树脂增强过滤纸在过滤介质中适应性能的研究

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目前滤清器用过滤纸厂家所提供的过滤纸性能指标都是在标准温、湿度情况下的检测结果,而过滤纸在过滤介质中的性能变化情况直接影响到过滤纸的使用性能和使用寿命,现有的方法都是将过滤纸加工为滤清器后再进行滤芯相关性能的检测。因而,建立树脂增强过滤纸在过滤介质中适应性能的检测方法,对于缩短过滤纸产品的研制周期、节约产品研制成本有着重要的现实意义。   本文在参考现有内燃机滤清器滤芯相关检测标准的基础上,建立了树脂增强过滤纸在过滤介质中的适应性能检测方法,并以三种苯丙乳液(PR-Ⅰ属核壳结构、PR-Ⅱ属核壳结构的自交联体系、WR属非核壳结构的自交联体系)、一种水溶性酚醛树脂(热固型树脂)为研究对象,在探讨所建立的检测方法的可行性和有效性的同时,对树脂增强过滤纸在不同过滤介质中的适应性能进行了研究。研究的过滤介质及研究工况条件包括:室温(23±5)℃汽油;室温(23±5)℃柴油;室温(23±5)℃煤油;135℃机油;140℃液压油;不同的温度、湿度的空气;研究的主要内容为:树脂胶膜在过滤介质中的吸收性、树脂增强过滤纸的DMA分析及树脂增强过滤纸在具体工况条件下处理后的尺寸稳定性及性能稳定性的检测。研究结果表明,在燃油中适应性能检测方法可有效判定树脂增强过滤纸在燃油介质中适应性能的优劣,并可对树脂增强过滤纸用于燃油滤清器的可行性进行初步判定;在润滑油中适应性能的检测方法中,DMA分析可反映树脂增强过滤纸的抗变形能力及热力学性能,与具体工况润滑油中的形变和性能稳定性的实际情况较接近,经高温润滑油浸润后回到标准温湿度条件检测的过滤纸尺寸稳定性和性能稳定性与具体工况润滑油中的形变和力学性能变化偏差较大,不能用于评价过滤纸在润滑油介质中适应性能的优劣;在空气中温湿度适应性能检测方法可基本判定树脂增强过滤纸在空气中温湿度适应性能的优劣,并可对树脂增强过滤纸用于空气滤清器的可行性进行初步判定。   在以上可行性检测方法的基础上,对树脂增强过滤纸在过滤介质中的适应性能优劣情况进行了研究分析,研究结果表明:水溶性酚醛树脂增强过滤纸在各过滤介质中的适应性能均较好,尤其是在燃油中的适应性能远远优于苯丙乳液增强过滤纸;三种苯丙乳液增强过滤纸在空气中的温湿度适应性能相对较好,其中以PR-Ⅱ型在空气中的温湿度适应性相对较优;三种苯丙乳液增强过滤纸在燃油中的适应性能普遍较差,特别是在汽油中的适应性能方面,苯丙乳液增强过滤纸的挺度、耐破度、抗张强度下降程度最大。   在以上研究的基础上,选择在空气中温湿度适应性能最好的苯丙乳液PR-Ⅱ进行商品化,以此为增强树脂就非植物纤维对过滤纸在空气中的温湿度适应性的影响进行了初步研究。研究结果表明,非植物纤维原料对高湿条件下过滤纸的挺度影响较大,其中S3(含纯植物纤维原料的过滤纸)在空气中的温湿度适应性相对最差,尤其是在80℃、98%RH下的挺度保留率最低为42.15%,其次为S1(含玻璃纤维的过滤纸),而S2(含合成纤维的过滤纸)相对最好,挺度保留率为76.46%;恢复性方面,在48小时内S3挺度保留率恢复至85.37%,S1、S2挺度保留率均恢复至92%以上。
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