本发明涉及一种油滤纸,特别是涉及一种过滤精度高、纳污容量大的航油滤纸。它属于油料污染控制工程用的新型过滤介质。国际专利分类号为D21H。 人们知道,航空油料中的固体颗粒会给飞机的工作带来不良的影响,严重的还会造成机毁人亡的恶性事故,因而,在加注给飞机使用前必须经过严格的过滤。滤纸是国内外广泛使用的过滤介质。但现有的均质单层结构的滤纸,只注重发挥表面拦截机制的作用,而忽略了深层拦截和吸附机制的作用,其综合使用性能不理想,要么过滤精度不足,如上海产的HM-530滤纸,P220滤纸。有的过滤精度虽高,但纳污容量低,如天津产的纯玻纤滤纸。因此,滤纸过滤精度与纳污容量之间的矛盾十分突出。
苏联专利SU594229公开了双层结构的滤纸,精滤层由木纤维、石棉和填料组成;粗滤层由木纤维和棉纤维组成,这样能部分解决均质单层结构的缺陷,既提高过滤精度又能使纳污量增加。但由于两个滤层均没有进行浸胶处理,一方面,可能会降低过滤精度及过滤容量,另一方面,还可能由于纤维的脱落而影响过滤效果。
本发明的目的在于提供一种新型的、具有优良综合使用性能的油滤纸,特别是提供一种兼顾过滤精度和纳污量的多层滤纸。本发明采用异质、多层的复合结构,充分发挥了深层拦截和吸附机制的作用,从而成功地解决了高精度与大纳污容量之间的矛盾。
本发明的滤纸分为:
(1)纳污层:由木浆、棉浆和合成纤维组成。优选由针叶木浆和玻璃纤维;或者木浆、棉浆和合成纤维,该层具有较大的孔径和透气度,厚度为0.5mm。
(2)精滤层:由陶瓷纤维或玻璃纤维组成,具有较为合适的孔径和透气度,厚度为0.4mm。
(3)保护层:由纤维素纤维组成,优选由木浆和棉浆组成。孔径和透气度较大,厚度为0.4mm。
为了使滤纸具有一定的机械强度和结构稳定性,同时使纤维不致脱落并增强过滤效果,将纳污层和保护层进行浸胶处理,其浸渍树脂相同,均为203酚醛树脂(天津树脂厂产),并添加适量地固化剂。
本发明的滤纸具有良好的机械性能和过滤性能,绝对过滤精度可达5μm或3μm,纳污容量可达60g/m2以上,而且,纤维脱落量小,静电起电低,与燃料油、润滑油和液压油具有良好的相容性。本发明的滤纸特别适用于航空燃料油,润滑油及液压油的过滤,也适用于其它洁净度要求较高的油料的过滤净化。
申请人发现,如果滤纸密度均匀,颗粒污染物在整个厚度方向上不是均匀分布的,而是上层的沉积物多,下层的沉积物少,上表层的沉积物过多,容易形成表面滤饼,从而使压差迅速上升,这是一种极不理想的过滤情况,因为它没有充分利用整个厚度方向上的所有孔隙来容纳污染物。
为提高滤纸的纳污容量,延长滤纸的使用寿命,并同时提高过滤精度,降低起始压差,本发明的滤纸由三层过滤介质复合而成。
纳污层:由一定比例的木浆和玻璃纤维或木浆、棉浆和合成纤维组成,其比例可根据被过滤油料的不同而有所改变,这对本专业领域普通技术人员来说是显而易见的,这些变化都在本发明的范围内,优先选用52%针叶木浆,8%玻璃纤维,40%的经光木浆,其厚度一般为0.5mm。定量为110-120g/m2,孔径10-60μm,平均孔径40μm,透气度50-60L/min.cm2。
精滤层:由玻璃纤维或陶瓷纤维以及可有可无的棉纤维组成,其比例可根据被过滤油料的不同而变化,这对本专业普通技术人员来说是显而易见的,这些变化都包括在本发明的范围内。其厚度一般为0.4±0.02mm,定量120g/m2,孔径1-15μm,平均孔径8μm,透气度30-40L/min.cm2,优先选用配入2%的棉纤维。
保护层:由木浆和棉浆组成,其比例可根据被过滤油料的不同而变化,这对本专业普通技术人员来说是显而易见的,这些变化都包括在本发明的范围内。优先选用50%的针叶木浆和50%棉浆,其厚度一般为0.4±0.02mm,定量100-110g/m2,孔径15-80μm,平均孔径50μm,透气度70-80L/min.cm2。
为了防止滤纸掉纤维,造成油料的二次污染,并且提高滤纸的机械强度以承受工作时的压差,以及提高过滤效果,将纳污层和保护层进行浸胶处理。胶液由203酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、六次甲基四胺、工业酒精组成。优先选用的配方为:
203酚醛树脂 20%
聚乙烯醇缩丁醛 2%
六次甲基四胺 2%
工业酒精 76%
浸胶处理后滤纸的含胶量为20-23%。
本发明滤纸的复合次序为:浸胶后的纳污层、精滤层和保护层。三层一起折叠后加热固化,优先选用的条件为:160℃,25分钟。固化后的滤纸可直接加工成各种尺寸的滤纸待用。
滤纸性能见下表:
纳污容量(g/m2)过滤精度(μm)过滤比(βx)起始压差(mPa)
美国Velcon纸 36.78 3 173 0.055
上海530纸 16.12 15 190 0.06
上海220纸 40.74 25 118 0.005
天津玻纤纸 6.79 3 268 0.05
YLZ-5(本发明纸1) 63.66 5 413 0.02
YLZ-3(本发明纸2) 62.25 3 490 0.045