[发明专利]用于微粒捕捉器的滤芯及其制备方法、微粒捕捉器

说明书

本发明提出一种用于微粒捕捉器的滤芯及其制备方法、微粒捕捉器，所述滤芯包括以下重量份数的原料组分：70～95份的高硅氧玻纤、5～20份的硅溶胶、0～10份的有机胶、0～10份的沸石分子筛和0～3份的偶联剂。所述微粒捕捉器包括上述滤芯。本发明合理设计滤芯的原料组分，以高硅氧纤维作为主要成分，使滤芯的可接触面积很大，吸附负载量大，提高过滤效率，同时高硅氧纤维的高温耐受度可达到1000℃以上，可以达到再生时高温的要求，分散性好，使再生更加容易。并且高硅氧纤维纸不存在径向和横向膨胀系数的差异，再生过程中受热均匀，滤芯不会因热应力损坏，延长滤芯的使用寿命。

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，尤其涉及一种用于微粒捕捉器的滤芯及其制备方法、微粒捕捉。

背景技术

目前，控制发动机有害物质排放是保护环境的有效措施，对于柴油机而言，微粒排放是柴油机控制的两大难点之一。随着环保法规的不断严格，微粒的排放界限值越来越低，为了降低发动机的微粒排放，可使用微粒捕捉器。

柴油机颗粒捕捉器(DPF)是一种安装在柴油发动机排放系统中的过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。目前使用的微粒捕捉器，使用一段时间后，会发生积炭阻塞滤网，需要进行再生，再生的过程就是采用电加热的方法或使用催化器降低微粒的燃点使碳燃烧来消除积炭。

国内外常用的过滤材料主要是陶瓷材料，包括蜂窝陶瓷和泡沫陶瓷。陶瓷材料作为过滤器，虽然耐高温性能好，机械强度高，但是由于其径向和横向膨胀系数相差两倍，存在着再生过程中受热不均匀，易发生热应力损坏，颗粒易结块，不利于着火燃烧再生的缺点。并且由于其特殊的孔道结构，蜂窝陶瓷过滤效率高但成本也高。

发明内容

本发明针对上述的技术问题，提出一种用于微粒捕捉器的滤芯及其制备方法、微粒捕捉器。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于微粒捕捉器的滤芯，包括以下重量份数的原料组分：70～95份的高硅氧玻纤、5～20份的硅溶胶、0～10份的有机胶、0～10份的沸石分子筛和0～3份的偶联剂。

作为优选：包括以下重量份数的原料组分：80份的高硅氧玻纤、10份的硅溶胶、8份的有机胶、5份的沸石分子筛和1.6份的偶联剂。

作为优选：所述有机胶包括聚乙烯醇、聚丙烯树脂和聚醋酸乙烯酯中的一种或几种。

作为优选：所述滤芯的竖直截面呈瓦楞结构。

所述高硅氧纤维纸分为相互连接的平板层和波浪层，所述平板层与所述波浪层依次叠加交替设置构成高硅氧玻纤瓦楞纸。

作为优选：所述滤芯由靠近微粒捕捉器的进气道开口的一端至靠近微粒捕捉器的排气口的一端的截面面积依次递减。

作为优选：所述滤芯为棱台状或圆台状。所述棱台状进一步优选为四棱台状。

作为优选：所述滤芯为侧面呈直角梯形的梯形体，所述滤芯的数量为三个以上，相邻两个所述滤芯的直角棱依次相接，且相邻两个所述滤芯形成的夹角之间设置有密封件。

作为优选：所述滤芯的数量为三个，三个所述滤芯依次相接，相邻两个所述滤芯的夹角为120°。

一种上述用于微粒捕捉器的滤芯的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备高硅氧玻纤纸：取高硅氧玻纤加入水中，经打浆、疏解、上浆成形、成形脱水后在外表面上浸渍上胶有机胶和偶联剂，上胶后于真空系统中，抽去多余的水、有机胶和偶联剂，经烘干后制备得到高硅氧玻纤纸；

步骤二：制备高硅氧玻纤瓦楞纸：取高硅氧玻纤纸润湿后送入瓦楞机，压制出呈瓦楞状的高硅氧玻纤纸，将呈瓦楞状的高硅氧玻纤纸与呈水平状的高硅氧玻纤纸通过喷涂硅溶胶依次堆叠制备得到高硅氧玻纤瓦楞纸