阻燃型车用空气滤纸的研制

作     者：熊皇伟 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：惠岚峰;谢东良

授予年度：2016年

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：汽车滤纸 空气滤纸 丝光浆 合成纤维 透气度 阻燃剂 

摘      要：随着汽车工业的快速发展,空气滤纸的产销量也随之迅速增长。本论文主要探讨了纤维原料种类、打浆度、化学品种类及用量、压榨及干燥方式对空气滤纸原纸性能的影响,并进一步探讨了浸渍用阻燃溶液对阻燃效果的影响,以及浸渍乳液上胶量和固化时间对空气滤纸成纸性能的影响。在室温条件下,对针叶木浆进行丝光化处理,并探讨了碱液浓度和处理时间对纸浆聚合度的影响。结果表明,碱液浓度为190g/L、处理时间为45min时,纸浆的聚合度达到最大值,丝光化处理主要去除了纸浆中的半纤维素和低聚合度的纤维素,纤维表面变得更加圆润、平滑,丝光纤维得到充分润胀,且富有弹性,能有效地提高空气滤纸的透气度。采用丝光浆与针叶木浆配抄空气滤纸时,丝光浆的配比为50%,丝光浆和针叶木浆的打浆度分别为16°SR和22°SR,CPAM用量为0.06%时,经5min压榨后,用转鼓式纸页干燥器干燥后的原纸性能较均衡,此时滤纸原纸的透气度和机械强度都能满足要求。采用阔叶木浆与针叶木浆配抄空气滤纸时,阔叶木浆的比例为30%,阔叶木浆和针叶木浆的打浆度分别为21°SR和16°SR,CPAM用量为0.06%时,经5min压榨后,用转鼓式纸页干燥器干燥后的原纸性能表现较佳,但与空气滤纸的标准相比,其透气性能和过滤效率都不太理想,考虑到空气滤纸的过滤性能,本论文未采用阔叶木浆配抄空气滤纸。采用合成纤维与针叶木浆配抄空气滤纸时,合成纤维的配比为20%,针叶木浆的打浆度为22°SR,CPAM用量为0.04%时,不经压榨,使用转鼓式纸页干燥器干燥后的原纸性能表现较均衡。对比发现,聚丙烯纤维（PP）容易从纸页上脱落下来,而聚酯纤维（PET）不易脱落,且PET的加入既能提高纸张透气度,还能增强纸张的撕裂指数和耐折度,比较发现,PET较PP更适合用于空气滤纸的抄造。根据上述实验,选用丝光浆、聚酯纤维与针叶木浆混合配抄,其比例为40%,20%和40%。结果发现,当针叶木浆的打浆度为30°SR时,与单独使用丝光浆配抄空气滤纸相比,原纸的松厚度、耐破指数和撕裂指数分别提高了 55%、80%和95%,其他性能相差不明显,可见混合配抄具有一定效果。浸渍阻燃剂溶液的质量分数为4%时,滤纸的阻燃效果较佳,其续焰时间和灼焰时间为0s,炭化长度为4mm。经阻燃浸渍后,滤纸中纤维的热降解温度从160℃提高至220℃,说明空气滤纸具有一定的阻燃效果。苯丙乳液浸渍的上胶量保持在20%左右,固化时间为15min时,滤纸的机械性能和过滤性能较均衡。