[发明专利]一种高强度低流阻润滑油滤清介质的组合和加工方法

说明书

技术领域

本发明属于动力机械的润滑油净化技术领域，具体涉及一种高强度低流阻润滑油滤清介质的组合和加工方法。

背景技术

目前，燃油发动机、压缩机、工程机械以及变速器中使用的润滑油滤清器是用来纯化润滑油，油品使用过程中，必须对其进行过滤以去除油品中含有的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物和烟煤颗粒等杂质。目前应用于润滑油滤清器的滤清介质材料主要有棉木浆滤纸、玻璃滤纸、合成纤维过滤材料、金属丝网、复合结构的滤纸以及非织造过滤材料等。但是由于润滑油一般要在80~110℃的温度范围内长时间工作以最大程度减少各部件在运行过程中产生的摩擦，因此要求滤清介质高强度和高温稳定性。因此，开发一种高强度、低流阻的润滑油滤清介质一直是润滑油滤清介质领域的重要研究内容。

Syverud等人（Syverud K et al，Cellulose，2009，16：75-85）研究了微纤维膜的过滤性能。实验结果表明其具有较高的拉伸强度、密度和伸长率，其面密度为35g/m²，抗张指数是（146±18）N·m/g，伸长率为（8.6±1.6）%。Suh等人（Suh J M et al，Korean Journal of Chemical Engineering，2011，28：613-619）研究了聚酯纤维毡的过滤特性以及注射喷嘴距离对压降的影响，根据理论模型和实验模型来预测压力降。授权公告号为CN201164762Y的专利公开了一种具有吸水功能的过滤介质，过滤介质由多层纤维材料和吸水颗粒组成，能过在滤除杂质的同时，滤除水分杂质。温安华（温安华，汽车与配件，1982，3）研究了锯末纸浆润滑油细滤芯的性能，其滤清效果好，润滑油更加干净，但其强度不高，流动阻力也较大。

尽管上述工作已获得了良好的效果，但这些方法过滤精度较低，压降较大，机械强度较差，生产成本较高。国内很多过滤材料都是依靠进口，尤其是进口的滤纸，如奥斯龙滤纸、美国Lydall的滤纸等。造纸工业废水中含有大量的纤维素、木质素、无机酸碱以及单宁、树脂、蛋白质等，难降解物质含量高、耗氧量大，直接排放严重影响生态环境。利用木屑不同目数的组合，且利用造纸废水中的废弃物质用于木屑改性的研究未见报道，因此，开发一种利用造纸废水制备高强度、低流阻润滑油滤清介质的组合和加工方法具有重要的研究与应用意义。

木屑滤芯是尚未普遍采用的一种滤清材料（夏乃骥.机油滤清器和锯末滤芯简介[J].内燃机，1985，2），以红白松锯末作原料，经筛选、拌以纸浆、模压、烘干脱水成形。制得的木屑纸浆滤芯，机械强度不高，阻力大，寿命短。本发明利用造纸液中的天然成分与木屑反应，水蒸气热反应固化，提高了固化强度和稳定性；且充分利用了有害废弃物和生物质资源，经济环保，变废为宝；同时造纸废水中的氢氧化钠、有机酸等改性木屑，有助于提高滤清介质的过滤效率，提高滤清介质的抗压性能；最后，采用不同颗粒粒度的木屑的组合，能同时有效降低过滤阻力。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种利用造纸废水制备一种高强度、低流阻润滑油滤清介质的组合和加工方法，该木屑采用造纸制浆废水的过滤清液作为改性剂，经挤压成型、水蒸气老化制得高强度、低流阻的润滑油滤清介质。

本发明所述的利用造纸废水制备一种高强度、低流阻润滑油滤清介质的组合和加工方法包括以下步骤：1）称取不同粒度组合的木屑与造纸废水混合均匀，搅拌；2）在模具中挤压成型；3）所得物料经水蒸气老化、烘干之后制得一种高强度、低流阻的润滑油滤清介质。

优选的，所述木屑为白松木、红松木、白杨木、桦木、桉木中的一种或多种。

优选的，所述造纸废水为以红松、马尾松、落叶松、慈竹、甘蔗渣、龙须草、苇、荻、稻草、麦草、棉杆中的一种或多种为造纸原料的碱法制浆黑液，制浆黑液先经过过滤，去除约25μm以上的不溶物。过滤后的制浆黑液木质素含量为20~60g/L，有机酸含量为5~30g/L，有效碱含量为0.5~15g/L（以Na₂O计）。

优选的，所述木屑为不同粒度的组合， 20~40目：40~60目：60~100目配比为0.1~1：1~10：0.1~2。

优选的，所述混合木屑与造纸废水混合，质量比为1：1.5~5.0。

优选的，所述密闭条件下搅拌时间为0.1~48h，搅拌温度为30~50℃，搅拌转速为1~20rpm/min。

优选的，所述水蒸气老化温度为100~170℃，老化时间0.2~10h。