一种高纳污性能的脱水滤芯及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及脱水滤芯技术领域，具体为一种高纳污性能的脱水滤芯及其生产工艺。


背景技术：

2.脱水滤芯广泛应用于石油、化工、冶金、航空、电子等领域。目前，真空蒸馏脱水是油液脱水方法的一种，其通过加热方式将油液中的水分脱除分离，但是在加热过程中，油液容易发生受热氧化等副反应，导致油液变质。
3.因此提出一种高纳污性能的脱水滤芯及其生产工艺以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高纳污性能的脱水滤芯及其生产工艺，以解决上述背景技术中二氟草酸硼酸锂结晶水难以除去以及不溶物较高的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸泡温度40~45℃，浸泡时间15~30min；步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度43~50℃；步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为0.5~1mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯。
6.更进一步的，步骤一中，所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成。
7.更进一步的，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是（0.5~1）：（0.05~0.7）：（0.8~1.2）。
8.更进一步的，采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至35~41℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为35~60：1。
9.更进一步的，步骤三中，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh。
10.更进一步的，步骤四中，纳米二氧化硅表面包覆80～200nm的活性炭微粒。
11.更进一步的，步骤四中，硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:0.5~1。
12.更进一步的，步骤四中，采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：40~60的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
13.更进一步的，步骤五中，烘干温度控制在35~42℃。
14.本发明还提供了一种根据所述的生产工艺制备得到的高纳污性能的脱水滤芯。
15.有益效果本发明采用吸附脱水的原理将油液中的水分脱除分离，通过将聚丙稀熔喷纤维层采用亲水改性材料浸泡吸附处理，形成第一层亲水改性层，再经过醇类化合物气相等离子体处理，形成第二层等离子体层，之后喷涂疏油亲水材料，形成第三层疏油亲水层，从而在聚丙稀熔喷纤维上附着多层亲水结构，有利于聚结脱水。同时，本发明采用多层脱水滤芯安装在滤芯本体结构上构成滤芯整体，本发明滤芯纳污量高，用途广泛。
具体实施方式
16.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
17.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
18.实施例1本实施例提供一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸泡温度40℃，浸泡时间15min；所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成；其中，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是0.5：0.05：0.8；采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至35℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为35：1。
19.步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度43℃。
20.步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；通过激发醇类化合物来生成醇类化合物等离子体，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh等；采用低温等离子体处理仪器进行等离子体处理，其中，醇类化合物的气体流量设
定为5l/min，放电功率设定为80w，放电时间0.8min，真空度为65pa。
21.步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为0.5mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；纳米二氧化硅表面包覆100nm的活性炭微粒；硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:0.5。
22.采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：40的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
23.步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯；烘干温度控制在35℃。
24.步骤六、采用多层上述脱水滤芯安装在滤芯本体结构上，组装成脱水滤芯的整体结构。
25.实施例2本实施例提供一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸泡温度41℃，浸泡时间30min；所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成；其中，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是0.7：0.7：1.2；采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至41℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为60：1。
26.步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度50℃。
27.步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；通过激发醇类化合物来生成醇类化合物等离子体，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh等；采用低温等离子体处理仪器进行等离子体处理，其中，醇类化合物的气体流量设定为5.5l/min，放电功率设定为95w，放电时间1min，真空度为69pa。
28.步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为0.7mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；纳米二氧化硅表面包覆80nm的活性炭微粒；硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:1。
29.采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：60的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
30.步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯；烘干温度控制在40℃。
31.步骤六、采用多层上述脱水滤芯安装在滤芯本体结构上，组装成脱水滤芯的整体结构。
32.实施例3本实施例提供一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸泡温度45℃，浸泡时间25min；所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成；其中，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是1：0.1：1；采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至30℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为50：1。
33.步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度44℃。
34.步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；通过激发醇类化合物来生成醇类化合物等离子体，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh等；采用低温等离子体处理仪器进行等离子体处理，其中，醇类化合物的气体流量设定为7l/min，放电功率设定为110w，放电时间1min，真空度为70pa。
35.步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为1mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；纳米二氧化硅表面包覆200nm的活性炭微粒；硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:0.7。
36.采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：55的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
37.步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯；
烘干温度控制在42℃。
38.步骤六、采用多层上述脱水滤芯安装在滤芯本体结构上，组装成脱水滤芯的整体结构。
39.实施例4本实施例提供一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸泡温度44℃，浸泡时间20min；所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成；其中，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是0.6：0.7：0.9；采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至40℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为38：1。
40.步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度48℃。
41.步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；通过激发醇类化合物来生成醇类化合物等离子体，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh等；采用低温等离子体处理仪器进行等离子体处理，其中，醇类化合物的气体流量设定为6l/min，放电功率设定为102w，放电时间1.5min，真空度为68pa。
42.步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为0.8mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；纳米二氧化硅表面包覆88nm的活性炭微粒；硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:0.9。
43.采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：52的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
44.步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯；烘干温度控制在36℃。
45.步骤六、采用多层上述脱水滤芯安装在滤芯本体结构上，组装成脱水滤芯的整体结构。
46.实施例5本实施例提供一种高纳污性能的脱水滤芯的生产工艺，制备方法步骤如下：步骤一、采用聚丙稀熔喷纤维层，在亲水改性材料制备的溶液中浸泡吸附处理，浸
泡温度44℃，浸泡时间18min；所述亲水改性材料采用纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素混合后制备而成；其中，纳米三氧化二铝、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素的重量比是1：0.05：1；采用亲水改性材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将水加热至39℃后，加入壳聚糖搅拌均匀，得到壳聚糖水溶液；（2）将纳米三氧化二铝、羟丙基甲基纤维素一并加入至上述壳聚糖水溶液中，混合均匀即可；其中，水与壳聚糖的质量比为51：1。
47.步骤二、将浸泡吸附处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行干燥，干燥温度47℃。
48.步骤三、对聚丙稀熔喷纤维层进行醇类化合物气相等离子体处理，得到等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层；通过激发醇类化合物来生成醇类化合物等离子体，醇类化合物可以选择ch3oh或c2h5oh或c3h7oh等；采用低温等离子体处理仪器进行等离子体处理，其中，醇类化合物的气体流量设定为5.8l/min，放电功率设定为85w，放电时间0.9min，真空度为66pa。
49.步骤四、将疏油亲水材料制备的溶液喷涂在等离子体处理聚丙稀熔喷纤维层表面，喷涂厚度为0.8mm；所述疏油亲水材料采用硅酸钠与纳米二氧化硅表面包覆活性炭微粒制备而成；纳米二氧化硅表面包覆120nm的活性炭微粒；硅酸钠与表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅的质量比为2:0.6。
50.采用疏油亲水材料制备溶液，包括以下步骤：（1）将硅酸钠与水按照1：45的质量比混合均匀，得到硅酸钠的水溶液；（2）将表面包覆活性炭微粒的纳米二氧化硅加入硅酸钠的水溶液中，混合均匀即可。
51.步骤五、将上步处理后的聚丙稀熔喷纤维层进行烘干、裁剪、压固处理后，得到脱水滤芯；烘干温度控制在38℃。
52.步骤六、采用多层上述脱水滤芯安装在滤芯本体结构上，组装成脱水滤芯的整体结构。
53.实验例1实验仪器：全自动微量水分测定仪测量。
54.实验方法：采用实施例3制备的脱水滤芯，通过改变油液流量（20l/min、10l/min、5l/min）或者入口含水量（0.1%、0.3%、0.5%、1%），观测其对出口含水量的影响。
55.实验结果见表1所示：
可以看出，在油液流量增加时，出口含水量均明显增加，特别是流速由10l/min增加至20 l/min时，出口含水量明显增快，可以看出，本技术的脱水滤芯更适用于在5~10 l/min的流速下使用。
56.本发明采用吸附脱水的原理将油液中的水分脱除分离，通过将聚丙稀熔喷纤维层采用亲水改性材料浸泡吸附处理，形成第一层亲水改性层，再经过醇类化合物气相等离子体处理，形成第二层等离子体层，之后喷涂疏油亲水材料，形成第三层疏油亲水层，从而在聚丙稀熔喷纤维上附着多层亲水结构，有利于聚结脱水。同时，本发明采用多层脱水滤芯安装在滤芯本体结构上构成滤芯整体，本发明滤芯纳污量高，用途广泛。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
58.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。