[发明专利]复合空气滤纸及其制备方法和应用

权利要求书

1.复合空气滤纸，包括原纸、对原纸进行浸渍的浸渍剂和碳纤维层，其特征在于所述的原纸用到的纤维按重量份数计包括高密度棉短绒浆20-40份，聚丙烯纤维5-12份，无碱玻璃纤维短切丝20-40份和陶瓷纤维3-8份，原纸制备中用到两性聚丙烯酰胺0.1-3份，改性淀粉轻质碳酸钙0.2-0.8份，具有250万～300万分子量的聚氧化乙烯0.5-5份，消泡剂0-0.2份。

2.根据权利要求1所述的复合空气滤纸，其特征在于所述的两性聚丙烯酰胺的制备方法采用壳聚糖与丙烯酰胺AM、马来酸MA、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵DMC接枝共聚，制备出壳聚糖接枝两性聚丙烯酰胺，两性聚丙烯酰胺对各种浆料均具有很好的增强和助留助滤以及辅助施胶效果。

3.根据权利要求2所述的复合空气滤纸，其特征在于所述的两性聚丙烯酰胺的制备方法是在70℃乙酸溶解壳聚糖，加入AM、MA、DMC得混合溶液，壳聚糖、AM、MA、DMC的摩尔比为1∶9∶5∶1，80℃往混合溶液中加入三元引发剂过硫酸钠、亚硫酸氢钠、硝酸铈铵，反应4h。

4.根据权利要求1所述的复合空气滤纸，其特征在于所述的改性淀粉轻质碳酸钙的制备方法是将轻质碳酸钙用量的28％的淀粉和轻质碳酸钙填料在烧杯内混合，加入水，混合成固含量为28％的溶液，用玻璃棒搅拌5min，然后把混合物放进烤炉，温度设90℃，蒸煮45～60min搅拌，形成胶状物质。

5.根据权利要求1所述的复合空气滤纸，其特征在于所述的浸渍剂包括：改性的酚醛树脂；改性纳米二氧化钛聚四氟乙烯乳液；硬脂酸改性液。

6.根据权利要求1所述的复合空气滤纸，其特征在于所述的碳纤维层的厚度为0.02-0.1mm。

7.如权利要求1至6任一所述的复合空气滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、按配料量将高密度棉短绒浆，聚丙烯纤维，无碱玻璃纤维短切丝和陶瓷纤维于高频疏解机进行疏解打浆，再在配浆池稀释制成浓度1.8-3.5％，pH值6-8的浆料；

步骤二、往浆料中加入配料量的两性聚丙烯酰胺，改性淀粉轻质碳酸钙，具有250万～300万分子量的聚氧化乙烯和消泡剂，进行搅拌混合得到浓度1.5-2.2％的浆料；

步骤三、将步骤二得到的浆料按常规条件上网抄造及压榨得到原纸；

步骤四、将原纸用乙醇超声清洗，30～60℃下干燥，备用；

步骤五、将步骤四处理的原纸浸泡于改性的酚醛树脂中，浸渍量控制在20％-25％范围，取出后30～60℃下干燥10～30min；

步骤六、将硬脂酸溶解于正己烷中得硬脂酸改性液，然后将步骤五处理后的原滤纸浸泡于硬脂酸改性液中，40～60℃下保持2～4h，取出50～80℃干燥，干燥时间为1～3h；

步骤七、将经步骤六处理的原纸浸泡于改性纳米二氧化钛聚四氟乙烯乳液中，浸渍量控制在5％-10％范围，取出后30～60℃下干燥10～30min；

步骤八、对步骤七处理的原纸进行滚压，烧结得到复合空气滤纸，烧结依次经过四个温区，第一温区为70-80℃，第二温区为100-110℃，第三温区为130-140℃，第四温区为160-180℃，每个温区烧结时间各1分钟；

步骤九、将相同面积的碳纤维层覆盖在经步骤八处理的原纸上，再将碳纤维层与原纸经热压形成热压复合滤纸。

8.根据权利要求7所述的复合空气滤纸的制备方法，其特征在于所述的改性的酚醛树脂的制备方法是首先在40-45℃温度下熔化苯酚并加入碱液，碱的用量为苯酚甲醛总质量的10％，然后加入全部甲醛量的80％，反应1小时，继续加热到80度，待反应放热后，加热使体系温度达到微沸，撤去热源自然降温到90度以下，加入改性剂间苯二酚、羟丙基淀粉醚、丙烯酸-2-乙基己酯和剩余的20％的甲醛，再次加热到90度，降温至40度以下出料，所述的甲醛：苯酚摩尔比确定为1.6：1，改性剂间苯二酚、羟丙基淀粉醚、丙烯酸-2-乙基己酯与苯酚的摩尔比为0.03：0.03：0.03：1。

9.根据权利要求7所述的复合空气滤纸的制备方法，其特征在于，所述的改性纳米二氧化钛聚四氟乙烯乳液是以四氟乙烯单体为主要原料，加入改性剂纳米二氧化钛制备得到。