cè)試對(duì)象,以含50%液體氣溶膠(50%A2灰+50%DEHS)作為容塵量測(cè)試條件,
測(cè)試結(jié)果如表1。
表1 不同木棉纖維含量的空氣過(guò)濾紙容塵量
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,隨著木棉纖維含量的增加,容塵量呈上升趨勢(shì),在含量達(dá)到50% 以后,容塵量變化不明顯。
對(duì)比例2:
與實(shí)施例3的不同在于:植物纖維原料為木棉纖維50kg,闊葉植物纖維40kg,即不 包含苧麻纖維。在高含油量的過(guò)濾物質(zhì)使用環(huán)境下使用2個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)損破。
所得過(guò)濾紙的基重101g/m2,根據(jù)GB/T454-2020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得耐破強(qiáng)度為187kPa。遠(yuǎn)低于添加了苧麻纖維的實(shí)施例組。
對(duì)實(shí)施例1-3、對(duì)比例2的空氣過(guò)濾紙容塵量進(jìn)行測(cè)試。以含50%液體氣溶膠(50%A2灰+50%DEHS)作為測(cè)試條件,測(cè)試結(jié)果如表2。
表2實(shí)施例1-3、對(duì)比例1的空氣過(guò)濾紙容塵量
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,實(shí)施例1-實(shí)施例3的容塵量均可達(dá)到300g/m2以上。沒(méi)有添加苧麻纖維的對(duì)比例2為339g/m2,與實(shí)施例組之間沒(méi)有顯著差異。說(shuō)明苧麻纖維的添加對(duì)容塵量的影響不大。
圖1
摘自國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利:楊家喜,楊祥建,何紅梅,劉其松,劉敏,申請(qǐng)?zhí)?/font>202210709068.1,申請(qǐng)日2022.06.22。
