一種慢速定量濾紙及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及定量濾紙的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種慢速定量濾紙及其制備方法，所述慢速定量濾紙依次包括流進面層、中間層和流出面層；按重量份計，所述中間層的原料包括40~50份針葉木漿、20~30份竹漿和3~5份增強劑；所述增強劑為聚丙烯腈交聯(lián)改性的可降解聚酯材料。本發(fā)明專利技術(shù)中慢速定量濾紙的木漿纖維間的結(jié)合力較好，增強劑能夠增強濾紙的力學強度，提供力學支撐，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且還能夠提高親水性以及其與木漿纖維間的結(jié)合性，能夠提升濾紙層間的結(jié)合性，減小過濾阻力。減小過濾阻力。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種慢速定量濾紙及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及定量濾紙的
，尤其涉及一種慢速定量濾紙及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]定量濾紙也叫定量分析濾紙，灼燒后殘留灰分很少，對分析結(jié)果幾乎不產(chǎn)生影響，適于作精密定量分析。定量分析濾紙視沉淀顆粒大小和分析要求不同，可分為慢速定量濾紙、中速定量濾紙和快速定量濾紙，在濾紙盒上分別用白帶(快速)、藍帶(中速)、紅帶(慢速)為標志分類。
[0003]現(xiàn)有的定量濾紙一般采用單一的木漿作為原料，導致這類定量濾紙的耐水性差，經(jīng)過短時間的過濾便容易導致紙張破漏。另外，濾紙的微觀空隙大小會影響過濾精度和過濾阻力，縮小孔徑可以提高過濾精度，但會增大過濾阻力，縮短實用壽命，而增大孔徑可以減小過濾阻力，但會降低過濾精度。慢速定量濾紙的孔徑較小，溶液穿透濾紙的阻力大，再加上單一木漿濾紙的耐水性較差以及容易穿濾造成損失，因而慢速定量濾紙的使用效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種慢速定量濾紙及其制備方法，所制得的定量濾紙能夠滿足慢速要求的同時，具備良好的耐水性，并且還可以提升濾紙的使用效率。
[0005]本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案為：第一方面，本專利技術(shù)提供了一種慢速定量濾紙，所述慢速定量濾紙依次包括流進面層、中間層和流出面層；按重量份計，所述中間層的原料包括40～50份針葉木漿、20～30份竹漿和3～5份增強劑；所述增強劑為聚丙烯腈交聯(lián)改性的可降解聚酯材料。
[0006]本專利技術(shù)的慢速定量濾紙的主要原料為木漿，可根據(jù)木漿比例不同分為三層結(jié)構(gòu)，但其宏觀上為一個整體結(jié)構(gòu)，依賴于木漿之間的較強結(jié)合力，實際上并不能夠清晰界定層間界面。其中，為了提高定量濾紙的耐水性，中間層中添加的增強劑能夠增強濾紙的力學強度，聚酯材料可以提供力學支撐，再經(jīng)聚丙烯腈交聯(lián)改性能夠進一步提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。并且，可降解聚酯材料灼燒后殘留灰分同樣很少，不會對定量濾紙的性能產(chǎn)生影響。
[0007]作為優(yōu)選，所述增強劑的制備方法包括如下步驟：(1)將乳酸單體和辛酸亞錫進行預(yù)聚合反應(yīng)，得到預(yù)聚物；將預(yù)聚物和對苯二甲酸、乙二醇、1，4
?
丁二醇、丁烯二酸酐進行酯化反應(yīng)；再加入聚丙烯腈和鈦酸四丁酯進行交聯(lián)聚合反應(yīng)，得到聚合物；(2)將聚合物進行減壓蒸餾，加入堿液進行水解，再加入無水乙醇進行沉析，過濾后加酸調(diào)節(jié)pH為中性，得到增強劑。
[0008]可降解聚酯主要以聚乳酸為可降解鏈段，其灼燒不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，且加入的共聚單體還可為濾紙?zhí)峁┝W強度和增強作用。聚丙烯腈端基的雙鍵能夠通過丁烯二酸
酐接枝于聚酯分子鏈上，再加上官能團間發(fā)生的氫鍵作用，可形成交聯(lián)聚合結(jié)構(gòu)，增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。并且，聚丙烯腈在堿性條件下水解，將氰基轉(zhuǎn)化為羧基，提高聚酯分子鏈的親水性以及與木漿纖維間的結(jié)合性，還能夠提升濾紙層間的結(jié)合性，減小過濾阻力。聚丙烯腈水解后再加入濾紙原料組分內(nèi)進行制備，能夠保證灼燒后殘留較少灰分且無毒無害。
[0009]另外，聚酯分子鏈為疏水，經(jīng)過親水接枝改性后，疏水和親水間的比例關(guān)系限定能夠平衡孔徑、過濾阻力和過濾效率，使其與木漿纖維相配合，在使濾紙滿足慢速要求的前提下，具備較高的力學強度和耐水性。
[0010]作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述預(yù)聚合反應(yīng)為在100～105℃、4～6kPa下反應(yīng)50～100min；所述預(yù)聚物、對苯二甲酸、乙二醇、1，4
?
丁二醇、丁烯二酸酐的質(zhì)量比為0.5～0.7：1：0.3～0.35：0.2～0.3：0.3～0.4；所述酯化反應(yīng)為：在130～140℃、20～30kPa惰性氣氛下反應(yīng)1～2h。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述對苯二甲酸、聚丙烯腈和鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為1：30～40：0.1～0.2；所述聚丙烯腈的平均分子量為50000～100000；所述交聯(lián)聚合反應(yīng)為在240～250℃、10～80Pa下反應(yīng)90～150min。
[0012]聚丙烯腈的接枝量及其分子量會影響水解后的親水改性，進而影響過濾阻力和過濾效率，還會影響與纖維間的結(jié)合作用，但是聚丙烯腈的接枝量過多，在增強劑中的比例過大，則會導致濾紙的濕耐破度受到影響，耐水性會變差，且不符合濾水的慢速要求。
[0013]作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述堿液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，濃度為20～30wt％；所述聚合物和堿液的質(zhì)量比為1：5～7.5；所述水解為在90～95℃下反應(yīng)5～7h。
[0014]作為優(yōu)選，按重量份數(shù)計，所述流進面層的原料包括20～30份針葉木漿、50～70份的短絨棉槳和20～30份闊葉木漿。
[0015]作為優(yōu)選，按重量份數(shù)計，所述流出面層的原料包括30～40份闊葉木漿、30～40份針葉木漿和30～40份的短絨棉槳。
[0016]第二方面，本專利技術(shù)還提供了一種慢速定量濾紙的制備方法，包括如下步驟：S1、將流進面層和流出面層的原料分別經(jīng)前處理，再進行磨漿打磨得到流進面層漿料和流出面層漿料；S2、將中間層的原料中的針葉木漿和竹漿分別經(jīng)前處理，加入增強劑進行磨漿打磨得到中間層漿料；S3、將流進面層漿料先置于多層流漿箱中成形得到流進面層，于其上加入中間層漿料進行液固復(fù)合、脫水成形得到中間層，再于其上加入流出面層漿料進行液固復(fù)合、脫水成形得到流出面；最后干燥，得到慢速定量濾紙。
[0017]本專利技術(shù)中方法制得定量濾紙的層間沒有明顯的界面，層與層間的纖維是完全纏繞交織在一起的，甚至很難界定各層的位置，整張濾紙是一個完整的結(jié)構(gòu)。木漿纖維間的結(jié)合力較好，再加上增強劑的增強作用，增強劑和纖維之間也存在較強的氫鍵結(jié)合力，使得定量濾紙具備較好的力學強度。
[0018]作為優(yōu)選，所述前處理為將原料分別用氫氟酸和鹽酸混合液浸泡，再經(jīng)堿中和，最后用水洗凈；所述磨漿后得到的漿料度為21～24
°
SR。
[0019]作為優(yōu)選，S3中，所述流進面層漿料、中間層漿料和流出面層漿料的質(zhì)量比為2.5～3：4～5：2.5～3。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：(1)慢速定量濾紙的主要原料為木漿，可根據(jù)木漿比例不同分為三層結(jié)構(gòu)，依但其宏觀上為一個整體結(jié)構(gòu)，木漿纖維間的結(jié)合力較好；(2)中間層中添加的增強劑能夠增強濾紙的力學強度，聚酯材料可以提供力學支撐，再經(jīng)聚丙烯腈交聯(lián)改性能夠進一步提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且，其水解后產(chǎn)生的豐富羧基能夠提高聚酯分子鏈的親水性以及與木漿纖維間的結(jié)合性，還能夠提升濾紙層間的結(jié)合性，減小過濾阻力。
具體實施方式
[0021]下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進一步的描述。
[0022]總實施例一種慢速定量濾紙依次包括流進面層、中間層和流出面層。按重量份計，流進面層的原料包括20～30份針葉木漿、50～70份的短絨棉槳和20～30份闊葉木漿。中間層包括40～50份針葉木漿、20～30份竹漿和3～5份增強劑。流出面層的原料包括30～40份闊葉木漿、30～40份針葉木漿和30～40份的短絨棉槳。
[0023]其中增強劑的制本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種慢速定量濾紙，其特征在于，所述慢速定量濾紙依次包括流進面層、中間層和流出面層；按重量份計，所述中間層的原料包括40~50份針葉木漿、20~30份竹漿和3~5份增強劑；所述增強劑為聚丙烯腈交聯(lián)改性的可降解聚酯材料。2.如權(quán)利要求1所述慢速定量濾紙，其特征在于，所述增強劑的制備方法包括如下步驟：（1）將乳酸單體和辛酸亞錫進行預(yù)聚合反應(yīng)，得到預(yù)聚物；將預(yù)聚物和對苯二甲酸、乙二醇、1，4
?
丁二醇、丁烯二酸酐進行酯化反應(yīng)；再加入聚丙烯腈和鈦酸四丁酯進行交聯(lián)聚合反應(yīng)，得到聚合物；（2）將聚合物進行減壓蒸餾，加入堿液進行水解，再加入無水乙醇進行沉析，過濾后加酸調(diào)節(jié)pH為中性，得到增強劑。3.如權(quán)利要求2所述慢速定量濾紙，其特征在于，步驟（1）中，所述預(yù)聚合反應(yīng)為在100~105℃、4~6kPa下反應(yīng)50~100min；所述預(yù)聚物、對苯二甲酸、乙二醇、1，4
?
丁二醇、丁烯二酸酐的質(zhì)量比為0.5~0.7：1：0.3~0.35：0.2~0.3：0.3~0.4；所述酯化反應(yīng)為：在130~140℃、20~30kPa惰性氣氛下反應(yīng)1~2h。4.如權(quán)利要求2所述慢速定量濾紙，其特征在于，步驟（1）中，所述對苯二甲酸、聚丙烯腈和鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為1：30~40：0.1~0.2；所述聚丙烯腈的平均分子量為50000~100000；所述交聯(lián)聚合反應(yīng)為在240~250℃、10~80 Pa下反應(yīng)90~150 min。5.如權(quán)利要求2所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建業(yè)，吳瓊?cè)A，吳安波，劉海濤，黃永波，吳文杰，王薇，
申請(專利權(quán))人：杭州特種紙業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：