熔噴無紡布與植物纖維點(diǎn)粘結(jié)生產(chǎn)高精度復(fù)合燃油濾紙

胥紹華 奧斯龍復(fù)合纖維（濱州）有限公司 山東 濱州 （256600）

熔噴無紡布與植物纖維點(diǎn)粘結(jié)生產(chǎn)高精度復(fù)合燃油濾紙

胥紹華 奧斯龍復(fù)合纖維（濱州）有限公司 山東 濱州 （256600）

本文介紹了高精度過濾材料的研制及其在燃油濾紙中的應(yīng)用，并通過試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試結(jié)果說明復(fù)合濾材的應(yīng)用效果

復(fù)合；點(diǎn)粘結(jié)；燃油濾清器；過濾特性；應(yīng)用

燃油濾清器對(duì)汽車燃料起潔凈作用，是保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、耐久性和排放性能的重要部件。日益嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)對(duì)燃油濾清器的要求越來越高，而高精度柴油濾清器一直是國(guó)內(nèi)汽車柴油機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)，尤其是國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)陸續(xù)實(shí)施以來，這種缺點(diǎn)表現(xiàn)得越來越突出。。國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的柴油濾清器跟國(guó)Ⅱ的產(chǎn)品有較大不同，它對(duì)濾清器的材料、所承受的壓力、流量以及溫度等指標(biāo)要求都大為提高。這種濾清器需要精度高、流量大，能夠承受10bar以上的油壓，保證在-40℃至130℃的情況下也能正常供油。為了滿足主機(jī)技術(shù)進(jìn)步和國(guó)Ⅲ、國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，高過濾精度和抗水性好的燃油濾材（柴油、汽油、天然氣）得到了較快發(fā)展，將超細(xì)纖維、功能化學(xué)品應(yīng)用于燃油過濾材料，使主機(jī)濾清器提上了一個(gè)新的平臺(tái)。本文將超聲波技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合纖維濾紙的開發(fā)，對(duì)復(fù)合濾材的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析，以進(jìn)一步提高復(fù)合濾材在高精度燃油濾材方面的應(yīng)用。

1 高精度復(fù)合燃油濾材的結(jié)構(gòu)

高精度復(fù)合濾材使用三層不同纖維層組合，其中間為植物纖維，上下兩層為合成纖維，其結(jié)構(gòu)見圖1和表1

圖1 復(fù)合燃油濾材結(jié)構(gòu)

上下層是定量為20-50g/m2的合成纖維層，中間層定量為100-200g/m2的植物纖維層，層間采用超聲波點(diǎn)粘結(jié)技術(shù)。

表1 FF7098復(fù)合濾材各層物理參數(shù)

1.1 熔噴無紡布層

熔噴非織造工藝是利用高速熱空氣對(duì)模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細(xì)流進(jìn)行牽伸，由此形成超細(xì)纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布熔噴非織造工藝是利用高速熱空氣對(duì)模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細(xì)流進(jìn)行牽伸，由此形成超細(xì)纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布。其工藝原理見圖2.

1.2 植物纖維層

植物纖維層主要采用漂白軟木漿、闊葉漿和桉木漿混合復(fù)配，在斜網(wǎng)紙機(jī)生產(chǎn)出原紙，再經(jīng)樹脂浸漬涂布后成型。見表2。FA8296是典型的燃油濾紙，此產(chǎn)品定量高，透氣度適中，是比較常見的燃油濾紙。植物纖維濾紙可根據(jù)濾紙的性能選擇原材料，一般是根據(jù)纖維的表面活性、形狀、直徑、長(zhǎng)度等技術(shù)指標(biāo)來匹配。

表2 FA8296植物纖維濾材物理參數(shù)

2 點(diǎn)粘結(jié)技術(shù)

點(diǎn)粘結(jié)復(fù)合設(shè)備主要由超聲波發(fā)生器與輥筒組成。超聲波發(fā)生器的主要部件有號(hào)角、電源和變壓器。號(hào)角亦稱輻射頭，它把聲波聚集到單一平面上，輥筒上設(shè)計(jì)有一定的凹凸?fàn)顖D案，用來聚集從超聲波發(fā)生器號(hào)角釋放出來的熱能。當(dāng)被復(fù)合材料在輥筒上通過時(shí)，即可獲得輥筒上所刻圖案的結(jié)點(diǎn)花紋。

輥筒上花紋設(shè)計(jì)不同，則超聲波復(fù)合部位和粘合面積不同，復(fù)合出的濾材的性能差異也很大。復(fù)合部位間距近，復(fù)合面積大，復(fù)合上纖維層的剝離強(qiáng)度高，但其拉伸強(qiáng)度損失也大。在生產(chǎn)復(fù)合濾材的超聲波復(fù)合機(jī)上，輥筒上軋點(diǎn)的花紋尺寸均勻分布，軋點(diǎn)的大小與分布尺寸應(yīng)以使復(fù)合濾材的性能滿足濾清器的工程要求而確定。

3 高精度復(fù)合燃油濾材實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)說明

本實(shí)驗(yàn)將FF7098和FA8296這兩款不同工藝生產(chǎn)的燃油濾材經(jīng)過多次通過試驗(yàn)臺(tái)平行測(cè)試，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：ISO19438 流量：30L/h 過濾面積：95cm2

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，繪出濾材的效率、容塵量性能參數(shù)。見圖3、圖4.

本實(shí)驗(yàn)同時(shí)對(duì)兩款燃油濾紙平行測(cè)試，表明復(fù)合型燃油濾紙的效率和容塵量比100%植物纖維燃油濾材高，使用壽命長(zhǎng)?？梢姀?fù)合纖維濾材是高精度、長(zhǎng)壽命濾材，可以滿足國(guó)四、國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 高精度復(fù)合燃油濾紙的應(yīng)用

清潔的燃油是使車輛無故障運(yùn)行的基本要求。燃油通過燃油泵到達(dá)噴射系統(tǒng)或化油器內(nèi)。特別是在現(xiàn)代噴射系統(tǒng)中，燃油中的污粒將導(dǎo)致磨損加劇。燃油中的水分也可能引起腐蝕，并導(dǎo)致噴射系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p壞。最糟的是，這可能導(dǎo)致噴射系統(tǒng)完全癱瘓，使汽車無法啟動(dòng)。由于高精度復(fù)合燃油濾紙有更高的過濾精度和更長(zhǎng)使用壽命，且能夠抗水，所以由復(fù)合燃油濾紙組成的燃油過濾系統(tǒng)在顆粒和水分分離及使用壽命方面可以完全滿足特定應(yīng)用的要求，可以滿足燃油噴射設(shè)備生產(chǎn)商的嚴(yán)格要求，并保護(hù)燃油噴射系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)。

[1].Eileen Wubbe.A Winning Combination.NonwovensIndus try,2003,9:44-46

[2].沈志明.過濾材料的高性能和復(fù)合化發(fā)展.非織造布，2005 13(4):9-12

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胥紹華：工程師，主要從事過濾材料的開發(fā)與應(yīng)用生產(chǎn)，現(xiàn)擔(dān)任奧斯龍復(fù)合纖維（濱州）有限公司產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理。

2011-10-11