一种热熔焊接的聚酰胺滤芯及其制造方法技术

本实用新型专利技术公开了一种热熔焊接的聚酰胺滤芯及其制造方法，包括上端盖、下端盖和聚酰胺滤材，所述的聚酰胺滤材是采用聚酰胺材料通过熔喷工艺处理，喷出的超细纤维丝经过相互粘合和缠绕制成的中空圆筒状结构；所述的滤材为疏松结构，形成不同孔径的滤孔；所述滤孔的孔径大小分布方式为沿筒状结构外层到内层孔径大小依次逐渐递减；所述的上端盖和下端盖通过热熔工艺焊接在滤材的两端，所述的上端盖或下端盖中至少有一个端盖设置有出油孔，本实用新型专利技术的滤芯确保材料具有耐油耐醇腐蚀的前提下，具有较佳的过滤精度、纳污能力和流通阻力参数，并且采用热熔焊接的方案实现了无胶联接，满足了油品、化工废液和化工废气的过滤要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种过滤材料及其制备装置和制备方法，尤其是一种用于油品的聚酰胺滤芯及其制造方法。
技术介绍
发动机燃油在生产、运输和存放过程中会产生并混入大量杂质。洁净的燃油在贮存一段时间后也会产生金属氧化物、析出胶质、沥青质等污染物。严重污染的燃油会导致发动机喷油系统和燃烧室等部位的磨损及积碳生成，使得燃油发动机在使用一段时间后耗油量增加，尾气排放量急骤上升。目前普遍的解决办法是在发动机上安装油品过滤器，去除燃油中的杂质、胶质、沥青质及水分等，使燃油洁净。洁净的燃油能够提高燃烧效率从而节约燃油、降低排放；还可减少发动机非正常磨损，延长发动机使用寿命，使发动机随着使用时间的延长油耗增加的趋势变缓。目前国内98％以上的油品过滤器使用木浆滤纸、高精度复合滤纸或金属网为滤材，以达到去除油品中杂质及水分的目的。高精度滤纸的流通阻力大、纳污能力差、使用寿命短；木浆纸和金属网虽具有流通阻力小的优点，但过滤精度低、过滤效率差。这几种滤材都不能满足工业生产过程中设备对油品过滤的要求，造成设备故障率高、运行效率低、寿命缩短等问题。目前材料熔喷工艺广泛用于聚丙烯滤芯材料制造中。熔喷就是将聚合物材料经过高温挤出后形成极细的纤维丝，并制备成相应的形状结构，聚丙烯熔喷滤材具有纳污能力强、过滤精度高等优点，而且易于批量生产，但是目前只用于空气和水的过滤，这是因为工业油品通常都含有烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃及少量硫、氮化合物等，长时间的接触油品会导致聚丙烯制品被溶解腐蚀，溶胀成黏糊状，失去过滤能力，因此，聚丙烯熔喷滤材无法应用于工业油品过滤领域。此外对于含有大量腐蚀性原料的化工废液、化工废气而言，如果采用常规的聚丙烯滤芯，则同样存在着滤材被腐蚀溶解、失去过滤能力的可能性，因此无论是从工业油品
还是化工废液和废气的过滤角度来讲，急需要一种特殊材料经过熔喷工艺制成的熔喷滤芯，并具有常规熔喷滤芯的优点，同时能够耐受油品、废液、废气的腐蚀，并能将介质中的化学颗粒、灰尘、机械杂质等过滤。申请号为200510040447.2的中国专利公开了“一种超疏水/超亲油的油水分离网”，提出在织物网上覆盖一层疏水且亲油的薄膜，利用薄膜的疏水功能，实现油品中的油水分离。这是目前油品过滤领域普遍采用的技术思路，即采用疏水性滤材，将水从燃油中分离，而且滤材的“疏”水性能越好，其分离水的效果越好。但是存在的问题这种薄膜制作工艺复杂，而且其他的过滤功能和指标不佳，难以得到实用化的推广。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提出一种热熔焊接的聚酰胺滤芯及其制造方法，该滤芯具有熔喷滤材的纳污能力强、过滤精度高、流通阻力小等优点，对化工原料而言具有较强的耐腐蚀能力，而且在油品过滤中具有较高的油水分离效率。本技术的技术方案如下：一种热熔焊接的聚酰胺滤芯，包括上端盖、下端盖和聚酰胺滤材，所述的聚酰胺滤材是采用聚酰胺材料通过熔喷工艺处理，喷出的超细纤维丝经过相互粘合和缠绕制成的中空圆筒状结构；所述的滤材为疏松结构，形成不同孔径的滤孔；所述滤孔的孔径大小分布方式为沿筒状结构外层到内层孔径大小依次逐渐递减；所述的上端盖和下端盖通过热熔工艺焊接在滤材的两端，所述的上端盖或下端盖中至少有一个端盖设置有出油孔。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，滤材厚度为0.5-30mm，其中筒部外层滤孔的平均孔径为10-100μm，筒部内层滤孔的平均孔径为1-50μm，熔喷纤维丝的平均直径为0.1-80μm，滤材的孔隙率大于80％。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，滤材厚度为5-20mm，筒部外层的平均孔径为20-40μm，筒部内层的平均孔径为10-20μm，熔喷纤维丝的平均直径范围为5-50μm，滤材的孔隙率大于90％，所述的滤材用于燃油过滤。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，滤材厚度为5-20mm，筒部外层的平均孔径为40-80μm，筒部内层的平均孔径为20-40μm，熔喷纤维丝的平均直径范围为5-50μm，滤材
的孔隙率大于80％，所述的滤材用于空气或工业废气净化过滤。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，滤材厚度为5-20mm，筒部外层的平均孔径为20-40μm，筒部内层的平均孔径为1-20μm，熔喷纤维丝的平均直径范围为5-50μm，滤材的孔隙率大于80％，所述的滤材用于工业废液净化过滤。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，滤材厚度为5-30mm，筒部外层的平均孔径为80-100μm，筒部内层的平均孔径为30-80μm，熔喷纤维丝的平均直径范围为5-50μm，滤材的孔隙率大于90％，所述的滤材用于机油净化过滤。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，在筒状滤纸的内部设置有骨架，用于滤芯的承压，所述的上端盖、下端盖和骨架均为聚酰胺材料制成。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，聚酰胺为PA6和PA66。上述热熔焊接的聚酰胺滤芯中，在聚酰胺滤材圆筒的内部设置有与滤材同轴的圆筒结构的折叠滤纸。一种热熔焊接的聚酰胺滤芯的制造方法，包括以下步骤：[1]将滤材放置在滤芯支座上，由压紧单元将滤材压紧固定；[2]左端盖和右端盖分别放置在左端夹紧单元和右端夹紧单元上，加热单元对左端盖、右端盖内表面加热；加热温度280-300℃，时间为2分钟，使左端盖、右端盖内表面达到熔融状态；[3]左端盖、右端盖在夹紧单元推动下沿滤芯轴线方向移动，至两个端盖紧贴滤材的两端；[4]滤材和端盖迅速粘合，冷却后固化形成一体。本技术具有的有益技术效果如下：1、本技术利用聚酰胺材料具有的耐多种化学原料腐蚀的特点，对其进行熔喷工艺处理，得到与常见聚丙烯滤芯一样的结构，确保材料具有耐油耐醇腐蚀的前提下，具有较佳的过滤精度、纳污能力和流通阻力参数，满足了油品、化工废液和化工废气的过滤要求。2、众所周知，聚酰胺是一种亲水性材料，按照前述
技术介绍
中的思路，亲水材料是不适合用于油品中水的过滤的，主要原因是其为非疏水性材料，难以实现油品中的油水分离。本技术提出了一种利用熔喷聚酰胺材料来制作滤材、滤芯和过滤器的方案，
通过控制滤材的结构参数，实现了燃油或润滑油等油品的过滤，在确保材料具有耐油耐醇腐蚀的前提下，具有较高的和油水分离能力，该方案突破了传统滤材为了满足油水分离指标只能选用疏水材料的限制，充分利用聚酰胺材料在油品中具有的耐腐蚀、高可靠等特点，满足了常见油品的过滤要求。3、本技术在熔喷工艺中通过控制纤维丝的输出孔径、熔喷压力、挤出机的温度、纺丝箱的温度和熔喷模头的温度等参数，使得熔喷的纤维直径参数达到设计要求，同时通过改变熔喷过程中接收单元的接收速度和接收角度，控制滤材上的平均孔隙率和滤孔的孔径，使得滤孔从外层到内层逐渐递减，最终达到设计要求。4、本技术优选方式的滤芯具有聚酰胺滤材和滤纸双层过滤功能，其中聚酰胺滤材实现过滤和乳化水破乳，滤纸用于进一步的精滤和油水分离，二者结合能进一步提高过滤精度。5、传统滤芯采用滤芯专用环氧树脂胶水将滤材、滤纸和两个端盖粘接固定，由于环氧树脂易溶于乙醇等有机溶剂，因此限制了滤芯的应用范围；此外滤纸以及滤材接头处的固定金属片很容易受到工业油品中水，酸等腐蚀性杂质的腐蚀，造成对工业油品的二次污染。本技术的滤芯骨架、上端盖和下端盖均采用聚酰胺制成，并且采用热熔焊接的方案实现了无胶联接，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热熔焊接的聚酰胺滤芯，包括上端盖、下端盖和聚酰胺滤材，所述的聚酰胺滤材采用聚酰胺材料通过熔喷工艺处理、熔喷出的超细纤维丝经过相互粘合和缠绕制成的中空圆筒状结构；所述的聚酰胺滤材为包含若干不同孔径滤孔的疏松结构；滤孔的孔径大小分布方式为沿筒状结构外层到内层孔径大小依次逐渐递减；所述的上端盖和下端盖通过热熔工艺焊接在滤材的两端，所述的上端盖或下端盖中至少有一个端盖设置有出油孔；所述的滤材厚度为0.5‑30mm，其中筒部外层滤孔的平均孔径为10‑100μm，筒部内层滤孔的平均孔径为1‑50μm，熔喷纤维丝的平均直径为0.1‑80μm，滤材的孔隙率大于80％。

【技术特征摘要】
1.一种热熔焊接的聚酰胺滤芯，包括上端盖、下端盖和聚酰胺滤材，所述的聚酰胺滤材采用聚酰胺材料通过熔喷工艺处理、熔喷出的超细纤维丝经过相互粘合和缠绕制成的中空圆筒状结构；所述的聚酰胺滤材为包含若干不同孔径滤孔的疏松结构；滤孔的孔径大小分布方式为沿筒状结构外层到内层孔径大小依次逐渐递减；所述的上端盖和下端盖通过热熔工艺焊接在滤材的两端，所述的上端盖或下端盖中至少有一个端盖设置有出油孔；所述的滤材厚度为0.5-30mm，其中筒部外层滤孔的平均孔径为10-100μm，筒部内层滤孔的平均孔径为1-50μm，熔喷纤维丝的平均直径为0.1-80μm，滤材的孔隙率大于80％。2.根据权利要求1所述的热熔焊接的聚酰胺滤芯，其特征在于：所述的滤材厚度为5-20mm，筒部外层的平均孔径为20-40μm，筒部内层的平均孔径为10-20μm，熔喷纤维丝的平均直径范围为5-50μm，滤材的孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钢柱，
申请(专利权)人：西安天厚滤清技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61