[发明专利]一种汽车环保滤清器滤纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤清器滤纸，特别是涉及一种具有环保功能的滤清器滤纸及其制造方法，属于汽车环保技术领域。

背景技术

汽车工业迅猛发展给人类带来繁荣与便利,然而随着汽车保有量的急剧增加，汽车排放造成的环境问题凸现出来。排放物中的氮氧化合物、挥发性有机物和可吸入颗粒物，在城市中心区所有污染源中的贡献比例已分别达到66%、90%和26%。汽车滤清器具有对燃油、空气和机油过滤的作用，滤芯是其主要的过滤部分，承担着过滤工作，过滤材料的研究直接关系到过滤的效果。近年中国大中城市雾霾等大气污染问题的加剧，更是对汽车用过滤纸的使用寿命、过滤精度、纳污能力提出了越来越高的要求。

为了改善汽车滤清器的滤纸纤维网络细节、孔隙结构，先后开发了多种滤清器滤纸技术。

以单一材质纤维为原料的过滤材料：为了提高过滤精度就要缩小孔径,因而会增大过滤阻力,缩短使用寿命；为了减小过滤阻力,延长使用寿命,就要增大孔径,因而会降低过滤精度。所以难以通过微观孔隙的调节来平衡过滤精度和过滤阻力等性能参数。

以多种材质纤维为原料的复合纤维过滤材料：利用合成纤维和植物纤维制造出了高性能复合过滤材料，如果对材料的内部结构未进行有效控制,这种过滤材料将会与单一纤维成分的过滤材料一样,仍难以通过微观孔隙的调节来平衡过滤精度和过滤阻力等性能参数。

多层复合过滤纸：将具有不同性能的过滤材料通过层叠复合来优化过滤材料的综合性能，一般将已成形的过滤材料再进行二次加工复合,生产工艺复杂、成本较高,而且在材料的层与层之间存在明显的界面。

梯度结构过滤纸：在材料的剖面方向上存在孔径连续变化的过滤纸，这种方法通过对工艺的有效控制,可实现不同纤维原料的梯度分布，内部结构中存在孔径的连续变化,能合理地调节过滤效率与过滤阻力这一对矛盾参数,达到理想的过滤分离效果。

发明内容

针对现有过滤器滤纸存在的问题，本发明旨在利用高长径比天然矿物材料纳米纤维与在用汽车滤纸造纸纤维复合技术，提供一种新型汽车环保滤清器滤纸涂覆材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种汽车环保滤清器滤纸，由如下重量份的组分制得：1～5份的远红外陶瓷粉、2～20份的海泡石纳米纤维、0.8～1.6份的硅烷偶联剂、0.8～1.6份的稀释剂、9～20份的施胶剂、60～96份的木浆。

其中，所述远红外陶瓷粉由下述重量份的组分组成：中位径0.45～1.4μm的极性矿物电气石超细粉30～62份，稀土氧化物4～8份，过渡金属氧化物28～60份。

所述极性矿物电气石为铁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石中的一种或几种。

所述稀土氧化物为中位径0.08～1.7μm的CeO₂、Ce₂O₃、La₂O₃中的一种或几种。

所述过渡金属氧化物由如下重量份的组分组成：2～9份的Fe₂O₃、1～4份的MnO₂、1～8份的Co₂O₃、1～12份的CuO。

所述硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。

所述稀释剂为异丙醇、石油醚或苯醇。

所述施胶剂为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丙酯。

所述木浆为传统滤清器滤纸用木浆。

优选地，所述汽车环保滤清器滤纸，由如下重量份的组分制得：1.8～5.8份的远红外陶瓷粉、7.4～11.7份的海泡石纳米纤维、1.1～1.6份的硅烷偶联剂、1.1～1.6份的稀释剂、13.4～18.6份的施胶剂、65～84.5份的木浆。

本发明还提供上述环保滤清器滤纸的制造方法，包括如下步骤：

1）将硅烷偶联剂和稀释剂加入远红外陶瓷粉中充分搅拌10～30min后，静置5～10min，80～120℃烘干；改善陶瓷粉末表面性能，使之与纸浆更好的融合，增加粉末在纸张中的牢固度。

2）将步骤1）表面预处理后的远红外陶瓷粉、海泡石纳米纤维、施胶剂同时加入打好的木浆中，采用机械搅拌，使之混合均匀，随后加水调浓至3.0～3.5%，制得浆液；

3）浆液成型、压榨、干燥至干度92～95%、压光和整理得到所需滤纸。

所得滤纸具有高过滤精度、耐破度强、透气性高、能释放远红外和负离子等特性，可用于空气、燃油和机油滤清器。