用机械纸浆制造滤纸和其它纸的织物的发泡工艺制造技术

用发泡工艺制造纤维材料的无纺织物，原料用机械纸浆（例如ＣＴＭＰ纸浆、ＣＭＰ纸浆、ＴＭＰ纸浆，或磨纸浆），通常至少用５０％的机械纸浆，最好采用约６０％到基本上１００％的机械纸浆。最好采用例如树脂或乳胶浸渍纤维片、在纤维片上形成槽、折叠纤维片和使树脂或乳胶固化等方法将纤维片作成汽车用过滤纸。例如，用发泡工艺制造的纤维片具有至少６０％的机械纸浆和至少５％的长纤维，该长纤维可以是人造丝、ＨＰＺ、棉、羊毛和它们的混合物。该过滤元件通常与汽车机油过滤器罩、汽车空气过滤器罩、汽车燃料过滤器罩，或汽车车箱过滤器罩联用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】互引用的有关申请本申请基于1997年9月19日提出的临时申请60/059559。本专利技术的背景及概要本专利技术涉及发泡工艺，该工艺采用特殊原料作用于制造特殊用品的无纺织物。本专利技术的发泡工艺基本上如美国专利No.3716449和No.3938782所述(这些专利的内容已作为参考包含在本文中)以及如共同未决申请系列No.08/923900中附图说明图1和图2所示，该申请于1997年9月4日提出(律师案号30-441)，其内容已作为参考包含在本文中。按照本专利技术的一个方面，应用制造织物的发泡工艺采用机械纤维素纸浆来制造织物，通常至少采用50％的机械纸浆，最好采约60％至大体100％的机械纸浆。尽管本专利技术的细节是针对CTMP(化学热机械纸浆chemi themo mechanical pulp)进行说明的，但应当明白，其它机械纸浆，包括CMP(化学机械纸浆)、TMP(热机械纸浆)和磨木浆也是适用的。过去采用的液体工艺法很难利用大多数机械纸浆来制造各种合格的织物。然而根据本专利技术采用发泡工艺可以利用机械纸浆来生产织物，这种织物与水沉积的机械纸浆织物相比具有许多令人满意的特性，例如显著增加的均匀性和低密度。本专利技术涉及生产过滤纸，特别涉及生产汽车用过滤纸。在约40～50年前过滤纸已开始用在汽车上，在今天在装有内燃机的各种车辆上过滤纸已成为一种标准装置。现在过滤纸主要作以下的应用发动机用空气过滤、机油过滤、多尘埃空气(HDA)过滤、燃料介质过滤以及车箱空气过滤。发动机用空气介质/过滤纸系统设计成可捕获随空气进入发动机颗粒物。HAD过滤纸具有相同作用，但设计用于空气中具有大量尘埃的更苛求的环境(例如地面行驶车辆等)。油介质/过滤纸系统设计成可滤除进入发动机油流中的颗粒物。燃烧介质/过滤纸系统设计成可以在作为狄塞尔机燃料的汽油进入发动机之前滤去汽油中的颗粒物。车箱空气介质/过滤纸系统设计成在空气进入乘客乘座的车箱或隔间之间除去外部颗粒物。在其它方面也可应用这些种过滤纸。当今采用湿式沉积工艺生产汽车过滤纸，这种工艺可回朔到本世纪初。在这种工艺中，纤维装在碎浆机中用搅拌法进行破碎。然后将呈浆液的纤维经deflakers机和精浆机泵到造纸机。该deflakers和精浆机帮助分散纤维，并使纤维得到更利于产生接合强度的表面。造纸机的主要部件是湿端装置和干端装置。在碎浆机和湿端装置之间可以加入各种增强强度的湿、干化学试剂。湿端装置包括料箱和脱水部件。料箱通常具有平的倾斜长网或圆筒形微孔部件。脱水部件被设计成从浆液中吸出水，使其在运动丝网(微孔部件)上脱水，从约0.05％纤维浓度脱水到25％纤维浓度。经过湿端装置以后，工质进入干端装置。目的是使介质干燥，从25％纤维浓度干燥到98％～99％的纤维浓度。该介质或者在同一造纸机上进行“在线”浸渍，或者卷起来在分开的浸渍机上进行“离线”浸渍。浸渍工艺的目的是用树脂或乳胶(热固性塑料或热塑性塑料)完全饱和介质，由此使介质获得其最后的机械强度，并使它变成过滤网。浸渍工艺基本上包括干燥器后的浸渍装置。浸渍装置可以是施胶机、辊式涂布机、幕涂机等，干燥器是常规的接触/非接触式干燥机，当介质达到约10％～15％水份时，便在油用或HAD用型介质上形成槽道，使介质在机器方向形成连续的S形。如此作的理由是增加总的渗透表面，并在助于保持随后在折叠介质和形成过滤件时形成的分开的褶。通常因为需要高的孔隙度(或松密度)，所以只有范围十分窄的纤维素纤维适于制作过滤纸。通常采用北方/南方软木纤维(3～4.5mm长，30～45μm直径)、硬木纤维(1～2mm长，20～30μm)直径和按树纤维(1～2mm长，6～15μm)。如果纤维素经丝光处理或快干处理，则可以得到更大的孔隙度。现在市场上最主要的纤维是经丝光处理的南方软木纤维，称作HPZ(由Buckeye Cellulose Co.，公司生产)。这些增加疏松度的纤维价格很贵，但常常要用它来获得合格的孔隙度。在一定程度上也采用合成纤维，主要是聚酯纤维(6mm长，1.7分特直径)，以增加强度。过滤纸最重要的质量特性是渗透效率、寿命/容量和机械强度。这些特性取决于以下重要物理特性单位面积重量(g/m2)、厚度(mm)、起泡点(mmWC)、孔隙度(mmWC)、韧度(mg)和破裂强度(kPa)。汽车上所用滤纸(基片)的这些物理特性的典型值是: 浸渍后介质被切成不同切口宽度的片，然后进行包装，送给用户。用户再将介质在常规拆纸机上进行折叠，使介质达到其最后的物理形状，然后作成包含过滤纸的过滤部件。这些介质的端部如何密度、如何进一步骤含以及那种特征是特别重要的这些问题取决于用户和最终应用，这些细节是常规的。按照本专利技术，可以利用不太贵的材料制造完全适合于汽车中上述各方面应用的滤纸以及需要从空气流或液体流中滤除颗粒物的其它方面应用的滤纸。按照本专利技术，可以利用机械纸浆，无论那里其用量达到滤纸的至少50％至基本上100％。采用至少50％的机械纸浆能够制造出合格的滤纸仅仅是因为采用了制造织物的发泡工艺来制作滤纸，而没有采用常规的水沉积工艺。与现有的湿沉积工艺比较，本专利技术所用的发泡工艺可以得到好得多的织物结构。这意味着得到更好的空气流/孔经关系，增强了渗透单。织物优良的结构肯定还会对折叠过程产生正面影响，造成滤纸通过常规折叠机时破损较小。本专利技术的其它许多优点是能够利用不太贵的原料即机械纸浆来提供足够的孔隙率/厚度(可特别用于过滤空气和机油)。可以提供较大孔隙度(对渗透限制较小)和/或厚度的常规纤维素纤维(例如HPZ、棉花、羊毛和/或人造丝纤维)具有很高的价格。然而应用发泡工艺，便可以不用绝大多数或所有的用于增加疏松度的价格很高的纤维素纤维或合成纤维，而同时仍能获得具有合格特性的滤纸，并在某些情况下还能获得更好的特性。按照本专利技术的一个方面，提供了一种制造纤维材料的无纺织物的方法。该方法包括以下步骤(a)形成空气、水、表面活性剂和纤维的发泡浆液，该纤维按重量计至少50％是机械纸浆纤维；(b)使发泡浆液与运动的微孔部件结触；(c)通过微孔部件除去浆液中泡沫，从而在微孔元件上形成纤维织物，然后干燥该织物。此方法还包括用适合于将织物作成汽车用过滤纸的树脂或乳胶浸渍织物，和/或在织物上形成槽道，使得该织物适合于用作汽车用过滤纸，和/或折叠该织物，使得该织物适合于用作汽车用过滤纸。浸渍织物的树脂或乳胶可以固化，这又使该织物适合于用作汽车过用滤纸。折叠步骤和固化步骤可以在远离步骤(a)～(b)处并在织物切成片后进行。本专利技术还涉及用上述步骤(a)～(c)制造的具有至少50％机械纸浆的纸元件。按照本专利技术的另一方面，提供了一种过滤纸元件，包括纤维材料片，该片按重量计至少具有50％的机械纸浆纤维。该片用可固化的树脂或乳胶浸渍，使其适合于用作颗粒过滤器。该片具有许多褶，使其适合于用作颗粒过滤器。过滤纸元件还包括许多在该片上大体垂直于这些褶延伸的槽，使得有利于将该片用作颗粒过滤器，并且该过滤纸元件还可以与汽车机油过滤器罩、汽车空气过滤器罩、汽车燃烧过滤器罩或汽车车箱过滤器罩结合使用。该纤维材料片最好包括至少60％的机械纸浆和至少5％的长纤维。长纤维可以是人造丝、HPZ、棉花、羊毛和其混合物。例如该片可以包括约65％的CTM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产纤维材料的无纺织物的方法，包括以下步骤：（ａ）形成空气、水、表面活性剂和纤维的泡沫浆液，该纤维中至少重量的５０％是机械纸浆纤维；（ｂ）使泡沫浆液接触运动的微孔部件；和（ｃ）通过微孔部件除去浆液中的泡沫，由此在微孔部件上形成纤维织物，然后干燥该织物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J考科帕尔斯，K勒克曼，H萨贝尔，
申请(专利权)人：阿尔斯特罗姆玻璃纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]