[发明专利]一种水分离指数测试用聚结元件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水分离指数测定仪用聚结元件及其制备方法，属于航空燃料性能测试领域。本发明的聚结元件包括外壳和过滤介质，外壳包括入口和出口，过滤介质包括破乳层和聚结层，位于外壳内部；破乳层采用丝径较小的亲水玻璃纤维毡制备而成，聚结层采用丝径较大的疏水玻璃纤维毡制备而成，并通过限定两者的质量比和厚度，改善了聚结元件水分离效果，减小了水分离指数测量误差。本发明的制备方法，通过制备亲水纤维毡和疏水纤维毡，并表征确定合格的疏水纤维毡，使制备的聚结元件达到了本发明目的。另外，该制备方法还具有制备简单、方便，制造成本低的优点，制备的聚结元件还具有使用性能好，性能稳定等优点。

技术领域

本发明属于航空燃料性能测试领域，具体是一种水分离指数测试用聚结元件及其制备方法。

技术背景

燃油中存在的水不仅会使油液的性能受到影响，还会腐蚀储存设备、影响设备的正常运行，严重的情况下会造成重大的安全事故。因此，准确地评价燃料中水的分离难易程度，对于保障设备安全运行至关重要。

水分离指数是用来评价航空喷气燃料通过聚结元件时分离水难易程度的数值。以0～100单位表示，洁净透明的喷气燃料为100。为评定喷气燃料通过玻璃纤维聚结材料时释放携带的游离水或乳化水的能力，可在外场和实验室使用水分离指数仪，检测生产及从产地到使用地运输过程中加入或者混入燃料中的表面活性物质。

油水分离过滤介质通常由复合材料组合而成，包括破乳层和聚结层。作为便携式烃类燃料水分离指数测定仪用聚结元件的重要组成部分，油水分离过滤介质对于航空油料性能检测起重要作用。油水乳化液通过聚结元件入口通过过滤介质，在破乳层材料作用下，将分散在燃油中的微小水滴吸附在纤维的表面，达到破乳的作用。随着纤维表面吸附水滴的不断增加，微小水滴间发生聚结，并在流体曳力作用下，并进入聚结层。在此过程中，水滴不断聚结长大，并最终聚结层脱落与燃油一起从出口排出。

目前的聚结元件存在水分离效果重复性差，水分离指数测量结果偏差大的缺点。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种水分离指数测定仪用聚结元件及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：根据聚结理论，油水乳化液通过聚结床层时，水滴在聚结床层内通常经历“捕获-附着”、“碰撞-聚结”和“脱离-沉降”三个过程。为了使油品中的水滴从聚结床层内顺利脱落，本发明破乳层采用丝径较小的亲水玻璃纤维毡制备而成，聚结层采用丝径较大的疏水玻璃纤维毡制备而成，以满足水分离指数测量的要求，实现本发明目的。

本发明涉及的一种水分离指数测定仪用聚结元件，包括外壳和过滤介质，外壳包括入口和出口，过滤介质包括破乳层和聚结层，位于外壳内部，破乳层靠近外壳进口管的入口，聚结层靠近出口；所述破乳层由亲水纤维毡制成，聚结层由疏水纤维毡制成，疏水纤维毡和亲水纤维毡的纤维直径之比为50~2，质量比为5~1；所述外壳将破乳层与聚结层的厚度限定在1~3mm。

优选的，所述亲水纤维毡的纤维直径为1μm~5μm；所述疏水纤维毡的纤维直径为10μm~50μm。

优选的，所述亲水纤维毡由石棉或无碱玻璃纤维毡制成，所述疏水纤维毡由无碱玻璃纤维毡制成。

优选的，所述外壳由同轴的内、外管和固定装置构成，内管和外管都包括入口端和出口端，内管的出口端位于外管的入口端内；固定装置用于固定内外管的相对距离。

本发明涉及的水分离指数测定仪用聚结元件的制备方法，步骤如下：

1）亲水纤维毡的制备：称取适量纤维毡，加热去除表面有机物，制成亲水纤维毡；

2）疏水纤维毡的制备：

i. 配制适量质量含量为1%~10%的疏水试剂；

ii. 称取纤维直径是亲水纤维毡50~2倍的纤维毡，在不低于120℃的环境中烘不少于2小时后冷却；