基于静电纺PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸的制备及性能研究

以空气过滤原纸为基材,高可纺性的聚丙烯腈(PAN)和高性能间位芳纶短切纤维(PMIA)为原料,利用静电纺丝技术,制备PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸。通过调整2种特种纤维的质量比,制备具有良好过滤性能和较好耐高温性能的复合空气过滤纸。结果表明,PAN与PMIA质量比为3∶7的PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸的过滤效率为99.995%,初始阻力为79.01 Pa,容尘量为175 g/m^(2)。经一系列热处理后,复合空气过滤纸的过滤效率可保持在99.960%以上。

过滤纸和过滤纸板

本文概括介绍了过滤纸及过滤纸板的作用、性能要求、分类及发展前景。

内燃机用阻燃型空气过滤纸的研制

实验探讨了以十溴二苯乙烷为主体的溴-锑协同阻燃体系中溴-锑元素质量比对空气过滤纸阻燃效果的影响,结果表明,二者最适质量比为3∶1。在此比例下,进一步研究了阻燃剂用量对空气过滤纸阻燃性能、力学性能以及透气性的影响,结果显示,阻燃剂留着率为25%时,阻燃性能达到GB/T14656—1993要求,此时挺度提高了约20%,但耐破度和透气度分别下降了约11%和10%。

CPAM在活性炭过滤纸生产中的应用

研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)在活性炭过滤纸抄造中对活性炭和湿强胶乳的留着作用,并与阳离子-阴离子聚丙烯酰胺(APAM)双元助留体系的作用效果做了对比。结果表明,与采用CPAM-APAM的双元助留体系相比,采用CPAM的单元助留体系,对活性炭和湿强胶乳的助留效果更好;在本实验范围内,CPAM按二次加入方案进行抄片,当第二次添加的CPAM为0.3%,CPAM总用量为0.6%时,所抄活性炭过滤纸的湿强度、耐破指数和撕裂指数分别为2.0N·m/g、0.5kPa·m2/g和5.20mN·m2/g,效果较好;研究还显示CPAM对活性炭的助留作用受CPAM分子质量及离子强度的影响,具有较高分子质量及离子强度的CPAM对活性炭和湿强胶乳均有较好的助留效果,CPAM适宜的相对分子质量为800万,离子强度为8%。

汽车用梯度结构过滤纸的研制

分析了我国汽车发动机用过滤纸的市场发展概况。以梯度功能为设计思想提出并制备了具有梯度结构的过滤纸。对梯度结构过滤纸的结构优势进行了理论分析,同时运用扫描电子显微镜、库尔特孔径仪、激光共聚焦扫描显微镜结合图像分析技术对自制的梯度结构过滤纸的结构进行了研究。

三叶形粘胶纤维对过滤纸性能的影响

对两种纤度相同的三叶形粘胶纤维和普通粘胶纤维的形态和滤水性能进行了分析,并进一步就两种粘胶纤维的用量对过滤纸物理性能和过滤性能的影响进行研究。结果表明,粘胶纤维含量低于50%时,两种纤维对过滤纸平均孔径、透气度和耐破度的影响差别不大,但含三叶形粘胶纤维的纸张厚度比含普通粘胶纤维的要大。随着三叶形粘胶纤维含量的增加,滤纸的过滤阻力降低、纳污容量增大,但过滤精度有所下降;当粘胶纤维加入量为30%时,对于含三叶形粘胶纤维和含普通粘胶纤维的两种滤纸,二者的过滤精度无显著差异,前者的纳污容量是后者的1.28倍。

聚磷酸铵制备阻燃型空气过滤纸

分别采用Ⅰ-APP(结晶Ⅰ型聚磷酸铵)和Ⅱ-APP(结晶Ⅱ型聚磷酸铵)为阻燃剂制备内燃机用阻燃型空气过滤纸,并对其阻燃性、吸湿性、透气性和力学强度等性能进行比较。实验结果表明:与Ⅰ-APP相比较,Ⅱ-APP制备的阻燃型空气过滤纸的综合性能更优异,当苯丙乳液的留着率为20%,Ⅱ-APP的留着率为15%时,滤纸的阻燃性即可满足GB/T14656-93的阻燃要求,且耐破度与只浸渍20%苯丙乳液的滤纸相比,增加了23.8%,挺度和吸湿率基本保持不变,透气度仅下降16.5%。

纤维种类对活性炭过滤纸性能的影响

将3种不同的漂白针叶木浆、棉浆、麻浆和4种不同规格的化学纤维与活性炭配抄,研究了纤维种类对活性炭过滤纸性能的影响。结果表明,3种木浆纤维中,北木浆纤维粗度最大,纤维较长,比较适合活性炭过滤纸的生产,抄造的活性炭过滤纸透气度和湿强度较高,分别为2390 mL/min、0.68 N.m/g;配抄丝光化北木浆后,成纸透气度提高。当配抄量为25%时,成纸透气度为2469 mL/min;在4种规格化纤中,化纤3更适合活性炭过滤纸的抄造,在配抄量为24%时,配抄化纤3的过滤纸的抗张指数和湿抗张指数分别为3.51 N.m/g、0.98 N.m/g,滤水时间最短为31.5 s,透气度为2488 mL/min。与棉浆相比,麻浆更适合活性炭过滤纸的抄造。

活性炭孔隙结构对活性炭过滤纸吸附性能的影响

用氮气吸附法、扫描电镜对4种不同活性炭(木质活性炭AC1、AC2,煤质活性炭AC3,椰壳质活性炭AC4)的孔隙结构进行表征,通过抄纸方法制备活性炭过滤纸,用亚甲基蓝和苯酚吸附效率表征活性炭过滤纸的吸附性能,研究了活性炭孔隙结构对过滤纸吸附性能的影响。结果表明,两种木质活性炭的比表面积和总的孔容积较高,分别为1054 m2/g、1.165 cm3/g和1125 m2/g、1.083 cm3/g;4种活性炭微孔平均孔径相差不大,但两种木质活性炭的大中孔平均孔径较大;其中,木质活性炭AC2的微孔和大中孔孔容积均较大,孔径在0.64、1.2和2.3 nm附近的孔隙发达,具有较强的选择性吸收能力,用其抄造的过滤纸对亚甲基蓝和苯酚均有较好的吸附效率,3次过滤吸附效率分别为92.2%和93.8%。

提高过滤纸用浆质量的可取措施

本文从工艺处理角度,介绍控制打浆程度、筛去细小纤维和丝光化处理三项措施对过滤纸用浆质量的影响。

内燃机用空气过滤纸的阻燃性研究

为了提高内燃机用空气过滤纸的阻燃性能,实验探讨了聚磷酸铵阻燃剂、溴-锑协同阻燃剂以及二者的复配阻燃剂分别在不同留着率条件下对空气过滤纸的阻燃效果、力学性能以及透气性的影响。结果显示:复配阻燃剂在留着率为20%,且聚磷酸铵阻燃剂与溴-锑协同阻燃剂留着率之比为1∶1时,滤纸的阻燃性能满足GB/T14656-93的要求且无烟,此时挺度基本不变,耐破度下降约12%,透气率下降约13%。

超细玻璃纤维过滤纸

本文介绍超细玻璃纤维的性质及造纸工艺特点、增强措施及效果、超细玻璃纤维过滤纸的特性及其用途等。

合成纤维在湿法过滤纸生产中的应用

本文就合成纤维的一些特性和用于湿法生产滤纸中遇到的几个问题及解决办法加以介绍,并用实例说明合成纤维在提高滤纸质量中所起的作用。

超细微粒空气过滤纸

详细论述了与大规模和超大规模集成电路相关的无机纤维空气过滤纸的国内外现状，超细微粒空气过滤纸的特性、小试和生产试验的工艺技术条件。

活性炭过滤纸

以细粒度的活性炭及经过再处理、打浆度适宜的长纤维纸浆为原料,配以适量的增强剂,可制成一种活性炭过滤纸。该纸表面细腻,不掉炭粒,强度较好,除具有一般过滤纸的作用外,还有吸附滤除空气中有毒有害气体和脱去液体中有色物质的能力。

活性炭过滤纸制备中合成高分子助剂的作用研究

在活性炭过滤纸制备中,添加合成高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和合成胶乳,分别探讨了CPAM的助留作用及合成胶乳的增强作用。研究了CPAM的离子强度、相对分子质量、用量对合成胶乳、活性炭的留着及活性炭过滤纸性能的影响。结果表明:在第一段助留剂的使用中,使用相对分子质量为800万,离子强度为4%的CPAM对活性炭粉和合成胶乳均具有较好的留着效果,其适宜的用量为0.2%,抄造的活性炭过滤纸的定量为230.4g/m2,抗张指数为4.06 N.m/g,湿抗张指数为1.39 N.m/g。选用多种合成胶乳进行抄片实验,发现苯丙类胶乳和羧基丁苯类胶乳具有较好的增强效果,在活性炭过滤纸的抄造中,建议采用这两类的合成胶乳作为增强剂。

树脂浸渍过滤纸的研制

主要介绍醇溶酚醛树脂的品种,浸渍滤纸的特点、用途以及影响浸渍的因素并举例说明其应用。最后对水性树脂的应用作了简要介绍。

低定量化—内燃机空气过滤纸的发展方向

阐明了内燃机空气过滤纸的低定量化发展方向。首先对使用后的内燃机空气过滤纸进行了扫描电子显微镜观察,说明滤纸可以向低定量发展的根本成因;然后对低定量化滤纸的使用性能和经济性能进行理论分析;最后以一个应用实例验证了滤纸低定量化的优势———在有效延长滤清器寿命的同时还可提高过滤精度。

净水器过滤纸的研制

采用木质活性炭为主要原料,利用植物纤维提供网状结构,再添加涤纶纤维来改善纸页的过滤性能,制备了可以满足过滤要求的净水器专用活性炭过滤纸。研究成果如下:确定了抄造活性炭过滤纸的各项工艺条件,各组分的比例参数(按绝干量计)活性炭48%;针叶木浆42.6%;涤纶纤维9.4%;CPAM0.08%;AKD0.2%;PAE0.7%。对自制的活性炭过滤纸按最优工艺条件抄造后,检测其技术指标,其抗张指数为14.25N.m/g,湿抗张指数为5.65N.m/g,Cobb值正反面分别为28.9g/m2和15.5g/m2,过滤速度为32.15ml/(m2.s),滤前余氯量≥0.5mg/L,CODCr值≥16mg/L,滤后余氯量≤0.05mg/L,滤后CODCr值≤7.4mg/L,使用寿命为15天。

空气过滤纸的研究进展及发展概况

本文综述了空气过滤纸的产生、研究进展及发展概况。主要介绍了目前国内空气过滤纸生产过程中所采用的新原料、新工艺,以及使用这些新原料、新工艺所产生的技术难点,并围绕技术难点提出一些改进的方法。最后,展望了空气过滤纸的研发前景及应用领域等方面。