空气净化器用滤纸的原料和粘合剂的选用及生产工艺论文_陈华春

佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司 广东佛山 528303

摘要:空气过滤纸的发展可以追溯到二战时期,其历史悠久,其工艺技术也不断改进发展。本文结合其生产发展的历程,立足于当下空气净化器用滤纸的原料和粘合剂的选用,提出了新的原料配比及粘合剂。本研究中选用的原料、粘合剂及生产工艺都得到了试验的验证,具有良好的推广价值。

关键词:空气净化器滤纸;玻璃纤维;粘合剂;工艺要求

在现代化工业加速发展的今天,工业产值在不断增高,但随之带来的空气污染也日益严重。建筑工业的扬尘、重工业排放的废气、汽车尾气等使人类居住外部环境质量变得越来越差,而不达标的家装建材、漂浮的空气粉尘等严重影响着人们的室内环境卫生。因此人们越来越期待生活环境的清洁,而恰好空气净化器可以有效地过滤掉空气中的微小颗粒,净化空气环境,适应了人们的生活需要。

1空气过滤纸的产生及发展

滤纸是空气净化器中必不可少的组成部分,它是一种过滤介质。良好的滤纸性能可以满足净化器的各种需求,带来较好的净化效果。性能优良的滤纸具有高效率、低阻力、高强度的优点。因此在滤纸制作的过程中,需要综合考虑多种因素,以确保滤纸可以较好的适应各种机械的要求。

空气过滤纸的衍生最初是服务于战争,用于军事生产。在第二次世界大战后期时,其中不乏军事大国开始开发制作空气过滤纸,并将其投入到战争中。在当时来说,空气滤纸的应用领域集中军事指挥和防空设施,目的是过滤掉毒烟雾的细小颗粒,确保该领域的环境安全。

随着工业技术的加速发展,空气过滤纸的普及率也在随之上升。在精密机械制造领域,尤其是电子制造领域,在高科技的广泛应用中,生产环境的标准也在随之提升。保证环境的清洁,过滤掉生产中的细小粉尘颗粒是研制合格产品的重要保障。比如超大规模集成电路的制造和药品、医疗器械的生产,对空气质量的要求是相当高的,因此空气过滤纸在该领域的应用十分广泛。

2空气过滤纸的主要用途

空气过滤纸顾名思义就是过滤掉空气中悬浮着的细微颗粒。随着近来来经济的发展,空气过滤纸不仅用于军工生产,也开始逐渐走向工业领域。

在电子工业中,为满足人们对电子产品的各种需求,其配件的流程也相对更加精细,其生产环境的清洁度也随之提升。在空气过滤纸的帮助下,可以有效地净化电子工厂的生产环境,提高其空气的清洁度,促使其产品的性能得以提高,延长其使用寿命。

在汽车工业中,空气滤纸除了应用于汽车加工厂,提升空气的清洁度之外,还应用于汽车发动机,增加其使用寿命。空气净化器中起着关键作用的就是空气过滤纸,借助于滤纸可以过滤到空气中的微小颗粒,诸如液体或固体微小颗粒等,这样对清除发动机的结垢,减缓发动机的磨损程度,减轻发动机的腐蚀状况起到积极的作用。

在医药卫生行业中,空气过滤纸可应用于医疗器械、青霉素、抗菌素等的生产环境中,用于过滤生产环境中的微小颗粒,提升空气清洁度,也可应用于手术、无菌病房中,用于提升环境的整洁度,保持干净的卫生环境。

在养殖行业中,空气过滤纸可以用于打造无菌养殖环境,养殖易被病菌感染的家畜、家禽,避免因细菌的滋生造成动物死亡,给养殖人带来不必要的损失。

3实验部分

3.1原料的选择

结合滤纸性能的相关研究和对比国外滤纸的相关性能,本研究中滤纸的原材料采用超细玻璃纤维。玻璃纤维直径的细度越小,所生产出来的滤纸就具有越高的效率,而效率的增加,滤纸的阻力也就越大。因此,在制作滤纸时,必须考虑玻璃纤维的粗细搭配。只有进行合理的粗细搭配,所制作出来的滤纸才能具有较高的效率、较低的阻力。故而本研究中所采用的玻璃纤维如表1所示。

表1两种不同细度纤维直径分布

注:效率油雾法测定气流比速为每厘米0.06升。

3.2实验仪器

(1)纸浆疏解器:MARK IIIC

(2)油雾仪:YW-4590

(3)斜管式阻力测试仪

3.3纤维配比的研究

本研究以不同的比例对“1”号和“2”号两种不同的纤维进行了混抄配比实验。其实验结果如表2所示。

表2不同纤维配比对阻力效率的影响

从表2不难看出,最佳方案是B号。方案A号和C号生产出来的滤纸尽管具有较强的效率,但却有很大的阻力,相反的,D号方案生产出来的滤纸,尽管具有较低的阻力,但是却有较低的效率。因而,综合考虑各项指标,方案B是最为合理的。

3.4粘合剂的选用

空气净化器滤纸除了对效率和阻力有要求之外,还对滤纸的抗张能力有要求。为了更好地满足空气净化器的要求,滤纸的制作过程中必须添加水溶粘合剂。该粘合剂在固化之后,不会堵塞滤纸微小的空隙,在不增加空气阻力的前提下,能最大限度地提升滤纸强度。

本研究中所涉及到的粘合剂种类,在其选用过程中,经过了严格的筛选,反复对各种粘合剂进行试验,依据其实验结果来看,最终决定选用丙烯酸类树脂A作为本研究中滤纸制作过程选用的粘合剂。该粘合剂性能比较稳定,透气性较好,耐湿,且能较好得粘合玻璃纤维。就其实验结果来看,选用丙烯酸类树脂A制作的滤纸具有较高的强度,较低的空气阻力和较好的过滤效果。

粘合剂的用量直接关系到滤纸的相关性能。粘合剂的用量越多,滤纸的强度也就越大,相对的滤纸的空气阻力也就越大。因而本研究进行了添加粘合剂的用量对滤纸性能的影响实验。据其实验结果显示,粘合剂的用量在不断增加的同时,滤纸的强度也在逐渐加大。与此同时,滤纸微孔被堵塞,增大了空气阻力。故而本研究决定增加粘合剂的用量达到8-10%是最佳状态。

4生产抄造工艺

4.1工艺技术路线

选用玻璃纤维时要注意其直径大小,掌握好度,既不能过大又不可过小。湿法成型抄造是混合配制的最佳制造工艺,在此过程中要添加粘合剂,促使工艺流程的物理性能变得更好一些。这样做可以最大限度地确保滤纸具有较高的强度和效率,稍低的阻力。

4.2生产工艺流程生产工艺流程简图,见图1

4.3产品实测数据分析与质量水平

用随机抽样的方式检测试制的用滤纸,汇总其检测结果,被抽样的产品均达到了该领域技术层面的标准。据测试结果显示,该试制产品性能优于国外同等制品。

5结论

综上所述,本空气净化器过滤纸符合技术上符合设计要求,满足标准的生产工艺,,故而可进行大批量的生产。由于其技术上的优势,可以较好地适应国内的市场需求,具有推广价值。

参考文献:

[1]闫新,杨秀琴,张利军.空气净化器用过滤材料透析[J].洁净与空调技术,2015(04):82-85.

[2]王建丽.空气净化器过滤纸的研制与生产[J].天津造纸,2015,37(2):15-16.

论文作者:陈华春

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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