[发明专利]一种纳米纤维复合过滤纸的生产工艺

说明书

本发明公开了一种纳米纤维复合过滤纸的生产工艺，将TPU溶解于混合溶剂配制第一和第二静电纺丝溶液；将基材置于纳米纤维复合过滤纸量产化设备上，采用高压静电纺丝的方法将第一静电纺丝溶液及第二静电纺丝溶液在基材的表面及空隙上形成纳米纤维膜层。能够连续的在基材表面形成纳米纤维层，所使用的TPU纳米纤维层对油的接触角为0°，对水的接触角为150°以上，对燃油中油水分离的效率达到99％以上。可实现对燃油中的水份先分离处理，进而再进行过滤，同时实现了对燃油的油水分离和过滤。最终分离出来的水份能及时脱离滤芯中滤材的表面下沉至集水杯中。珍珠状纳米纤维中含有未完全挥发的溶剂，确保纳米纤维层在高压燃油通过时不被冲散或者剥离。

技术领域

本发明涉及燃油过滤纸生产技术领域，尤其是一种纳米纤维复合过滤纸的生产工艺。

背景技术

目前，几乎所有的卡车、装载机等工程机械均使用柴油发动机，柴油发动机使用的柴油中或多或少存在各种颗粒物、石蜡、水分等杂质，这些杂质经过柴油发动机的供油系统后，会出现堵塞喷油嘴、腐蚀气缸、增加积碳等各种弊病，尤其是随着国家大力推行排放达国五国六的发动机以及机动车，发动机的供油系统及发动机内部零部件的精密性越来越高，市场急需一款具有高效低阻、具有持续油水分离效果的燃油过滤器。

随着柴油过滤器对过滤材料的过滤精度要求越来越高，目前社会上出现了大量的普通过滤纸与PP或者PBT熔喷棉复合的燃油复合过滤纸，这些复合了熔喷纤维的过滤纸过滤精度和容尘量大大提升，也具有了一定的油水分离效果。

现有公开专利《一种高效油水分离复合纤维膜及其制备方法》(CN201410125768.1)、《一种磁响应高效油水分离纤维膜及其制备方法》(CN201410584912.8)、《高效的静电纺丝油水分离纤维膜》(CN201610040433.9)、《一种具有优异抗污能力的油水分离纤维膜及其制备方法》(CN201610580631.4)、《一种高效高通量二维网状极细纳米纤维油水分离材料及其制备方法》(CN 107557894 B)等都报道了利用静电纺丝法制备油水分离材料的方法；但是这些方法都只涉及到简单的吸油疏水等原理，并未考虑纳米纤维材料在应用于实际工况中后所需要过滤的油水混合物的复杂性以及对过滤材料和过滤结构设计的综合要求。

目前市场上主流使用的PP或者PBT燃油复合过滤介质，普遍遇到油水分离效果差，使用一段时间后散失油水分离效果的问题，有些燃油过滤器因为阻力过大，还会造成发动机经常性熄火等问题。

虽然上述公开专利发明均提到了纳米纤维膜应用于油水分离的优势，但是这些专利中所涉及的纳米纤维二维或者三维结构中，纳米纤维间相互作用力很弱，这些纳米纤维材料在高达数兆帕的燃油压力作用下，纳米纤维会滑移、分散甚至有被吸入发动机内部的风险。目前，还没有一项具体的应用于内燃机燃油过滤器的纳米纤维膜过滤材料及生产工艺的详细阐述的专利。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米纤维复合过滤纸的生产工艺，能够在基材表面连续量产化的形成纳米纤维膜层形成纳米纤维复合过滤纸，使得纳米纤维复合过滤纸具有油水分离和高效低阻的效果，能够阻挡2微米以上的乳化水滴，对燃油中含有的水分能够分离99%以上。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

本发明所涉及的一种纳米纤维复合过滤纸的生产工艺，其特征在于，

配制第一静电纺丝溶液：将TPU溶解于混合溶剂；其中，TPU的质量分数为8%-20%；

配制第二静电纺丝溶液：将TPU溶解于混合溶剂；其中，TPU的质量分数为2%-8%；

所述的混合溶剂中含有第一溶剂与第二溶剂，第一溶剂和第二溶剂的质量比为3：7-10：0；

所述的第一溶剂为N、N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺；所述的第二溶剂为丙酮或丁酮；