本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙的制備方法，屬于濾紙技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空氣濾紙是以合成纖維、植物纖維和無機(jī)纖維中的一種或幾種為原料，添加適量的造紙化學(xué)助劑，通過濕法抄紙技術(shù)抄造而成。這類纖維過濾材料是一種過濾性能良好、過濾精度高、多孔結(jié)構(gòu)的過濾介質(zhì)，具有輕便、柔軟、容易彎曲等特點(diǎn)，可根據(jù)需要對纖維的長度、強(qiáng)度、耐高溫性及耐化學(xué)性等進(jìn)行合理選擇，也可做阻燃、抗水、耐高溫等特殊處理，被廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)、核能、采礦以及其他用途的空氣過濾。
汽車空氣濾紙是制造汽車發(fā)動機(jī)空氣濾清器的核心材料，由于空氣濾清器位于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中，且發(fā)動機(jī)在工作時通常會放大量的熱，因此通常希望這種空氣過濾介質(zhì)具備良好的過濾性能和較高的濾清效率以及一定的耐高溫性、抗水性和耐破度?，F(xiàn)有的濾紙吸附性較差，過濾性能低，從而導(dǎo)致濾清效率低，只能濾除機(jī)油中50～60%的雜質(zhì)，另外現(xiàn)有的濾紙還具耐高溫性差，耐水性差，抗張強(qiáng)度低、耐破度差等缺點(diǎn)，限制了濾紙的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對傳統(tǒng)的濾紙吸附性較差，過濾性能低，從而導(dǎo)致濾紙的耐水性差，紙張強(qiáng)度低、耐破度差的缺點(diǎn)，提供了一種用硝酸對天然沸石和活性炭改性，提高比表面積，再用微生物改性，增大孔隙率和吸附容量，再以納米銀為殺菌物質(zhì)，殼聚糖、聚丙烯酸酯增加紙張強(qiáng)度，苯丙乳液、棕櫚蠟和甲基硅醇鈉增加耐水性來制備耐水空氣濾紙的制備方法，本發(fā)明首先將天然沸石和活性炭用硝酸溶液浸泡，提高天然沸石和活性炭的比表面積，再與乳酸菌密封發(fā)酵，通過微生物增大天然沸石和活性炭的孔隙率和吸附容量，隨后將竹屑等打漿后與殼聚糖、聚丙烯酸酯混合壓制，得到濾紙原紙，殼聚糖和聚丙烯酸酯的加入可增加紙張的干濕強(qiáng)度，再將苯丙乳液和棕櫚蠟等混合得到浸漬液，苯丙乳液、棕櫚蠟及甲基硅醇鈉會在紙張內(nèi)部形成耐水膜，增強(qiáng)紙張耐水性，最后將原紙浸漬、干燥、壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙，本發(fā)明制備的汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙，具有較好的吸附性能和過濾性能，濾紙的濾清效率高，同時還具有較強(qiáng)的抗張強(qiáng)度、耐破度。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）稱取40～50g天然沸石和30～40g活性炭，加入到粉碎機(jī)中粉碎，并過150～180目篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒加入到盛有300～400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硝酸溶液的燒杯中，浸泡處理3～4h后，過濾，收集濾渣，得到預(yù)處理混合顆粒；（2）按質(zhì)量比1:1:60將上述預(yù)處理混合顆粒、麥麩和水加入到燒杯中，攪拌混合3～5min后，得到發(fā)酵底物，將發(fā)酵底物移入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質(zhì)量6%的乳酸菌菌種，控制溫度在35～45℃，密封發(fā)酵6～7天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵產(chǎn)物，并置于滅菌箱中，控制滅菌箱溫度在90～100℃，高溫滅菌10～15min后，轉(zhuǎn)移至離心機(jī)中，以3500～4000r/min的轉(zhuǎn)速離心15～20min，收集沉淀，并過150～180目篩，收集過篩物，得到改性混合顆粒；
（3）按重量份數(shù)計，稱取20～30份闊葉木渣、10～20份竹屑、35～45份無堿玻璃纖維、8～12份上述改性混合顆粒、40～50份水和1～3份納米氧化鋅，加入到打漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿至25～32?SR，得到漿料；
（4）將上述漿料、漿料質(zhì)量0.8%的殼聚糖、漿料質(zhì)量0.5%的聚丙烯酸酯，攪拌混合均勻后，再加水調(diào)節(jié)漿料的固含量為5～8%，再將調(diào)好的漿料以1.2～1.5cm/s的速度通過壓紙機(jī)成型，控制壓紙機(jī)壓力為15～20MPa，得到濾紙原紙；（5）分別稱取40～50g固體含量為46%的苯丙乳液、20～30g棕櫚蠟、6～8g甲基硅醇鈉，加入到燒杯中，并將燒杯置于水浴鍋中，控制溫度在70～80℃，攪拌30～40min后，停止加熱，得到浸漬液，將浸漬液移入浸漬槽中，待浸漬液溫度自然冷卻至室溫后，將浸漬液均勻涂布于濾紙上，再將涂有浸漬液的濾紙置于烘箱中，控制烘箱溫度為120～130℃，干燥至濾紙含水率為3～5%后，壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：首先將發(fā)動機(jī)艙蓋打開，將空氣濾芯取出，并將濾芯上的塵土清除干凈，再將本發(fā)明制得的汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙安裝至空氣濾清器，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的濾紙的成紙透氣度在98～125L/m2·s，過濾精度為4～5μm，雜質(zhì)去除率為99.90%以上，耐破度為365～400kPa，抗張強(qiáng)度為15.24～17.48kN·m，且耐水性能優(yōu)異，并有效除去空氣、機(jī)油和燃油中的雜質(zhì)，防止發(fā)動機(jī)機(jī)件的磨損，延長發(fā)動機(jī)使用壽命15～18個月。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備的空氣濾紙具有透水性好、過濾面積大、耐水性高的優(yōu)點(diǎn)，過濾效率達(dá)到99.90%以上，在常溫及高溫工作情況下有穩(wěn)定的性能指標(biāo)，具有較好的耐溫和過濾效果；
（2）本發(fā)明制備的空氣濾紙能有效提高濾紙的吸附性能及耐破度的性能，從而有效除去空氣、機(jī)油和燃油中的雜質(zhì)，防止發(fā)動機(jī)機(jī)件的磨損，延長發(fā)動機(jī)使用壽命。
具體實施方式
稱取40～50g天然沸石和30～40g活性炭，加入到粉碎機(jī)中粉碎，并過150～180目篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒加入到盛有300～400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硝酸溶液的燒杯中，浸泡處理3～4h后，過濾，收集濾渣，得到預(yù)處理混合顆粒；按質(zhì)量比1:1:60將上述預(yù)處理混合顆粒、麥麩和水加入到燒杯中，攪拌混合3～5min后，得到發(fā)酵底物，將發(fā)酵底物移入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質(zhì)量6%的乳酸菌菌種，控制溫度在35～45℃，密封發(fā)酵6～7天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵產(chǎn)物，并置于滅菌箱中，控制滅菌箱溫度在90～100℃，高溫滅菌10～15min后，轉(zhuǎn)移至離心機(jī)中，以3500～4000r/min的轉(zhuǎn)速離心15～20min，收集沉淀，并過150～180目篩，收集過篩物，得到改性混合顆粒；按重量份數(shù)計，稱取20～30份闊葉木渣、10～20份竹屑、35～45份無堿玻璃纖維、8～12份上述改性混合顆粒、40～50份水和1～3份納米氧化鋅，加入到打漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿至25～32?SR，得到漿料；將上述漿料、漿料質(zhì)量0.8%的殼聚糖、漿料質(zhì)量0.5%的聚丙烯酸酯，攪拌混合均勻后，再加水調(diào)節(jié)漿料的固含量為5～8%，再將調(diào)好的漿料以1.2～1.5cm/s的速度通過壓紙機(jī)成型，控制壓紙機(jī)壓力為15～20MPa，得到濾紙原紙；分別稱取40～50g固體含量為46%的苯丙乳液、20～30g棕櫚蠟、6～8g甲基硅醇鈉，加入到燒杯中，并將燒杯置于水浴鍋中，控制溫度在70～80℃，攪拌30～40min后，停止加熱，得到浸漬液，將浸漬液移入浸漬槽中，待浸漬液溫度自然冷卻至室溫后，將浸漬液均勻涂布于濾紙上，再將涂有浸漬液的濾紙置于烘箱中，控制烘箱溫度為120～130℃，干燥至濾紙含水率為3～5%后，壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙。
實例1
稱取40g天然沸石和30g活性炭，加入到粉碎機(jī)中粉碎，并過150目篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒加入到盛有300mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硝酸溶液的燒杯中，浸泡處理3h后，過濾，收集濾渣，得到預(yù)處理混合顆粒；按質(zhì)量比1:1:60將上述預(yù)處理混合顆粒、麥麩和水加入到燒杯中，攪拌混合3min后，得到發(fā)酵底物，將發(fā)酵底物移入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質(zhì)量6%的乳酸菌菌種，控制溫度在35℃，密封發(fā)酵6天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵產(chǎn)物，并置于滅菌箱中，控制滅菌箱溫度在90℃，高溫滅菌10min后，轉(zhuǎn)移至離心機(jī)中，以3500r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，收集沉淀，并過150目篩，收集過篩物，得到改性混合顆粒；按重量份數(shù)計，稱取20份闊葉木渣、10份竹屑、35份無堿玻璃纖維、8份上述改性混合顆粒、40份水和1份納米氧化鋅，加入到打漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿至25?SR，得到漿料；將上述漿料、漿料質(zhì)量0.8%的殼聚糖、漿料質(zhì)量0.5%的聚丙烯酸酯，攪拌混合均勻后，再加水調(diào)節(jié)漿料的固含量為5%，再將調(diào)好的漿料以1.2cm/s的速度通過壓紙機(jī)成型，控制壓紙機(jī)壓力為15MPa，得到濾紙原紙；分別稱取40g固體含量為46%的苯丙乳液、20g棕櫚蠟、6g甲基硅醇鈉，加入到燒杯中，并將燒杯置于水浴鍋中，控制溫度在70℃，攪拌30min后，停止加熱，得到浸漬液，將浸漬液移入浸漬槽中，待浸漬液溫度自然冷卻至室溫后，將浸漬液均勻涂布于濾紙上，再將涂有浸漬液的濾紙置于烘箱中，控制烘箱溫度為120℃，干燥至濾紙含水率為3%后，壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙。
首先將發(fā)動機(jī)艙蓋打開，將空氣濾芯取出，并將濾芯上的塵土清除干凈，再將本發(fā)明制得的汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙安裝至空氣濾清器，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的濾紙的成紙透氣度在98L/m2·s，過濾精度為4μm，雜質(zhì)去除率為99.91%，耐破度為365kPa，抗張強(qiáng)度為15.24kN·m，且耐水性能優(yōu)異，并有效除去空氣、機(jī)油和燃油中的雜質(zhì)，防止發(fā)動機(jī)機(jī)件的磨損，延長發(fā)動機(jī)使用壽命15個月。
實例2
稱取50g天然沸石和40g活性炭，加入到粉碎機(jī)中粉碎，并過180目篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒加入到盛有400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硝酸溶液的燒杯中，浸泡處理4h后，過濾，收集濾渣，得到預(yù)處理混合顆粒；按質(zhì)量比1:1:60將上述預(yù)處理混合顆粒、麥麩和水加入到燒杯中，攪拌混合5min后，得到發(fā)酵底物，將發(fā)酵底物移入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質(zhì)量6%的乳酸菌菌種，控制溫度在45℃，密封發(fā)酵7天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵產(chǎn)物，并置于滅菌箱中，控制滅菌箱溫度在100℃，高溫滅菌15min后，轉(zhuǎn)移至離心機(jī)中，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min，收集沉淀，并過180目篩，收集過篩物，得到改性混合顆粒；按重量份數(shù)計，稱取30份闊葉木渣、20份竹屑、45份無堿玻璃纖維、12份上述改性混合顆粒、50份水和3份納米氧化鋅，加入到打漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿至32?SR，得到漿料；將上述漿料、漿料質(zhì)量0.8%的殼聚糖、漿料質(zhì)量0.5%的聚丙烯酸酯，攪拌混合均勻后，再加水調(diào)節(jié)漿料的固含量為8%，再將調(diào)好的漿料以1.5cm/s的速度通過壓紙機(jī)成型，控制壓紙機(jī)壓力為20MPa，得到濾紙原紙；分別稱取50g固體含量為46%的苯丙乳液、30g棕櫚蠟、8g甲基硅醇鈉，加入到燒杯中，并將燒杯置于水浴鍋中，控制溫度在80℃，攪拌40min后，停止加熱，得到浸漬液，將浸漬液移入浸漬槽中，待浸漬液溫度自然冷卻至室溫后，將浸漬液均勻涂布于濾紙上，再將涂有浸漬液的濾紙置于烘箱中，控制烘箱溫度為130℃，干燥至濾紙含水率為5%后，壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙。
首先將發(fā)動機(jī)艙蓋打開，將空氣濾芯取出，并將濾芯上的塵土清除干凈，再將本發(fā)明制得的汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙安裝至空氣濾清器，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的濾紙的成紙透氣度在125L/m2·s，過濾精度為5μm，雜質(zhì)去除率為99.94%，耐破度為400kPa，抗張強(qiáng)度為17.48kN·m，且耐水性能優(yōu)異，并有效除去空氣、機(jī)油和燃油中的雜質(zhì)，防止發(fā)動機(jī)機(jī)件的磨損，延長發(fā)動機(jī)使用壽命18個月。
實例3
稱取45g天然沸石和35g活性炭，加入到粉碎機(jī)中粉碎，并過165目篩，收集過篩顆粒，將過篩顆粒加入到盛有350mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%硝酸溶液的燒杯中，浸泡處理4h后，過濾，收集濾渣，得到預(yù)處理混合顆粒；按質(zhì)量比1:1:60將上述預(yù)處理混合顆粒、麥麩和水加入到燒杯中，攪拌混合4min后，得到發(fā)酵底物，將發(fā)酵底物移入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質(zhì)量6%的乳酸菌菌種，控制溫度在40℃，密封發(fā)酵7天，發(fā)酵結(jié)束，收集發(fā)酵產(chǎn)物，并置于滅菌箱中，控制滅菌箱溫度在95℃，高溫滅菌13min后，轉(zhuǎn)移至離心機(jī)中，以3750r/min的轉(zhuǎn)速離心18min，收集沉淀，并過165目篩，收集過篩物，得到改性混合顆粒；按重量份數(shù)計，稱取25份闊葉木渣、15份竹屑、40份無堿玻璃纖維、10份上述改性混合顆粒、45份水和2份納米氧化鋅，加入到打漿機(jī)中進(jìn)行打漿，打漿至29?SR，得到漿料；將上述漿料、漿料質(zhì)量0.8%的殼聚糖、漿料質(zhì)量0.5%的聚丙烯酸酯，攪拌混合均勻后，再加水調(diào)節(jié)漿料的固含量為7%，再將調(diào)好的漿料以1.4cm/s的速度通過壓紙機(jī)成型，控制壓紙機(jī)壓力為18MPa，得到濾紙原紙；分別稱取45g固體含量為46%的苯丙乳液、25g棕櫚蠟、7g甲基硅醇鈉，加入到燒杯中，并將燒杯置于水浴鍋中，控制溫度在75℃，攪拌35min后，停止加熱，得到浸漬液，將浸漬液移入浸漬槽中，待浸漬液溫度自然冷卻至室溫后，將浸漬液均勻涂布于濾紙上，再將涂有浸漬液的濾紙置于烘箱中，控制烘箱溫度為125℃，干燥至濾紙含水率為4%后，壓光、整理，即可得到汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙。
首先將發(fā)動機(jī)艙蓋打開，將空氣濾芯取出，并將濾芯上的塵土清除干凈，再將本發(fā)明制得的汽車發(fā)動機(jī)濾清器用耐水空氣濾紙安裝至空氣濾清器，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的濾紙的成紙透氣度在112L/m2·s，過濾精度為5μm，雜質(zhì)去除率為99.93%，耐破度為383kPa，抗張強(qiáng)度為16.38kN·m，且耐水性能優(yōu)異，并有效除去空氣、機(jī)油和燃油中的雜質(zhì)，防止發(fā)動機(jī)機(jī)件的磨損，延長發(fā)動機(jī)使用壽命17個月。