一种无纺布复合燃油滤材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无纺布复合燃油滤材的制备方法，属于环保材料技术领域。本发明专利技术中用聚丙烯和亚麻制得一种复合材料，本发明专利技术利用机械方法从废弃的定性滤纸纸浆中分离出高长径比的纤维素纳米纤丝，从废弃滤纸中提取纤维素纳米纤丝，具有废物利用、资源回收的合理性；本发明专利技术中将PVA和CNFs复合后，力学性能显著提高，经乙酸预处理后滤纸CNFs的增强效果更显著；本发明专利技术对纳米SiO2进行硅烷化改性，二氧化硅纳米粒子在滤纸纤维表面形成一层包裹层，即纳米级粗糙结构，这种结构对滤纸的疏水性具有关键作用，对非均相体系和高粘度油水混合物具有很好的分离效果，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种无纺布复合燃油滤材的制备方法
本专利技术涉及一种无纺布复合燃油滤材的制备方法，属于环保材料

技术介绍
近年来，在节能减排相关国家政策的引导下，为满足排放法规的要求，各发动机厂家纷纷采用了高压共轨、电控单体（组合）泵等不同类型的高压喷射燃油电控系统。现代柴油机已进入电控时代，在各种工况下柴油机对燃油喷射的控制更加严格，包括对循环供油量进行精确控制、对喷油速率和喷油规律进行精确控制以获得在燃烧过程中理想的放热率；对喷油压力进行精确控制，以获得足够高的燃油喷射的初速度，使燃油粒度细化以提高雾化质量并加快燃烧速度以及对供油正时进行精确控制，以便在各种转速下总是以最佳供油提前角供油。为实现上述的几个精确控制，供油系统需要有足够高的响应速度，同时，系统中各种装置必须具备足够的可靠性，尤其是供油泵和喷油器，它直接影响到电控的质量。供油泵、喷油器或增压油塞精密偶件的磨损是电控失效的主要原因之一。而引起精密偶件磨损的主要原因是柴油中的污染物质，尤其是3~10μm的颗粒。由此可见燃油供给系统中的过滤部件“柴油滤清器”对主机的性能和可靠性的重要性。因而要求柴油滤清器必须能更有效地过滤或分离柴油中的机械杂质和水分，避免精密偶件的非正常磨损，保护电控系统从而保证发动机的性能及排放达标。以往的柴油滤清器一般采用单层的过滤纸来加工滤芯，然而对于电控燃油喷射系统而言，单层的过滤纸很难同时满足过滤精度、油水分离和使用寿命的要求。目前市场上的高精度柴油滤清器的滤芯普遍采用的是无纺布与高精度柴油过滤纸的复合材料，但这种材料目前主要依赖从国外进口，因而大大增加了生产成本。因此，成功制备一种高效国产燃油滤材迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对一般过滤纸强度低，过滤精度较低的问题，提供了一种无纺布复合燃油滤材的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种无纺布复合燃油滤材的制备方法，具体制备步骤为：（1）分别称量质量比为9∶1的聚丙烯和亚麻纤维，将纤维进行混合、开松、梳理、铺网，然后送入针刺机，设置铺网层数和针刺频率，得针刺无纺布，在热轧机下热轧，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取20～30份复合材料、10～15份PVA溶液、1～2份戊二醛、0.1～0.3份体积浓度为10%的硫酸、2～6份乙酸、1～5份甲醇，将复合材料浸泡丙酮3h后，洗净烘干，在PVA溶液中加入戊二醛和体积浓度为10%的硫酸、乙酸和甲醇，快速搅拌后，倒入浸泡后的复合材料，在150r/min、50℃下振荡1～2h后，取出并置于70℃的烘箱中干燥1～2h，冷却至室温，并在去离子水中浸泡22～24h，得改性无纺布；（3）按重量份数计，分别称取8～10份纳米SiO2、3～5份乙醇、0.4～0.6份硅烷化试剂、0.6～0.8份正硅酸乙酯、0.5～0.7份浓盐酸，在纳米SiO2中分别加入乙醇、硅烷化试剂、正硅酸乙酯和浓盐酸，搅拌19h，得改性纳米SiO2；（4）将滤纸用去离子水浸泡，搅拌机打碎后并过滤，按质量比1∶10加入质量分数为10%的乙醇溶液，磁力搅拌后，用去离子水洗涤3～5次，过滤得滤纸浆；用研磨机研磨5次后，再用高压均质仪均质5次，即得悬浮液；（5）按质量比5∶1将悬浮液和改性纳米SiO2混合并高速分散后，抽滤，得滤膜，将滤膜置于2片玻璃板中加压并在60℃下干燥48h，取出，冷却至室温后，在室温下浸泡在PVA溶液中12h，取出，真空干燥，即得复合滤纸；（6）用胶粘剂将复合滤纸粘结在改性无纺布之间，在60℃下干燥1～2h，即得上述无纺布复合燃油滤材。步骤（1）所述的针刺机的铺网层数为22层，针刺频率为443r/min。步骤（1）所述的热轧条件为4MPa、170℃。步骤（2）所述的PVA溶液是PVA在90℃下溶解于水的溶液。步骤（4）所述的磁力搅拌条件是80℃水浴中磁力搅拌2h。步骤（5）所述的真空干燥条件是55℃下真空干燥12h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术中用聚丙烯和亚麻制得一种复合材料，因聚丙烯与亚麻界面结合能够将应力传递到亚麻上，增加了应力的传递，且断裂强力下降；（2）本专利技术利用机械方法从废弃的定性滤纸纸浆中分离出高长径比的纤维素纳米纤丝，纤维素纳米纤丝韧性强、长径比高，是一种在高速高压剪切力与冲击力作用下，将植物纤维剥离、撕裂成直径为纳米级的微细纤维，定性滤纸中纤维含量高，从废弃滤纸中提取纤维素纳米纤丝，具有废物利用、资源回收的合理性；聚乙烯醇是一种多羟基水溶性化合物，具有良好的成膜性能和化学稳定性，是一种可降解高分子材料；（3）本专利技术中将PVA和CNFs复合后，力学性能显著提高，经乙酸预处理后滤纸CNFs的增强效果更显著；本专利技术对纳米SiO2进行硅烷化改性，二氧化硅纳米粒子在滤纸纤维表面形成一层包裹层，即纳米级粗糙结构，这种结构对滤纸的疏水性具有关键作用，对非均相体系和高粘度油水混合物具有很好的分离效果。具体实施方式分别称量质量比为9∶1的聚丙烯和亚麻纤维，将纤维进行混合、开松、梳理、铺网，然后送入针刺机，设置铺网层数为22层，针刺频率为443r/min，得针刺无纺布，将无纺布置于热轧机中，在4MPa、170℃条件下热轧，得复合材料；按重量份数计，分别称取20～30份复合材料、10～15份PVA溶液、1～2份戊二醛、0.1～0.3份体积百分比浓度为10%的硫酸、2～6份乙酸、1～5份甲醇，将复合材料浸泡丙酮3h后，洗净烘干，在PVA溶液中加入戊二醛和体积百分比浓度为10%的硫酸、乙酸和甲醇，快速搅拌后，倒入浸泡后的复合材料，在150r/min、50℃下振荡1～2h后，取出并置于70℃的烘箱中干燥1～2h，冷却至室温，并在去离子水中浸泡22～24h，得改性无纺布；按重量份数计，分别称取8～10份纳米SiO2、3～5份乙醇、0.4～0.6份硅烷化试剂、0.6～0.8份正硅酸乙酯、0.5～0.7份浓盐酸，在纳米SiO2中分别加入乙醇、硅烷化试剂、正硅酸乙酯和浓盐酸，搅拌19h，得改性纳米SiO2；将废弃定性滤纸用去离子水浸泡，搅拌机打碎后并过滤，按质量比1∶10加入质量分数为10%的乙醇溶液，在80℃水浴中磁力搅拌2h，用去离子水洗涤3～5次，过滤得滤纸浆；用研磨机研磨5次后，再用高压均质仪均质5次，即得悬浮液；按质量比5∶1将悬浮液和改性纳米SiO2混合并高速分散后，抽滤，得滤膜，将滤膜置于2片玻璃板中加压并在60℃下干燥48h，取出，冷却至室温后，在室温下浸泡在PVA溶液中12h，取出，在55℃下真空干燥12h，即得复合滤纸；用胶粘剂将复合滤纸粘结在改性无纺布之间，在60℃下干燥1～2h，即得上述无纺布复合燃油滤材。分别称量质量比为9∶1的聚丙烯和亚麻纤维，将纤维进行混合、开松、梳理、铺网，然后送入针刺机，设置铺网层数为22层，针刺频率为443r/min，得针刺无纺布，将无纺布置于热轧机中，在4MPa、170℃条件下热轧，得复合材料；按重量份数计，分别称取20份复合材料、10份PVA溶液、1份戊二醛、0.1份体积百分比浓度为10%的硫酸、2份乙酸、1份甲醇，将复合材料浸泡丙酮3h后，洗净烘干，在PVA溶液中加入戊二醛和体积百分比浓度为10%的硫酸、乙酸和甲醇，快速搅拌后，倒入浸泡后的复合材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无纺布复合燃油滤材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别称量质量比为9∶1的聚丙烯和亚麻纤维，将纤维进行混合、开松、梳理、铺网，然后送入针刺机，设置铺网层数和针刺频率，得针刺无纺布，在热轧机下热轧，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取20～30份复合材料、10～15份PVA溶液、1～2份戊二醛、0.1～0.3份体积浓度为10%的硫酸、2～6份乙酸、1～5份甲醇，将复合材料浸泡丙酮3h后，洗净烘干，在PVA溶液中加入戊二醛和体积浓度为10%的硫酸、乙酸和甲醇，快速搅拌后，倒入浸泡后的复合材料，在150r/min、50℃下振荡1～2h后，取出并置于70℃的烘箱中干燥1～2h，冷却至室温，并在去离子水中浸泡22～24h，得改性无纺布；（3）按重量份数计，分别称取8～10份纳米SiO2、3～5份乙醇、0.4～0.6份硅烷化试剂、0.6～0.8份正硅酸乙酯、0.5～0.7份浓盐酸，在纳米SiO2中分别加入乙醇、硅烷化试剂、正硅酸乙酯和浓盐酸，搅拌19h，得改性纳米SiO2；（4）将滤纸用去离子水浸泡，搅拌机打碎后并过滤，按质量比1∶10加入质量分数为10%的乙醇溶液，磁力搅拌后，用去离子水洗涤3～5次，过滤得滤纸浆；用研磨机研磨5次后，再用高压均质仪均质5次，即得悬浮液；（5）按质量比5∶1将悬浮液和改性纳米SiO2混合并高速分散后，抽滤，得滤膜，将滤膜置于2片玻璃板中加压并在60℃下干燥48h，取出，冷却至室温后，在室温下浸泡在PVA溶液中12h，取出，真空干燥，即得复合滤纸；（6）用胶粘剂将复合滤纸粘结在改性无纺布之间，在60℃下干燥1～2h，即得上述无纺布复合燃油滤材。...

【技术特征摘要】
1.一种无纺布复合燃油滤材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别称量质量比为9∶1的聚丙烯和亚麻纤维，将纤维进行混合、开松、梳理、铺网，然后送入针刺机，设置铺网层数和针刺频率，得针刺无纺布，在热轧机下热轧，得复合材料；（2）按重量份数计，分别称取20～30份复合材料、10～15份PVA溶液、1～2份戊二醛、0.1～0.3份体积浓度为10%的硫酸、2～6份乙酸、1～5份甲醇，将复合材料浸泡丙酮3h后，洗净烘干，在PVA溶液中加入戊二醛和体积浓度为10%的硫酸、乙酸和甲醇，快速搅拌后，倒入浸泡后的复合材料，在150r/min、50℃下振荡1～2h后，取出并置于70℃的烘箱中干燥1～2h，冷却至室温，并在去离子水中浸泡22～24h，得改性无纺布；（3）按重量份数计，分别称取8～10份纳米SiO2、3～5份乙醇、0.4～0.6份硅烷化试剂、0.6～0.8份正硅酸乙酯、0.5～0.7份浓盐酸，在纳米SiO2中分别加入乙醇、硅烷化试剂、正硅酸乙酯和浓盐酸，搅拌19h，得改性纳米SiO2；（4）将滤纸用去离子水浸泡，搅拌机打碎后并过滤，按质量比1∶10加入质量分数为10%的乙醇溶液，磁力搅拌后，用去离子水洗涤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽春，张鑫，李静，
申请(专利权)人：佛山市陵谐环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44