高密度纖維過濾板及其製造方法
2023-06-21 09:15:26
專利名稱：高密度纖維過濾板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及纖維過濾板及其製造方法技術，具體為一種以海泡石纖維作為功能成分的高密度纖維過濾板及其製造方法技術，國際專利分類號擬為Int.Cl7.B01D 29/00。
背景技術：
纖維過濾板是一種用於牛頓流體過濾的工業材料，主要使用於過濾各種果酒、白酒、啤酒、果汁、飲料，食油以及石油、保健液等。現有的纖維過濾板一般可以分為兩種一種是由合成纖維和植物纖維(如木纖維、草纖維等)材料抄造的過濾板；另一種是由石棉和紙漿製成的過濾板。前者造價較高，且過濾精度低，通量小，易堵塞(使用時間短)；後者雖然造價可以降低，但過濾精度和通量同樣不高，過濾效果也不好，特別是石棉製品是國家限制使用的材料，如果石棉纖維過濾板用於過濾的液體涉及人用或畜用，將會帶來直接危險或潛在的危害。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明主要解決的技術問題就是提供一種高密度纖維過濾板及其製造方法技術，該纖維過濾板孔隙率高，通量大，過濾效果好，同時無毒衛生，製造成本也低；該纖維過濾板製造方法具有方法簡單，操作容易，可用常規設備生產檢測，便於實施等優點。
本發明解決所述高密度纖維過濾板產品技術問題的技術方案是設計一種高密度纖維過濾板，其重量百分比配方為海泡石纖維 15-68；紙漿纖維25-84.3；膠粘劑 0.1-2；溼強劑 0.5-3；幹強劑 0.1-2，所述的海泡石纖維是指直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；紙漿纖維是指無機纖維或植物纖維中的任一種、兩種或兩種以上混合的紙漿纖維；膠粘劑是指聚乙烯醇或環氧樹脂；溼強劑是指聚乙烯亞胺、聚醯胺環氧樹脂或三聚氰胺；幹強劑是指羧甲基纖維素或聚丙烯醯胺。
本發明解決所述高密度纖維過濾板製造方法技術問題的技術方案是設計一種所述高密度纖維過濾板的製造方法，包括如下工藝過程1.製取海泡石纖維將選好的海泡石礦粒超細粉碎，經風篩選後取得所述直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，溫度範圍30-220℃，加溫時間1-3h；再用標準打散器打散2-5min，爾後用打漿機打漿5-10min，打漿度為60-90°SR，打漿濃度為1-3％；3.紙漿纖維打漿把紙漿纖維用標準打散器打散20-50min，再用打漿機打漿20-50min，打漿度為10-50°SR，打漿濃度為2-4％；4.配置混合漿在調漿箱中，先放入所述的紙漿纖維漿，再放入所述的海泡石纖維漿，加水攪拌，同時，把所述比例的膠粘劑、溼強劑和幹強劑按次序放入調漿箱中，配置成混合漿；5.抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為車速0.5-2m/min；抄寬250-550mm；上網抄造濃度0.2-2％；溼紙頁合成厚度4-8mm；工作面成網花形；6.烘缸加溫烘缸溫度50-150℃之間，烘乾總時間為2-4小時，其中初始溫度50-80℃，時間為0.5-1小時；提升溫度80-150℃，時間為1-2小時；然後降溫至80℃並保溫，保溫溫度60-80℃，時間為0.5-1小時；成型厚度為3-6mm；7.剪切成型把烘乾的高密度纖維過濾板按要求剪切成形。
本發明所述的高密度纖維過濾板配方中採用了適當比例的海泡石纖維，它是一種天然的非金屬礦石，無毒、無味、無任何放射性元素，用其製成的纖維過濾板，用於涉及人或者動物的各種牛頓流體過濾時，沒有直接或間接的危害之虞，是一種現代過濾材料，為清潔生產或綠色生產提供了必要而關鍵的條件。本發明纖維過濾板的過濾精度為0.1-50μm，過濾壓力≤5×105Pa，過濾精度高於或優於現有技術，並且造價低，約是現有技術的70％，強度也符合有關行業規定，特別適用於各種帶支撐機構的過濾機、板框機或壓榨機等過濾設備使用。
本發明所述纖維過濾板製造方法中的各種材質均設計了加溫活化處理和高溫消毒工藝，因此可保證纖維過濾板不合任何有毒物質，安全衛生，完全適於涉及人用液體的過濾生產。本發明所述纖維過濾板製造方法對使用設備沒有特殊要求，可以使用目前通用的設備和儀器，因此具有簡單方便，操作容易，便於實施的優點。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步敘述本發明設計的一種高密度纖維過濾板(以下簡稱過濾板)的重量百分比配方為海泡石纖維 15-68；紙漿纖維 25-84.3；膠粘劑 0.1-2；溼強劑 0.5-3；幹強劑 0.1-2所述的海泡石纖維是指直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；紙漿纖維是指無機纖維或植物纖維中的任一種、兩種或兩種以上混合的紙漿纖維；膠粘劑是指聚乙烯醇或環氧樹脂；溼強劑是指聚乙烯亞胺(PEI)、聚醯胺環氧樹脂(PAE)或三聚氰胺；幹強劑是指羧甲基纖維素或聚丙烯醯胺(PAM)。
現有技術的過濾板配方不含任何海泡石纖維，因此不具備海泡石纖維產生的功效性。本發明的過濾板之所以選取海泡石纖維含量為10-65％是經過了大量的試驗研究的，因為海泡石纖維的含量多少會直接影響到本發明過濾板的過濾精度和強度。一般而言，海泡石纖維的含量多，則過濾板的過濾精度較高，且過濾板的柔軟性較好，但其含量多則會削弱過濾板的強度，所以海泡石纖維的含量應控制在合理的範圍內。海泡石有兩大類α型海泡石與β型海泡石。α型海泡石是一種纖維狀物質，粉碎後即成為海泡石纖維。而β型海泡石粉碎後則為顆粒狀。本發明過濾板需選用α型海泡石。所述的海泡石纖維即是指α型海泡石適當粉碎後的所得物。
本發明過濾板配方中的膠粘劑可以增加纖維間的結合力，從而增加過濾板的強度；配方中選用溼強劑是考慮到過濾板的工作環境是在液體中，海泡石受到水的浸泡後強度會變低的原因。為了保證過濾板在液體中的工作強度，設計添加了溼強劑。溼強劑過多是一種浪費，太少則起不到所述的作用，應當設計合理的比例；同樣道理，配方所選的幹強劑是為使過濾板在乾燥後能夠保持一定強度，含量比例也應當合理。
本發明過濾板的進一步特徵是在配方中還設計了助留助濾劑和沉澱劑。添加助留助濾劑的作用是為了進一步增強過濾板的過濾功能，而添加沉澱劑的作用是為了進一步增加溼板纖維的結合力。所述的助留助濾劑是指聚丙烯醯胺或聚醯胺(PPE)；所述的沉澱劑是指硫酸鋁。本發明添加了助留助濾劑和沉澱劑後的重量百分比配方為海泡石纖維 15-64；紙漿纖維25-83.7；膠粘劑 0.1-2；溼強劑 0.5-3；幹強劑 0.1-2；助留助濾劑 0.5-2；沉澱劑 0.1-2。
本發明所述的過濾板製造方法包括如下工藝過程1.製取海泡石纖維將選好的α型海泡石礦粒超細粉碎，採用先篩分後風選的方法製取得所述直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，溫度範圍30-220℃，加溫時間1-3h；再用標準打散器打散2-5min，爾後用打漿機打漿5-10min，打漿度為60-90°SR，打漿濃度為1-3％；海泡石纖維打漿度不能過低，否則會把纖維切斷；3.紙漿纖維打漿把紙漿纖維用標準打散器打散20-50min，再用打漿機打漿20-50min，打漿度為10-50°SR，打漿濃度為2-4％；4.配置混合漿在調漿箱中，先放入所述的紙漿纖維漿，再放入所述的海泡石纖維漿，加水攪拌均勻，同時，把所述比例的膠粘劑、溼強劑和幹強劑按次序放入調漿箱中，配置成混合漿；5.抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為
車速0.5-2m/min；抄寬250-550mm；上網抄造濃度0.2-2％；溼紙頁合成厚度4-8mm；工作面成網花形；6.烘缸加溫烘缸溫度50-150℃之間，烘乾總時間為2-4小時，其中初始溫度50-80℃，時間為0.5-1小時；提升溫度80-150℃，時間為1-2小時；保溫溫度70-100℃，時間為0.5-1小時；成型厚度為3-6mm；7.剪切成型把烘乾的纖維過濾板按要求剪切成形。例如，可以把本發明產品海泡石高密度纖維過濾板剪切成200×200、300×300、400×400或500×500mm的方形板材，或直徑φ＝200-400mm的圓形板材，或者符合各種帶支撐機構的過濾機要求形狀的板材等。
當本發明過濾板的製造方法在採用所述的改進配方時，所添加的助留助濾劑和沉澱劑用於所述的工藝過程(4)配置混合漿中。具體工藝方法是，在把所述比例的膠粘劑、溼強劑和幹強劑按次序放入調漿箱中後，再把所述比例的助留助濾劑和沉澱劑按次序放入調漿箱中，配置成混合漿。其餘工藝方法與前相同。
本發明方法中沒特別說明的技術內容均與現有製造纖維過濾板技術相同，本領域一般技術人員不經創造性勞動均可以具體實施。
下面給出本發明具體的實施例實施例1過濾板的配方為(重量％)海泡石纖維30、紙漿纖維65、膠粘劑聚乙烯醇2、溼強劑聚乙烯亞胺2和幹強劑聚丙烯醯胺1。其製造方法為1.製取海泡石纖維將選好的海泡石礦粒用粉碎機進行超細粉碎，經風篩選後製取得300g直徑為10μm、長度為200μm的海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，加溫溫度為220℃，加溫時間3小時，在標準打散器打散3min，在VALLEY打漿機打漿10min，打漿濃度為3％(即加水10Kg)，打漿度為90°SR，製得海泡石纖維漿；3.紙漿纖維打漿用700g的木棉纖維在標準打散器打散30min，再用VALLEY打漿機打漿30min，打漿濃度為3％(即加水23Kg)，打漿時間30min，打漿度30°SR；4.配置混合漿把以上所得木棉纖維漿和海泡石纖維漿兩種漿液依次先後放入調漿罐中，加水66Kg，攪拌均勻，漿濃度為1％，然後依次放入膠粘劑聚乙烯醇500g，攪拌；放入溼強劑聚乙烯亞胺500g，攪拌；放入幹強劑聚丙烯醯胺300g；配置成混合漿。
5.抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為車速1m/min、抄寬400mm、上網抄造濃度1％、紙頁合成，合成厚度(溼紙頁)為5mm、正面貼網紋紙0.2mm厚；6.烘缸加溫烘缸溫度控制在50-120℃之間，烘乾總時間為3.5小時，其中初始溫度為50℃，加溫時間0.5小時；升溫度到120℃，加溫時間2小時；自然降到溫度80℃後，保溫時間1小時，成型厚度為4mm；7.剪切成型將烘乾好的過濾板整形，並剪切為300×300mm、厚度為4mm±(0.5mm)的產品海泡石高密度纖維過濾板。
經檢測，該海泡石高密度纖維過濾板的過濾精度為0.3-0.5μm，過濾壓力≤5×105Pa。
實施例2過濾板的配方為(重量％)海泡石纖維19、紙漿纖維75、膠粘劑聚乙烯醇1.5、溼強劑聚醯胺環氧樹脂2、幹強劑羧甲基纖維素1、助留助濾劑聚醯胺1、沉澱劑硫酸鋁0.5。其製造方法為1.製取海泡石纖維將選好的海泡石礦粒用粉碎機進行超細粉碎，經風篩選後製取得200g直徑為10μm、長度為200μm的海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，加溫溫度為100℃，加溫時間2小時，在標準打散器打散4min，在VALLEY打漿機打漿10min，打漿濃度為2％(即加水10Kg)，打漿度為80°SR，製得海泡石纖維漿；3.紙漿纖維打漿用400g的木漿纖維，400g的草漿纖維，在標準打散器打散40min，再用VALLEY打漿機打漿40min，打漿濃度為2％(即加水40Kg)，打漿時間40min，打漿度40°SR；4.配置混合漿把以上所得木棉纖維漿和海泡石纖維漿兩種漿液依次先後放入調漿罐中，加水16Kg，攪拌均勻，漿濃度為1％，然後依次放入膠粘劑聚乙烯醇200g，攪拌；放入溼強劑聚醯胺環氧樹脂200g，攪拌；放入幹強劑羧甲基纖維素200g；放入助留助濾劑聚醯胺200g；放入沉澱劑硫酸鋁200g，配置成混合漿。
5.抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為車速2m/min、抄寬450mm、上網抄造濃度1.5％、紙頁合成，合成厚度(溼紙頁)為5.3mm、正面貼網紋紙0.2mm厚；6.烘缸加溫烘缸溫度控制在50-120℃之間，烘乾總時間為2小時，其中初始溫度為70℃，加溫時間0.5小時；升溫度到130℃，加溫時間1小時；自然降到溫度70℃後，保溫時間0.5小時，成型厚度為5mm；7.剪切成型將烘乾好的過濾板整形，並剪切為400×400mm、厚度為5mm±(0.5mm)的產品海泡石高密度纖維過濾板。
經檢測，該海泡石高密度纖維過濾板的過濾精度為0.5-1μm，過濾壓力≤5×105Pa。
實施例3過濾板的配方為(重量％)海泡石纖維65、紙漿纖維28、膠粘劑環氧樹脂2、溼強劑三聚氰胺3、幹強劑聚丙烯醯胺2。
纖維過濾板製造方法為1.製取海泡石纖維將選好的海泡石礦粒用粉碎機進行超細粉碎，經風篩選後製取得700g直徑為10μm、長度為200μm的海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，加溫溫度為50℃，加溫時間2小時，在標準打散器打散3min，在VALLEY打漿機打漿5min，打漿濃度為1％(即加水70Kg)，打漿度為85°SR，製得海泡石纖維漿；3.紙漿纖維打漿用300g的木漿纖維，在標準打散器打散20min，再用VALLEY打漿機打漿50min，打漿濃度為4％(即加水7.5Kg)，打漿時間40min，打漿度10°SR；4.配置混合漿把以上所得木棉纖維漿和海泡石纖維漿兩種漿液依次先後放入調漿罐中，加水122.5Kg，攪拌均勻，漿濃度為0.5％，然後依次放入膠粘劑環氧樹脂200g，攪拌；放入溼強劑三聚氰胺500g，攪拌；放入幹強劑聚丙烯醯胺200g；配置成混合漿。
5.抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為車速0.5m/min、抄寬350mm、上網抄造濃度0.5％、紙頁合成，合成厚度(溼紙頁)為4.5mm、正面貼網紋紙0.15mm厚；6.烘缸加溫烘缸溫度控制在80-150℃之間，烘乾總時間為4小時，其中初始溫度為80℃，加溫時間1小時；升溫度到150℃，加溫時間2小時；自然降到溫度80℃後，保溫時間1小時，成型厚度為4mm；7.剪切成型將烘乾好的過濾板整形，並剪切為300×300mm、厚度為4mm±(0.5mm)的產品海泡石高密度纖維過濾板。
經檢測，該海泡石高密度纖維過濾板的過濾精度為0.1-0.3μm，過濾壓力≤5×105Pa。
權利要求
1.一種高密度纖維過濾板，其重量百分比配方為海泡石纖維 15-68；紙漿纖維 25-84.3；膠粘劑 0.1-2；溼強劑 0.5-3；幹強劑 0.1-2所述的海泡石纖維是指直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；紙漿纖維是指無機纖維或植物纖維中的任一種、兩種或兩種以上混合的紙漿纖維；膠粘劑是指聚乙烯醇或環氧樹脂；溼強劑是指聚乙烯亞胺(PEI)、聚醯胺環氧樹脂(PAE)或三聚氰胺；幹強劑是指羧甲基纖維素或聚丙烯醯胺(PAM)。
2.根據權利要求1所述的高密度纖維過濾板，其特徵在於所述的配方中還含有助留助濾劑和沉澱劑，其重量百分比配方為海泡石纖維 15-64；紙漿纖維 25-83.7；膠粘劑 0.1-2；溼強劑 0.5-3；幹強劑 0.1-2助留助濾劑 0.5-2；沉澱劑 0.1-2。所述的助留助濾劑是指聚丙烯醯胺或聚醯胺(PPE)；所述的沉澱劑是指硫酸鋁。
3.一種根據權利要求1所述高密度纖維過濾板的製造方法，包括如下工藝過程(1)製取海泡石纖維將選好的海泡石礦粒超細粉碎，經風篩選後製取得所述直徑為10-100μm、長度為200-1000μm的海泡石纖維；(2)海泡石纖維打漿先將上述海泡石纖維加溫，溫度範圍30-220°C，加溫時間1-3h；再用標準打散器打散2-5min，爾後用打漿機打漿5-10min，打漿度為60-90°SR，打漿濃度為1-3％；(3)紙漿纖維打漿把紙漿纖維用標準打散器打散20-50min，再用打漿機打漿20-50min，打漿度為10-50°SR，打漿濃度為2-4％；(4)配置混合漿在調漿箱中，先放入所述的紙漿纖維漿，再放入所述的海泡石纖維漿，加水攪拌均勻，同時，把所述比例的膠粘劑、溼強劑和幹強劑按次序放入調漿箱中，配置成混合漿；(5)抄造與合成將所述的混合漿送長網機抄造，工藝條件為車速0.5-2m/min；抄寬250-550mm；上網抄造濃度0.2-2％；溼紙頁合成厚度4-8mm；工作面成網花形；(6)烘缸加溫烘缸溫度控制在50-150℃之間，烘乾總時間為2-4小時，其中初始溫度50-80℃，時間為0.5-1小時；提升溫度80-150℃，時間為1-2小時；然後降溫至80℃並保溫，保溫溫度60-80℃，時間為0.5-1小時；成型厚度為3-6mm；(7)剪切成型按要求剪切成形。
4.根據權利要求3所述高密度纖維過濾板的製造方法，其特徵在於所述的工藝過程(4)配置混合漿工藝中，在把所述比例的膠粘劑、溼強劑和幹強劑按次序放入調漿箱中後，再把權利要求2所述比例的助留助濾劑和沉澱劑按次序放入調漿箱中，配置成混合漿。
全文摘要
本發明涉及一種高密度纖維過濾板及其製造方法技術，其產品的重量百分比配方為海泡石纖維15－68；紙漿纖維25－84.3；膠粘劑0.1－2；溼強劑0.5－3；幹強劑0.1－2，所述海泡石纖維的直徑為10－100μm、長度為200－1000μm；紙漿纖維為無機纖維或植物纖維中的任一種、兩種或兩種以上混合的紙漿纖維；膠粘劑為聚乙烯醇或環氧樹脂；溼強劑為聚乙烯亞胺、聚醯胺環氧樹脂或三聚氰胺；幹強劑為羧甲基纖維素或聚丙烯醯胺。所述製造方法包括1.製取海泡石纖維；2.海泡石纖維打漿；3.紙漿纖維打漿；4.配置混合漿；5.抄造與合成；6.烘缸加溫；7.剪切成型以及它們的相關工藝參數。本發明過濾板孔隙率高，通量大，過濾效果好，同時無毒衛生，製造成本低；其製造方法簡單，操作容易，常規設備生產，便於實施。
文檔編號B01D29/03GK1562442SQ20041001878
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月24日 優先權日2004年3月24日
發明者王繼忠, 張錫民, 王碩 申請人:河北工業大學