全流式纤维质双深化润滑油滤芯及其制备方法 技术领域 本发明涉及一种过滤材料,特别是用于汽柴油机润滑油净化的过滤材料。背景技术 目前已有人研制出较好的润滑油过滤材料,如在1991年11月27日发明专利公报公开的一种<全流式深度润滑油净化器滤芯>(专利号90101748.5)其主要内容是:采用9-36目木屑、8-12毫米植物纤维及辅助材料,按下述重量比即木屑:植物纤维:辅助材料=100∶60-70∶3.35-6.5进行混合,其中辅助材料包括有氧化铝、氢氧化钡、磷酸钠、氢氧化钾、润滑油的抗氧化剂、抗凝剂及防腐剂。上述滤芯的制造方法是先将木屑及植物纤维用碱进行予处理,将予处理过的木屑和植物纤维在水中混合搅拌均匀经水饱和后过滤。将过滤所得之固体置于模具内加压成型模压成型的滤芯加辅助材料后带模干燥。上述滤芯虽能对在线循环润滑油进行较为有效地过滤,但滤后仍残留较多杂质。另外随着木材资源的减少;使上述滤芯原料来源受到限制。发明内容 本发明所采用的主原料可以是木屑(0.5-15mm)和功能高分子合成纤维(5-15mm),它本身带有功能基,能够吸附润滑油中的酸性介质,改善油品的品质。但最好采用既可作骨架又可相互交联兼有木屑和棉纤维两者特性的麻纤维,综合各种因素选择长度为5-15mm的麻纤维比较适宜。该麻纤维可与木屑、合成纤维混合使用,也可完全取代木屑单独与合成纤维混合使用。为此本发明主原料的重量比例如下:木屑0-8%、合成纤维10-30%、麻纤维0-80%。在本发明的原料中还有10-40%(重量比)的辅助原料,该辅助原料包括有:离子交换要树脂、活性白土、活性炭、活性氧化铝、沸石及磷酸钠。它们均为多孔活性物质,其可将在线循环润滑油所含的碳质、胶质、沥青等杂质吸附,改善润滑油的外观,并且还可使润滑油的各项理化指标接近新油。上述各组分在配方中各占一定的重量比例,其中离子交换树脂为0-10%、活性白土0-28%,磷酸钠0-2%、沸石0-40%、活性氧化铝0-9%、活性炭0-9%。
本发明滤芯的制备方法:
一、予处理
对除合成纤维以外的主原料即木屑、麻纤维用碱进行处理,该碱可以是2%的氢氧化钠、也可以10-12%的碳酸钠,用以除去有机酸及油脂,增加它们地吸水性。将碱处理过的主原料及合成纤维置于水中混合搅拌均匀,经水饱和后过滤或离心将固相与液相分离。
二、成型方法
本发明的成型方法有两种,即湿式和干式,而每一种方式又各包括有混合型和复合型。
1、湿式成型法
①混合型滤芯的制备
向上述经予处理的主原料中加入辅助原料并均匀混合,然后置于模具内挤压成型。将初次挤压成型的坯料再用外径大于原芯管外径5-15mm的芯管对其中心通孔进行扩张,使成品滤芯由中心通孔到滤芯外周面的密度逐渐减小,既由内到外形成一定的密度梯度,于是在线循环的润滑油在由滤芯外周面运动到中心通孔时,便经过了粗滤和精滤的过程。二次挤压后带模干燥,干燥温度由45℃升至75℃,由于滤芯直径大小不同,干燥时间也有所不同,一般需要12-80小时。干燥后脱模得到的产品即为湿式混合型滤芯。
②复合型滤芯的制备
a外芯的制备
将上述经予处理的主原料置于模具内,该模具外模筒内径与滤芯外径相对应,芯管外径与中间填充芯外金属网外径相对应。挤压成型后带模干燥,干燥温度为45℃-75℃,干燥后脱模得到的是复合型滤芯外芯。
b内芯的制备
将上述经予处理的原料置于模具内,该模具外模筒内径与中间 填充芯内金属网内径相对应,芯管外径小于滤芯直径5-15mm,挤压成型。将初次挤压成型的坯料再用外径大于原芯管外径5-15mm的芯管对其中心通孔进行扩张,然后带模干燥,干燥温度为45-75℃,干燥后脱模得到的是复合型滤芯内芯。
c中间填充芯的制备
将辅助原料置于高度与滤芯相对应的内外两层金属网(60-80
目)内,得到的产物即为中间填充芯。
d组装
将上述外芯、中间填充芯及内芯依次套装在一起,再用设在它们两端的两个环形金属端盖固定,得到的产物即为湿式复合型滤芯。
2、干式成型法
①混合型滤芯的制法
将上述经予处理的主原料进行干燥,干燥温度由45℃升至75℃,当其含水量≤1.0%停止干燥。然后加入辅助原料,充分混合后置于模具内加压成型,带模干燥,干燥的温度60-75℃,脱模后得到的产品即为干式混合型滤芯。
②复合型滤芯的制法
a外芯的制备
将上述经予处理的主原料进行干燥,干燥温度45℃升至75℃,当其含水量≤1.0%停止,再置于模具内加压成型。该模具外模筒内径与滤芯外径相对应,芯管外径与中间填充芯外金属网外径相对应。然后带模干燥,干燥温度60℃-75℃,脱模后得到的产品为复合型滤芯的外芯。
b内芯的制备
将上述经予处理的主原料进行干燥,干燥温度由45℃升至75℃,当其含水量≤1.0停止,置于模具内加压成型。该模具外模筒内径与中间填充芯内金属网内径相对应,芯管外径小于滤芯直径5-15mm。将初次加压成型的坯料再用外径大于原芯管外径5-15mm的芯管对其中心通孔进行扩张,然后带模干燥,干燥温度60℃-75℃,脱模后得到的产物为复合型滤芯的内芯。
c中间填充芯的制备
将辅助原料置于高度与滤芯相对应的内外两层金属网(60-80目)内,得到的产物即为中间填充芯。
d组装
将上述外芯、中间填充芯及内芯依次套装在一起,再用设在它们两端的两个环形金属端盖固定,得到的产物即为干式复合型滤芯。
本发明相比现有技术具有如下优点:
(1)依配方不同可制成过滤精度不同的滤芯,最高过滤精度可达1-3μm。(2)对杂质的容纳有了更大的空间,延长了滤芯的使用寿命。(3)滤芯的密度由外到内依次增加,更符合过滤要求。(4)成型方式分干式和湿式,干式成型方法具有一次成品率高,适于机械化生产。(5)多种组分的辅助原料可使润滑油的各项理化指标,更接近新油,较长时间满足内燃机润滑油的安全运行。(6)复合式滤芯内设的金属网不仅包容辅助原料,而且还增加了滤芯的强度。具体实施方式
例1
取80千克0.5-15mm的木屑置于容器内,加入10%的碳酸钠溶液,没过木屑为止,搅拌后静置15小时待用。取10千克5-15mm聚苯乙烯功能高分子合成纤维置于盛水容器内,常温下进行搅拌,然后再将上述经碱处理过的木屑加入该容器内充分搅拌使之混合均匀,经过滤将固相与液相分离。向上述经予处理的主原料中加入8千克活性白土、1.5千克大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、0.5千克磷酸钠,搅拌使之均匀混合,然后取出部分混合物置于外模筒内径为50mm模具内挤压成型。将初次挤压成型的坯料再用外径大于原芯管外径5mm的芯管对其进行再次挤压,之后带模干燥。干燥温度由45℃逐渐升至75℃,经12小时干燥后脱模,得到的产品即为湿式混合型滤芯。
例2
重复例1对主原料的予处理操作。将上述经予处理过的主原料置于外模筒内径为220mm、芯管外径为140mm的模具内挤压成型,然后带模干燥,干燥温度为45-75℃,干燥时间14小时,干燥后脱模得到的是复合型滤芯外芯。将上述经予处理过的主原料置于外模筒内径为100mm、芯管外径为25mm的模具内挤压成型。将初次挤压成型的坯料再用外径为40mm的芯管对其进行再次挤压,之后带模干燥,干燥温度为45-75℃,干燥时间14小时,干燥后脱模得到的是复合型滤芯内芯。将8千克活性白土、1.5千克大孔丙烯酸系阳离子交换树指和0.5千克磷酸钠等辅助原料混合后置于高度与滤芯相对应的内外两层金属网内,其中外径为140mm的外金属网为60目,内径为100mm的内金属网为80目,得到的产物即为中间填充芯。将上述外芯、中间填充芯及内芯依次套装在一起,再用设在它们两端的两个环形金属端盖将它们固定,得到的产物即为湿式复合型滤芯。
例3
重复例1对主原料的予处理操作。将上述经予处理过的主原料进行干燥,干燥温度由45℃逐渐升至75℃。当其含水量达到1.0%停止。向主原料中加入8千克活性白土、1.5千克大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树指和0.5千克磷酸钠,搅拌使之均匀混合,然后取出部分混合物置于外模筒内径为50mm模具内,加压成型,之后带模干燥,干燥温度60-75℃干燥时间6小时得到的产物即为干式混合型滤芯。
例4
重复例1对主原料的予处理操作。将上述经予处理过的主原料进行干燥,干燥温度45-75℃,当含水量达到0.9%停止。取经上述干燥过的部分主原料置于外模筒内径为220mm、芯管外径为140mm的模具内,加压成型,然后带模干燥,干燥温度60-75℃干燥时间6小时,干燥后脱模得到的是复合型滤芯外芯。再取经上述干燥过的部分主原料(其中木屑为0.5-5mm)置于外模筒内径为100mm、芯管外径为25mm的模具内,加压成型。将初次加压成型的坯料再用外径为40mm的芯管对其进行再次挤压,然后带模干燥,得到的是复合型滤芯内芯。将8千克活性白土、1.5千克大孔弱酸性酚醛系阳离子交换树脂、0.5公斤磷酸钠辅助原料混合后置于高度与滤芯相对应的内外两层金属内,其中外径为140mm的外金属网60目,内径为100mm内金属网为80目,得到的是中间填充芯。将上述外芯、中间填充芯及内芯依次套装在一起,再用端盖将它们固定,得到的产物即为干式复合型滤芯。
例5
重复例1的操作,其主原料木屑20千克、聚苯乙烯功能高分子合成纤维30千克、麻纤维10千克。辅助原料活性白土28千克、大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂10千克、磷酸钠2千克。
例6
重复例2的操作,其主原料木屑20千克、聚苯乙烯功能高分子合成纤维30千克、麻纤维10千克、辅助原料活性白土28千克、大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂10干克、磷酸钠2千克。
例7
重复例3的操作,其主原料木屑20千克、 聚苯乙烯功能高分子合成纤维30千克、麻纤维10千克,辅助原料活性白土28千克、大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂10千克、磷酸钠24千克。
例8
重复例4的操作,其中主原料木屑20千克、聚苯乙烯功能高分子合成纤维30千克、麻纤维10千克,辅助原料沸石40千克。
例9
取80千克5-15mm麻纤维置于容器内,加入2%的氢氧化钠溶液,没过棉纤维为止,搅拌后静置8小时待用。将上述经碱处理过的植物纤维及10千克5-15mm聚苯乙烯功能高分子合成纤维置于盛水容器内,常温下进行搅拌使之混合均匀,经离心将固相与液相分离。向上述经予处理的主原料中加入9千克活性炭、1千克磷酸钠,搅拌使之均匀混合。下面重复例1的操作,得到的产品即为湿式混合型滤芯。
例10
重复例9对主原料的予处理操作。下面再重复例2的操作,其中辅助原料为9千克活性氧化铝、1千克磷酸钠,得到的产品即为湿式复合型滤芯。
例11
重复例9对主原料的予处理操作。下面再重复例3的操作,其中辅助原料为9千克活性氧化铝、1千克磷酸钠得到的产品即为干式混合型滤芯。
例12
重复例9对主原料的予处理操作。下面再重复例4的操作,其中辅助原料为大孔苯乙烯系吸附离子交换树脂9千克、磷酸钠1千克,得到的产品即为干式复合型滤芯。三种配方湿式混合型滤芯测试结果对比表例号 配 方滤芯过滤精度 μm滤芯寿命台架实验 小时外观1 木屑 80% 合成纤维10% 辅助原料10% 5-10 300 棕色5 木屑20% 合成纤维10% 辅助原料40% 3-5 500浅棕色9 麻纤维80% 合成纤维10% 辅助原料10% 1-3 1000深黄色