[发明专利]一种多层油水分离材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种多层油水分离材料，至少包括聚结层1和聚结层2，所述聚结层为亲水‑疏水纤维混合层，包括亲水纤维和选自疏水纤维和黏合性纤维中的一种或多种的纤维，所述聚结层2为疏水纤维层，包括疏水纤维和黏合性纤维中的一种或多种。本发明还提供所述多层油水分离材料的制备方法及其应用。本发明提供的所述多层油水分离材料的分离效率高、过滤阻力低、效率稳定性强，且原料来源广泛，厚度适中，适合工业化大生产。

技术领域

本发明属于高分子材料和过滤材料技术领域，具体涉及一种高效率的多层油水分离材料及其制备方法和应用。

背景技术

柴油中的水分会降低柴油的燃烧、润滑、安全等性能，造成发动部件的腐蚀和堵塞，并增加了燃烧后废气中的有害物质含量，所以去除柴油中的水分对发动机的正常运行和环境保护十分重要。利用油水分离滤清器可以有效地去除柴油中的水分，其中油水分离材料是决定滤清器油水分离性能的核心部件。传统的油水分离材料有预过滤油水分离材料和高效率油水分离材料两种形式。预过滤油水分离材料由植物纤维和疏水树脂组成，主要用于滤除柴油中尺寸较大的颗粒和水滴。高效率油水分离滤材主要由疏水的无纺布层和疏水的植物纤维层双层复合而成，主要用于滤除柴油中尺寸较小的颗粒和水滴。

如公开号CN102791350A的中国发明专利申请(公开日2012年11月21日)，公开了一种具有双层结构的过滤介质，包括纤维层和与其接合的非编织的熔吹层构成，其中熔吹层是由不同直径和长度的合成单纤维混合物组成的唯一的层制成。再如公开CN103874533A的中国发明专利申请(公开日2014年6月18日)公开了一种双层的过滤介质，所述过滤介质包括一个上游过滤介质层以及一个下游过滤介质层。所述上游过滤介质层含有熔喷的聚合物纤维，如聚酯纤维。所述下游过滤介质层包含纤维素纤维。

随着低硫柴油和高压共轨系统的发展，柴油中表面活性剂含量和泵送压力提高，导致柴油中的水滴粒径减小而稳定性提高，且表面活性剂能够吸附在滤材表面，改变了滤材表面对水滴的润湿性能，导致传统油水分离滤材，即使是高效率油水分离材料都难以有效去除柴油中的水分。发明人根据SAE J1488收载的方法，对用于预过滤和高效率油水分离滤材的较有代表性的商品滤材(Ahlstrom-公司出品)的油/水分离效率进行测试，结果发现，该滤材的油/水分离效率仅为32.1％(具体见测试例)，远远不能满足对滤材油水分离效率的要求。

有研究表明疏水纤维能够减小表面活性剂对纤维表面的影响。George G.Chase等人利用疏水纤维和亲水纤维制备了油水分离滤材，结果表明，与100％疏水纤维或100％亲水纤维制备的油水分离滤材相比，由疏水纤维和亲水纤维混合制备的单层油水分离材料以及利用亲水纤维层和疏水纤维层复合制备的双层油水分离材料的效率较高，且压降显著降低。但是其制备的双层油水分离材料厚度在10-12mm，不能满足工业化大批量生产及后续加工与应用的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种分离效率高、过滤阻力低、效率稳定性强的多层油水分离材料。本发明的多层油水分离材料原料来源广泛，厚度适中，适合工业化大生产。

为了实现上述技术效果，本发明采用了如下的技术方案：

一种多层油水分离材料，至少包括聚结层1和聚结层2，所述聚结层1占所述双层油水分离材料的总质量的20％-80％，所述聚结层2占所述双层油水分离材料的总质量的20％-80％；所述聚结层1为亲水-疏水纤维混合层，包括亲水纤维和选自疏水纤维和黏合性纤维中的一种或多种的纤维，所述聚结层2为疏水纤维层，包括疏水纤维和黏合性纤维中的一种或多种。