一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于空氣過(guò)濾紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，空氣過(guò)濾紙應(yīng)用十分廣泛。常用來(lái)制造生產(chǎn)醫(yī)用衛(wèi)生口罩、空氣凈化器和汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器的核心元件等。通常用于汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器，多數(shù)都是采用經(jīng)過(guò)樹(shù)脂浸漬處理的微孔濾紙制成的紙質(zhì)濾芯，從而可以濾除空氣中灰塵、砂粒，減少對(duì)缸體的摩擦損耗，同時(shí)保證氣缸中進(jìn)入足量、清潔的空氣。然而，由于“熱氣回流”，“氣缸回火”等原因引起空氣濾清器燃燒，造成車(chē)毀人亡的事故頻發(fā)。究其原因，是因?yàn)榕艢膺^(guò)程中高溫高壓的氣體進(jìn)入進(jìn)氣歧管，而與進(jìn)氣歧管相連的空氣濾清器核心元件是紙質(zhì)濾芯，屬于易燃材料，從而引發(fā)空氣濾清器的燃燒。另外一個(gè)重要原因可能是由于氣缸直接吸入了可燃物，引起空氣過(guò)濾紙的燃燒。因此，對(duì)空氣過(guò)濾紙進(jìn)行阻燃處理是十分必要的。

有關(guān)空氣過(guò)濾紙的阻燃處理大部分研究都集中于利用無(wú)機(jī)纖維與植物纖維進(jìn)行配抄，如何在保證紙張強(qiáng)度、過(guò)濾精度的同時(shí)賦予其阻燃的性能。通過(guò)利用煤矸石與粉煤灰纖維高溫熔煉噴絲形成耐高溫的無(wú)機(jī)纖維，近而與植物纖維、pva配抄制備出汽車(chē)濾清器濾紙，由于無(wú)機(jī)纖維剛性強(qiáng),吸濕變形性小，紙頁(yè)易形成良好、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，空隙率高，因此過(guò)濾阻力小。但在此汽車(chē)濾清過(guò)濾紙中并未直接添加阻燃劑，而且紙中含有一定量的植物纖維，造成阻燃性能較差(申請(qǐng)?zhí)枺篶n201410457409.6)；在堿性的條件下，ph為7.5～9.0時(shí)，醛與酚摩爾比大于1進(jìn)行合成縮聚反應(yīng)，再加入磷酸酯類(lèi)輔料混合得到熱固性樹(shù)脂，用于汽車(chē)工業(yè)濾紙的生產(chǎn)制備。通過(guò)此發(fā)明制得的酚醛樹(shù)脂內(nèi)含有磷酸系阻燃劑，用于汽車(chē)工業(yè)濾紙的浸漬阻燃效果良好，但是此類(lèi)樹(shù)脂固化時(shí)間較長(zhǎng)，且含有游離酚、醛，長(zhǎng)期吸入會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害(申請(qǐng)?zhí)枺篶n201110213947.7)；利用氫氧化鈉與二氧化硅反應(yīng)生成偏硅酸鈉，俗稱(chēng)水玻璃。一定條件下，將氫氧化鈉溶液噴淋在濕紙上，在其表面反應(yīng)生成一層薄膜狀的水玻璃，從而賦予空氣過(guò)濾紙阻燃的性能。此發(fā)明中無(wú)需添加阻燃劑卻可以使紙張具有阻燃的性能，節(jié)約原料，降低了生產(chǎn)成本。然而由于反應(yīng)條件苛刻，可以在實(shí)驗(yàn)室制備，卻較難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的推廣(申請(qǐng)?zhí)枺篶n201610511312.8)。上述所列專(zhuān)利以及其他同領(lǐng)域?qū)＠羌欣貌糠种参锢w維與無(wú)機(jī)纖維如玻璃纖維進(jìn)行抄造原紙，輔以大量粘合劑，再浸漬于阻燃劑液，從而制備出阻燃型空氣過(guò)濾紙。而如何在保證空氣過(guò)濾紙力學(xué)性能與阻燃性能的前提下減少粘合劑和阻燃劑的用量、降低生產(chǎn)成本、克服返鹵吸潮、制備生產(chǎn)高效阻燃環(huán)保的空氣過(guò)濾紙等方面目前并沒(méi)有相關(guān)的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙及其制備方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明通過(guò)將聚酯型的空氣過(guò)濾紙浸漬于氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系中，從而使空氣過(guò)濾紙具有耐高溫，阻燃的性能，同時(shí)阻燃劑混合液中的丙烯酸樹(shù)脂起到粘合劑的作用，使得固化在空氣過(guò)濾紙上的阻燃劑不易掉落，另外改善了成紙的力學(xué)性能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙，以重量份數(shù)計(jì)，所述的聚酯型空氣過(guò)濾紙的制備原料包括：骨架物質(zhì)-pet纖維：30～50份；填充黏結(jié)物質(zhì)-pet漿粕：40～55份；氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液：10～15份。

進(jìn)一步地，所述的pet纖維分子量為18000～25000，熔點(diǎn)為255～264℃，其長(zhǎng)度尺寸分布在5～10mm；所述的pet漿粕打漿度為35～50°sr，比表面積為4.0～6.8m²/g，通過(guò)30～50目范圍內(nèi)的組分占40～60％，其長(zhǎng)度尺寸分布在0.3～1mm。

進(jìn)一步地，所述的氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液是阻燃劑、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水按照以下質(zhì)量份數(shù)比復(fù)配而成，阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝(2～10)：(5～8)：(82～93)。

一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為35～50°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比(30～50)：(40～55)混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.1～0.5％，并調(diào)節(jié)ph，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙，對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％得到空氣過(guò)濾紙前體；

步驟5：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙前體直接浸漬于氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液中處理，然后將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙前體于烘缸干燥，再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)，壓紋工序，得到阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

進(jìn)一步地，步驟1所述的pet纖維分子量為18000～25000，熔點(diǎn)為255～264℃，其長(zhǎng)度尺寸分布在5～10mm；步驟2所述的pet漿粕打漿度為35～50°sr，比表面積為4.0～6.8m²/g，通過(guò)30～50目范圍內(nèi)的組分占40～60％，其長(zhǎng)度尺寸分布在0.3～1mm。

進(jìn)一步地，步驟3中調(diào)節(jié)ph為5～6，攪拌時(shí)間為10～60min，攪拌速度控制在300～2500rpm。

進(jìn)一步地，步驟5所述的氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液是阻燃劑、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水按照以下質(zhì)量份數(shù)比復(fù)配而成，阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝(2～10)：(5～8)：(82～93)。

進(jìn)一步地，所述阻燃劑為fpk8007。

進(jìn)一步地，步驟5中的浸漬時(shí)間為30～180s，所述的丙烯酸樹(shù)脂可以與水混溶，分子量為2000～10000，相對(duì)密度為1.05～1.15g/cm³。

進(jìn)一步地，步驟5中干燥具體為：將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙前體先經(jīng)160～170℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化3～8min，再以110～130℃的條件下低溫干燥10～15min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明采用的聚酯纖維具有熱定形性好，裂斷強(qiáng)度和彈性模量高，回彈性適中，耐熱性好等特點(diǎn)。通常用于汽車(chē)濾清器使用的濾紙，需要經(jīng)過(guò)機(jī)械反復(fù)折疊加工處理。常規(guī)玻璃纖維抄造的空氣過(guò)濾紙，由于玻璃纖維平均尺寸較短、本身發(fā)脆等原因抄造出來(lái)的濾紙存在脆度高、易折損等問(wèn)題。而本專(zhuān)利發(fā)明的聚酯型過(guò)濾紙韌性高，可經(jīng)受反復(fù)的機(jī)械折疊，適于汽車(chē)濾清器的使用。另外pet纖維直挺，粗細(xì)均一，長(zhǎng)度尺寸較大，可作為過(guò)濾紙的骨架物質(zhì)，加入pet漿粕，由于其主要是由pet纖維高速研磨制得，尺寸較小，并且富含細(xì)小纖維，從而可以起到填充物質(zhì)的作用，同時(shí)混合浸漬液中丙烯酸樹(shù)脂作為粘合劑，這樣本發(fā)明就可以用聚酯纖維擬合出植物纖維的結(jié)構(gòu)。pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理，比表面積顯著增大，導(dǎo)致其與pet纖維的粘結(jié)作用顯著增強(qiáng)，從而降低了粘合劑的使用量。由pet纖維與pet漿粕制得的空氣過(guò)濾紙具有致密的微孔，排列緊密有序的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)致使其具有高效的過(guò)濾精度，同時(shí)孔隙所占的體積比并沒(méi)有顯著降低，流體的流道并沒(méi)有受到大的影響，保證了其過(guò)濾阻力較小。另外使用氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬空氣過(guò)濾紙，不僅提高了過(guò)濾紙的強(qiáng)度性能，也同時(shí)賦予了其阻燃的特性，進(jìn)一步擴(kuò)大了過(guò)濾紙的適用范圍。本發(fā)明使用聚酯纖維浸漬于氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系中制得的過(guò)濾紙，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)。

將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系，用來(lái)浸漬過(guò)濾紙。該阻燃劑為氮磷化合物，無(wú)鹵、無(wú)毒環(huán)保，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)影響。使用氮磷系協(xié)同阻燃劑，可以克服一些磷系阻燃劑因?yàn)槲畬?dǎo)致聚合度降低而影響阻燃效果等問(wèn)題。磷系阻燃劑是以凝聚相阻燃為主，高溫分解形成焦炭層，隔絕氧氣達(dá)到阻燃效果；氮系阻燃劑以氣相阻燃為主，在氣相中捕捉氧自由基以終止鏈反應(yīng)和稀釋可燃性氣體的濃度從而阻燃。氮磷化合物協(xié)同作用、相輔相成，高溫燃燒時(shí)在被阻燃材料表面形成一層傳質(zhì)傳熱的屏障，提高了空氣過(guò)濾紙的阻燃效果，同時(shí)降低阻燃劑的用量。本發(fā)明中將丙烯酸樹(shù)脂作為膠液，改善了阻燃劑與纖維漿粕界面粘結(jié)性能，從而提高其與阻燃材料的相容性。同時(shí)可以使阻燃劑均勻的分布在紙張的表層，部分分散在紙張內(nèi)部空隙中，從而在紙張表面形成一層阻燃屏障，起到持久阻燃的作用，從而制備生產(chǎn)出高效阻燃環(huán)保的空氣過(guò)濾紙。

本發(fā)明采用新工藝、新方法研發(fā)生產(chǎn)出性能優(yōu)異、成本較低廉的阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。創(chuàng)新性強(qiáng)、應(yīng)用前景廣闊，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)復(fù)合材料的普遍應(yīng)用。對(duì)促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)(例如：高檔汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域)、行業(yè)的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；

圖2是浸漬于氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液前后pet紙表面sem圖(a,c,e－未浸漬；b,d,f－浸漬后；a:×3000；b:×3000；c:×1000；d:×1000；e:×200；f:×200)；

圖3是浸漬于氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系前后pet紙的tga對(duì)比圖；

圖4為不同阻燃劑濃度下pet紙的增重率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙，以重量份數(shù)計(jì)，所述的聚酯型空氣過(guò)濾紙的制備原料包括：骨架物質(zhì)-pet纖維：30～50份；填充黏結(jié)物質(zhì)-pet漿粕：40～55份；氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液：10～15份，其中pet纖維分子量為18000～25000，熔點(diǎn)為255～264℃，其長(zhǎng)度尺寸分布在5～10mm；pet漿粕打漿度為35～50°sr，比表面積為4.0～6.8m²/g，通過(guò)30～50目范圍內(nèi)的組分占40～60％，其長(zhǎng)度尺寸分布在0.3～1mm；氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液是阻燃劑、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水按照以下質(zhì)量份數(shù)比復(fù)配而成，阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝(2～10)：(5～8)：(82～93)，所述阻燃劑為fpk8007，是一種水溶性的氮磷化合物，此種阻燃劑環(huán)保、無(wú)毒、不含甲醛、鹵素及重金屬等有害成分，所述的丙烯酸樹(shù)脂可以與水混溶，分子量為2000～10000，相對(duì)密度為1.05～1.15g/cm³。

參見(jiàn)圖1，一種阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為35～50°sr。由于pet漿粕與植物纖維不同，分子間強(qiáng)度主要靠物理結(jié)合而不是氫鍵結(jié)合力，因而漿粕的比表面積是強(qiáng)度的一個(gè)重要影響因素，故對(duì)漿粕原纖化處理來(lái)增加表面的分絲帚化，以提高比表面積；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比(30～50)：(40～55)混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.1～0.5％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間10～60min，攪拌速度控制在300～2500rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙，對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝(2～10)：(5～8)：(82～93)；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合浸漬液進(jìn)行處理，浸漬時(shí)間為30～180s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)160～170℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化3～8min，再以110～130℃的條件下低溫干燥10～15min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

空白實(shí)施例

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為35～50°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比30～50：40～55混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.1～0.5％，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為10～60min，攪拌速度控制在300～2500rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙，對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％，再經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥固化、劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例1

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為35°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比6：11混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.1％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為10min，攪拌速度控制在300rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝2：5：93；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為120s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)160℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化3min，再以110℃的條件下低溫干燥10min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例2

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為45°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比1：1混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.2％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為15min，攪拌速度控制在500rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝3：6：91；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為30s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)165℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化5min，再以115℃的條件下低溫干燥15min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例3

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為40°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比4：5混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.2％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為30min，攪拌速度控制在1000rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝4：7：89；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為60s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾先經(jīng)168℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化8min，再以120℃的條件下低溫干燥12min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例4

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為38°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比7：11混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.4％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為50min，攪拌速度控制在1500rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝5：8：87；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為120s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)170℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化8min，再以130℃的條件下低溫干燥15min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例5

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為50°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量10：11混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.5％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為60min，攪拌速度控制在2000rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝8：6：86；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為180s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)166℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化6min，再以125℃的條件下低溫干燥13min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例6

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為46°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比6：11混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.3％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為60min，攪拌速度控制在2500rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝10：5：85；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為120s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)168℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化8min，再以130℃的條件下低溫干燥13min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例7

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為37°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量比5：4混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.3％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為60min，攪拌速度控制在2000rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝4：7：89；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為160s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)170℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化8min，再以120℃的條件下低溫干燥15min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

實(shí)施例8

步驟1：將長(zhǎng)度尺寸在5～10mm的pet纖維經(jīng)過(guò)疏解分散制得漿料懸浮液a；

步驟2：將長(zhǎng)度尺寸在0.3～1mm的pet漿粕經(jīng)過(guò)原纖化處理并疏解分散制得漿料懸浮液b，pet漿粕打漿度為43°sr；

步驟3：將步驟1制得的漿料懸浮液a中絕干纖維量與步驟2制得的漿料懸浮液b中絕干纖維量以質(zhì)量5：4混合得到混合漿料懸浮液c，并于調(diào)漿池稀釋混合漿料懸浮液c質(zhì)量濃度至0.3％，并調(diào)節(jié)ph為5～6，同時(shí)利用攪拌器攪拌使不同組分充分混合并均勻分散，攪拌時(shí)間為45min，攪拌速度控制在2200rpm；

步驟4：將步驟3制得的混合漿料懸浮液c送至斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形得到濕紙。對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使其含濕率小于40％；

步驟5：將阻燃劑fpk8007、丙烯酸樹(shù)脂和去離子水復(fù)配成氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系浸漬液，其各組分的質(zhì)量份數(shù)之比為：阻燃劑：丙烯酸樹(shù)脂：去離子水＝5：8：87；

步驟6：將步驟4制得的空氣過(guò)濾紙直接浸漬于步驟5中的復(fù)合浸漬液，浸漬時(shí)間為180s。將處理過(guò)的空氣過(guò)濾紙先經(jīng)170℃的高溫?zé)犸L(fēng)干燥瞬時(shí)固化8min，再以130℃的條件下低溫干燥15min。再經(jīng)過(guò)劃線(xiàn)、壓紋等工序，制得阻燃聚酯型空氣過(guò)濾紙。

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2則是浸漬復(fù)合液前后pet紙的表面形貌，從圖a,c,e可以看出pet原紙中纖維表面非常光滑，纖維之間的粘合力主要依靠覆蓋在纖維表面的一層樹(shù)脂提供。從圖b,d,f中可以看出經(jīng)過(guò)復(fù)合體系浸漬液處理后，pet紙張網(wǎng)絡(luò)中明顯有了很多白色的顆粒狀物質(zhì)，這就證明了阻燃劑成功的留著在了pet紙中。

圖3表示實(shí)例1、實(shí)例4、實(shí)例6的熱重曲線(xiàn)圖(pet原紙分別在2％、5％和10％的阻燃劑溶液中浸漬120秒)，與空白實(shí)施例相比浸漬過(guò)混合液的pet紙樣熱分解過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段發(fā)生在180℃，主要是阻燃劑和丙烯酸樹(shù)脂的分解，產(chǎn)生no和nh3等不燃性氣體，降低反應(yīng)表面溫度同時(shí)稀釋氧氣濃度，另外其分解產(chǎn)物與纖維素發(fā)生酯化脫氫反應(yīng)，從而形成泡沫質(zhì)的炭化層，同時(shí)使得濾紙纖維分解溫度提前，同時(shí)隨著溫度的升高丙烯酸酯類(lèi)化合物在酸性條件下發(fā)生了部分水解反應(yīng)，生成了一些易揮發(fā)的小分子醇和羧酸，從而導(dǎo)致在180～320℃范圍內(nèi)有一定的質(zhì)量損失。第二個(gè)階段溫度大致在320℃，pet濾紙初始分解，而未阻燃的pet原紙?jiān)?50℃之前一直處于吸熱狀態(tài)，大致在350℃原紙初始分解。通過(guò)對(duì)pet原紙和浸漬后pet濾紙熱重曲線(xiàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度高于400℃后浸漬過(guò)混合液的pet濾紙熱穩(wěn)定性明顯提高，且隨著阻燃劑濃度增加重量保留越高，即熱穩(wěn)定性越好。600℃時(shí)，未阻燃pet原紙的殘重為10.25％，而浸漬阻燃劑濃度為2％的混合液的濾紙殘重為19.3％，浸漬濃度為5％的殘重為25.32％，浸漬濃度為10％的殘重為27.14％。

從圖4可以明顯看出：pet紙的增重率和阻燃劑濃度間呈線(xiàn)性關(guān)系，其線(xiàn)性關(guān)系式可以近似表示為y＝5.32x-0.76，這對(duì)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

浸漬前后pet紙的阻燃性能如表1所示：

表1浸漬前后pet濾紙的阻燃性能

注：試樣200×30mm；

酒精燈燃燒5s后立即移開(kāi)酒精燈，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

酒精燈外焰730℃，內(nèi)焰630℃；

按gb/t5454－1997要求，續(xù)焰時(shí)間≤5s，續(xù)灼時(shí)間≤60s，炭化長(zhǎng)度≤115mm，即樣品的阻燃性能視為合格。

從表1可以看出：浸漬后的空氣過(guò)濾紙平均續(xù)焰時(shí)間為0s，平均續(xù)灼時(shí)間為1.3125s，平均炭化長(zhǎng)度為16.5mm，達(dá)到了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系具有優(yōu)異的阻燃效果。表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：實(shí)施案例5和例6中濾紙阻燃效果最佳，續(xù)灼時(shí)間和炭化長(zhǎng)度達(dá)到最低，考慮經(jīng)濟(jì)效益選用實(shí)施案例5，相比于例6減少了阻燃劑的添加量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

表2浸漬前后pet濾紙的力學(xué)性能

注：測(cè)挺度試樣的尺寸為70×40mm；

測(cè)抗張強(qiáng)度試樣的尺寸為150×15mm。

本發(fā)明方法在實(shí)驗(yàn)室對(duì)制得的空氣過(guò)濾紙進(jìn)行了物理檢測(cè)，從表2可以看出由本發(fā)明制得的空氣過(guò)濾紙相對(duì)于空白實(shí)施例制備的紙樣不僅改善了紙張的強(qiáng)度性能，另外在利用氮磷阻燃樹(shù)脂復(fù)合體系作為浸漬液時(shí)，賦予空氣過(guò)濾紙阻燃的性能。同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：實(shí)施例5為最優(yōu)方案(混合浸漬液氮磷阻燃劑的濃度為8％，浸漬時(shí)間為180s)，不管是紙頁(yè)的抗張強(qiáng)度還是挺度都得到了不同程度的改善。而在實(shí)施例6中添加過(guò)多的阻燃劑反而阻礙了纖維之間的鍵接，降低了濾紙的力學(xué)性能。