¿Por qué es necesario impregnar el papel de filtro del filtro de aire con pegamento?

Como medio filtrante eficaz, el papel de filtro se ha utilizado ampliamente en diversos campos. Dependiendo del tipo de fibra que compone el papel de filtro, el rendimiento y usos del papel de filtro también son diferentes, incluyendo el papel de filtro ordinario usado en ocasiones generales, el papel de filtro de fibra de vidrio usado a altas temperaturas, el papel de filtro de polipropileno ultralimpio, etc. Según si el papel de filtro está impregnado, se puede dividir en dos categorías: papel de filtro impregnado y papel de filtro no impregnado. El papel de filtro impregnado se divide en papel de filtro solidificado y papel de filtro no solidificado. A continuación se presenta principalmente el papel de filtro impregnado utilizado en la industria.

1. Características del papel de filtro impregnado

Se puede decir que el papel de filtro impregnado es un tipo de papel con estructura laberíntica que está hecho de fibra de madera, fibra sintética. La fibra de vidrio o las tres se mezclan en una máquina de papel y se fabrica para cumplir con ciertos requisitos de resistencia, rigidez y transpirabilidad. Su principal diferencia con el papel normal es su alta resistencia, rigidez y permeabilidad al aire. Con la mejora continua de los requisitos de filtración, es cada vez más difícil que cualquier papel de filtro compuesto por una sola fibra cumpla con los requisitos, por lo que han surgido papeles de filtro compuestos por múltiples fibras. Las fibras más utilizadas en la producción de papel de filtro incluyen fibra de madera, fibra química y fibra de vidrio.

La fibra de madera se deriva principalmente de diversas pulpas de madera, y una pequeña parte proviene de pulpa de fibra de algodón y pulpa de paja. Es una fibra que crece naturalmente. Las propiedades de la fibra varían según la especie de árbol, dónde crece y cómo se procesa la pulpa de madera. La pulpa de madera utilizada para el papel de filtro se caracteriza típicamente por una alta porosidad y una alta permeabilidad al aire. El diámetro de la fibra suele estar entre 20 μm y 45 μm, y la longitud de la fibra está entre 1 mm y 4,5 mm, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Comparación del tamaño de la fibra (diámetro de la fibra en micras)

La fibra química es una fibra hilada artificialmente a partir de compuestos orgánicos. Los más comunes son el poliéster, el nailon, etc. , utilizado para mejorar la resistencia del papel de filtro y mejorar su resistencia a la temperatura, resistencia al estallido y rigidez.

El diámetro de la fibra de vidrio es muy pequeño, tan pronto como sea posible de 0,5 μm. Se utiliza para fabricar papel de filtro de ultraprecisión. En comparación con el papel de filtro de fibra de madera con el mismo tamaño de poro, tiene las ventajas de baja resistencia y alta resistencia a la temperatura (la temperatura máxima de trabajo puede alcanzar los 300 °C).

2. La función y mecanismo de filtración del papel de filtro

La aplicación del papel de Hong Kong proporciona un medio eficaz para eliminar la mayor cantidad posible de partículas contaminantes de líquidos y gases, tiene menos restricciones de arrastre. Por eso ha sido ampliamente utilizado. En otras palabras, el filtro debe proteger el sistema de filtración de daños causados ​​por partículas nocivas y al mismo tiempo permitir que pase suficiente líquido a través del filtro para evitar la cavitación en la bomba, el cilindro de potencia y la cámara de combustión. Esto impone requisitos estrictos a los materiales filtrantes.

Figura 2 Micrografía electrónica de barrido de papel de filtro impregnado

Como se muestra en la micrografía electrónica de barrido de la Figura 2, la estructura del papel de filtro es una estructura laberíntica compuesta de fibras y canales, en lugar de Agujeros diminutos y rectos como malla de alambre. Esta estructura, junto con las fuerzas físicas asociadas en el fluido, constituye la función de filtración del papel de filtro. El mecanismo de filtración es el siguiente:

1. Adquisición directa o interceptación

En este proceso, algunas personas creen erróneamente que es el único factor que forma la filtración, pensando que las partículas de suciedad quedan bloqueadas. en la superficie de entrada o en la superficie del laberinto simplemente porque es más grande que la apertura. En realidad no. Existen:

2. Adsorción

Cuando el fluido filtrado pasa a través del laberinto, aunque el diámetro de algunas partículas es mucho menor que el diámetro de los poros, estas pequeñas partículas también son adsorbidas. La acción de la atracción electrostática sobre el papel de filtro. Por lo tanto, a algunos materiales filtrantes se les agrega electricidad estática especialmente durante el proceso de fabricación.

3. Captura de impacto

En este proceso, debido al caudal, las partículas se hunden directamente en la superficie de la fibra del papel de filtro en lugar de quedarse en los poros del papel de filtro. , y son capturados a través de la fuerza de adsorción y las fuerzas del flujo de fluido permanecen sobre él, deteniendo así también algunas de las partículas más pequeñas.

Aglomeración del filtro

A medida que las partículas de suciedad continúan acumulándose en la superficie del papel de filtro, se forma una capa de filtro en sí misma, atrapando así las partículas más pequeñas entre las partículas más grandes en los poros. A medida que el número de partículas continúa aumentando, la resistencia aumenta hasta alcanzar un bloqueo completo o una diferencia de presión.

Figura 3 Papel de filtro de gran apertura, baja resistencia al flujo y baja eficiencia

3 Diseño y fabricación de papel de filtro

La producción de papel de filtro es muy sencilla. Se sumergen varias fibras en un adhesivo a base de agua para dispersarlas por completo y luego se les da forma en rollos de papel fuertemente unidos sobre una pantalla, que se secan, se impregnan y se secan hasta un nivel de humedad aceptable. Pero, de hecho, no es tan sencillo fabricar papel de filtro eficiente y utilizable. Porque diferentes combinaciones de tipos, pesos y espesores de fibras producirán diferentes características de cruce de puertos.

Los diferentes lotes de pulpa de madera también tienen sus propias características, pero el rendimiento de la producción de papel de filtro debe ser constante de un lote a otro, de un rollo a otro e incluso de un año a otro, lo que requiere que su peso, porosidad, transpirabilidad y resistencia varíen dentro de un rango estrecho. . En teoría, un filtro perfecto debería eliminar el 100% de las partículas contaminantes y proporcionar una transpirabilidad constante. De hecho esto es imposible. El diseño del papel de filtro debe buscar lograr un equilibrio entre varios indicadores para proteger eficazmente el sistema a filtrar. La Figura 3-5 es una micrografía electrónica de barrido de diferentes marcas de papel de filtro. El papel de filtro de la Figura 3 es un papel de filtro ineficaz debido a su gran tamaño de abertura y su baja unión de fibras. Las fibras de papel de la Figura 5 son muy densas y están combinadas entre sí. Es un papel de filtro de alta eficiencia mezclado con fibra de vidrio (la parte que muestra la flecha es fibra de vidrio). En comparación con el papel de la Figura 3, el papel de la Figura 5 tiene mayor dureza y rigidez y mayor precisión de filtración, pero su capacidad de contaminación por unidad de área es relativamente pequeña. El papel de la Figura 4 está en el medio.

Figura 4 Papel de eficiencia y resistencia a flujo igual]

Figura 5 Papel para puertos de alta densidad, flujo bajo y alta eficiencia que contiene fibras de vidrio (ver flecha).

Los criterios para la selección y combinación de fibras son muy complejos, por lo que no entraré en detalles aquí. Se puede ver en el diagrama de tamaño de fibra (Figura 1) que las fibras de madera blanda dialéctica del sur tienen una longitud larga y un diámetro grande, por lo que el área de los poros es grande y la capacidad de contaminación es alta. Las fibras de madera dura y de vidrio relativamente cortas y delgadas crean una gran cantidad de juntas, lo que da como resultado tamaños de poro más pequeños y, por lo tanto, una mayor precisión de filtración.

Después de seleccionar la fibra, debe determinar el gramaje y el grosor del papel requeridos. El peso base se refiere al peso del papel de filtro por unidad de área, expresado en g/m2. El peso básico dividido por el espesor es igual a la gravedad específica aparente. Se utiliza para expresar el peso del papel de filtro por unidad de volumen y puede reflejar la capacidad del papel de filtro para transportar suciedad. Cuanto menor sea la relación aparente, mayor será la capacidad de contaminación.

Según los diferentes usos de cada papel de filtro, su gramaje, espesor y gravedad específica aparente también son diferentes. En términos generales, el papel de filtro diésel tiene mayor precisión y menor gravedad específica aparente. La aplicación de fibra de vidrio reduce la gravedad específica aparente del papel de filtro. Por lo tanto, aunque mantiene la misma precisión de filtración que el papel de filtro de fibra de madera, su capacidad de contaminación mejora considerablemente.

Tras seleccionar la fibra y determinar el gramaje y espesor, el siguiente paso es impregnar el papel con la resina adecuada. Por lo tanto, puede soportar condiciones duras, como cambios severos de frío y calor en medios como el aceite de motor, impactos de alta presión en el sistema hidráulico y flujo de aire a alta velocidad. El tipo de resina depende de las condiciones de trabajo del papel de filtro y generalmente se divide en dos tipos básicos: termoestable y no termoestable (la no termoestable incluye el curado a baja temperatura y el no curado). No solo fortalece el papel de filtro y proporciona una vida útil razonable, sino que también se puede doblar en forma corrugada para crear un elemento filtrante. Las moléculas de resina termoestable forman una estructura tridimensional a la temperatura de curado. Este tipo de resina es muy utilizada por su buena adherencia y resistencia al envejecimiento, entre las que se utiliza habitualmente la resina fenólica. Las resinas no termoestables (estructuras lineales o termoplásticos) requieren solo un desgarro mínimo o ningún calor durante el procesamiento y generalmente se usan en condiciones menos exigentes, como la filtración de aire en automóviles. La mayoría de estas resinas son resina de acetato de polivinilo y resina acrílica.

Después de impregnar el papel de filtro, en la mayoría de los casos es necesario corrugarlo para obtener la rigidez requerida para facilitar la comunicación corrugada y luego secarlo en el grado adecuado.

Dependiendo de la aplicación, el contenido de resina varía del 10% al 30% (peso final del papel de filtro) y la tasa de evaporación oscila del 3% al 9%. El contenido medio de resina es del 17% y la tasa de evaporación es del 7%. Si el contenido de resina termoestable excede el 25%, el papel de filtro curado se volverá fácilmente quebradizo y obstruirá los poros.

IV.Indicadores técnicos del papel de filtro terminado

El papel de filtro terminado se refiere al producto final fabricado por el proveedor del papel de filtro. Su desempeño técnico y su estado generalmente se expresan mediante los siguientes términos.

1. Peso básico (ver arriba)

SD se refiere al papel de filtro empapado en pegamento, seco pero no solidificado.

SDC se refiere al papel de filtro impregnado, seco y solidificado. La temperatura de curado es 65438±050℃ y el tiempo de residencia es 65438±00 minutos.

2. Grosor del papel: se refiere al grosor del papel de filtro. Expresado en milímetros

3. Corrugación y concentración de corrugación: La corrugación se refiere a las partes elevadas que se agregan al papel para mantener separada la superficie corrugada del filtro.

Dejando todas las superficies corrugadas totalmente expuestas al fluido filtrado. La corrugación no sólo aumenta la rigidez del papel de filtro, sino que también aumenta el área de filtrado. La profundidad de la ondulación es la profundidad desde el pico del valle hasta el fondo del valle.

4. El flujo de aire de Fraser, denominado Fraser, se refiere a la diferencia de presión de 0,5 pulgadas de columna de agua por minuto.

El flujo de aire es de 1 pulgada cuadrada (0,093 metros cuadrados) de área del papel de filtro. A menudo expresado en inglés cúbico.

5. Resistencia del aire: se refiere a la resistencia del aire generada al pasar a través de una muestra de 100cm2 a un caudal de aire de 85L/min.

Dijo papá.

6. La resistencia a la rotura de Moran o la resistencia a la rotura de Moran se refiere a la resistencia a la rotura medida con un probador de rotura de Moran. En libras por pie cuadrado

Las pruebas generalmente se realizan en papel de filtro de aire después del curado, o en papel de filtro hervido en agua durante 5 minutos después del curado.

7. Rigidez: indicador de la resistencia al plegado y del rendimiento de procesamiento del papel de filtro. Medido en un probador de flash con una longitud de 89 mm (longitudinal) y un ancho de 51 mm (horizontal), el resultado se expresa en mg.

MD es la dirección longitudinal, que es la dirección longitudinal del papel. Debido a la orientación de las fibras durante la fabricación, el papel de filtro tiene una gran rigidez y resistencia en esta dirección. CD es la dirección horizontal, que es la dirección del ancho del papel.

8. Punto de burbuja o tamaño máximo de poro: La presión producida por el primer punto de burbuja medida con un instrumento especial cuando el aire comprimido pasa a través de una muestra cubierta con una solución de prueba. El tamaño máximo de poro del papel de filtro se puede obtener a partir del punto de burbuja, la fórmula es:

D=00000

Donde: d-micras de diámetro de poro;

s——líquido Tensión superficial, Mn/m;

Presión del punto de burbuja, milibares.

La tensión superficial de la solución de prueba es muy importante para la repetibilidad de la prueba, por lo que generalmente se deben evitar el alcohol isopropílico al 99 % o la solución de prueba AC394.

9. Apertura de flujo promedio: es decir, la mitad del flujo sale desde la apertura hacia arriba. Se puede utilizar para medir la precisión del papel de filtro.

10. Contenido de resina: se refiere a la proporción de dedos de árbol en el papel de filtro. Expresado en %

11. Volatilidad: se refiere a la proporción de materia volátil en el papel de filtro. Expresado como %.

12. Resistencia a la tracción: Valor cuando un papel de filtro de 25 mm de ancho se estira hasta romperse.

Probar el papel de filtro es una tarea compleja. Actualmente, la mayoría de las pruebas de rendimiento generales se llevan a cabo de acuerdo con los procedimientos de prueba estándar establecidos por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (S.A.E), la Asociación Internacional de Energía de Fluidos (N.F.P.A) y la Organización Internacional de Normalización (I.S.O). Consulte las normas pertinentes para obtener más detalles.

El desarrollo del papel de filtro está en auge. A medida que la tecnología de fabricación de papel siga mejorando, aparecerán más y mejores papeles de filtro y sus aplicaciones se generalizarán cada vez más.

Introducción a los filtros de aire

Un filtro de aire es un dispositivo que elimina las partículas de impurezas del aire. Cuando funcionan maquinarias de pistón (motores de combustión interna, filtros de aire para compresores alternativos, etc.), si el aire inhalado contiene impurezas como polvo, aumentará el desgaste de las piezas, por lo que se debe instalar un filtro de aire. El filtro de aire consta de un elemento filtrante y una carcasa. Los principales requisitos de un filtro de aire son una alta eficiencia de filtración, baja resistencia al flujo y un uso continuo a largo plazo sin mantenimiento.

[Editar este párrafo] Categorías principales

Existen tres formas de filtración del aire: inercia, filtración y baño de aceite. ①Inercia: dado que la densidad de las impurezas es mayor que la del aire, cuando las impurezas giran o giran bruscamente con el aire, la fuerza de inercia centrífuga puede separar las impurezas del flujo de aire. ②Tipo de filtro: guía el aire para que fluya a través de filtros metálicos o papel de filtro, etc. , y bloquea y adhiere impurezas al elemento filtrante. (3) Tipo de baño de aceite: se coloca un cárter de aceite en la parte inferior del filtro de aire y el fuerte flujo de aire impacta el aceite, lo que hace que las impurezas se separen y se adhieran al aceite. Las gotas de aceite agitadas fluyen hacia el elemento filtrante con el flujo de aire. y adhiérase al aceite en el elemento filtrante. Cuando el aire fluye a través del elemento filtrante, puede absorber aún más impurezas, logrando así el propósito de la filtración. Dispositivo filtrante para purificar el aire. Tienen las siguientes diferencias: 1. La entrada de aire de la máquina (como el motor de combustión interna, el compresor de aire) purifica el aire aspirado del exterior 2. Los gases de escape de fábricas y del tráfico que emiten humo y polvo deben purificar la atmósfera con antelación; . 3. El espacio de la fábrica de depuración deberá alcanzar un alto nivel de limpieza mediante dispositivos de filtración de alta eficiencia. Los dos no son consistentes en las pruebas de selección de materiales y los requisitos de índice técnico, y sus respectivos estándares también son diferentes.

[Editar este párrafo] Ciclo de sustitución del filtro de aire

Se suele recomendar a los clientes sustituirlo cada 65.438+0,5 millones de kilómetros. Para los vehículos equipados con filtros de aire que suelen funcionar en entornos hostiles, el tiempo de sustitución no debe exceder los 654,38+0 millones de kilómetros. La vida útil del filtro de aire (en desiertos, obras, etc.) es de 30.000 kilómetros para turismos y de 80.000 kilómetros para vehículos comerciales. El requisito de filtro para el filtro es 1.

Alta precisión de filtración: todas las partículas más grandes se filtran (>1-2 um) 2. Alta eficiencia de filtración: Reduce la cantidad de partículas que pasan a través del filtro. 3. Prevenir el desgaste prematuro del motor. ¡Evite daños al medidor de flujo de aire! 4. La baja diferencia de presión garantiza la mejor relación aire-combustible del motor. Reducir la pérdida de filtración. 5. Gran área de filtrado, alto contenido de cenizas y larga vida útil. Reducir los gastos operativos. 6. Pequeño espacio de instalación y estructura compacta. 7. Alta rigidez en húmedo, que evita que el elemento filtrante se desinfle y provoque su perforación. 8. Retardante de llama 9. Rendimiento de sellado confiable10. Buena relación calidad-precio11. No hay estructura metálica. Es respetuoso con el medio ambiente y se puede reutilizar. Conveniente para el almacenamiento.

[Editar este párrafo] Cómo limpiar el filtro de aire

1. Limpia el filtro tú mismo y abre la tapa frontal. Habrá un cuadro negro cuadrado o rectangular. Luego hay un gran snorkel conectado al acelerador. Tiene algunos tornillos y algunos botones. Muy fácil de abrir y sacar. Para una limpieza general, basta con quitar el polvo con un soplador. Si está demasiado oscuro o se ha utilizado durante mucho tiempo, se recomienda reemplazarlo. Durante la instalación, primero se debe limpiar el aire del interior. 2. Limpie el filtro de aire o reemplace el elemento filtrante con regularidad. Los motores de los automóviles son piezas muy delicadas e incluso las impurezas más pequeñas pueden dañar el motor. Por lo tanto, el aire debe filtrarse cuidadosamente mediante el filtro de aire antes de ingresar al cilindro. El filtro de aire es el santo patrón del motor y el estado del filtro de aire está relacionado con la vida útil del motor. Filtro de aire Si se utiliza un filtro de aire sucio cuando el automóvil está conduciendo, provocará una entrada de aire insuficiente en el motor y una combustión incompleta del combustible, lo que resultará en un funcionamiento inestable del motor, reducción de potencia y aumento del consumo de combustible. Por tanto, el filtro de aire debe mantenerse limpio en el coche. En condiciones normales de carretera, el filtro de aire debe limpiarse y mantenerse cuando el automóvil recorre entre 7.500 y 8.000 km. En zonas con un alto contenido de arena y polvo, los intervalos de mantenimiento deberían acortarse correspondientemente. Los filtros de aire seco se utilizan mucho en los coches nuevos. El elemento filtrante del filtro de aire seco utiliza papel de filtro microporoso tratado con resina, que tiene las características de un buen efecto de filtración y fácil mantenimiento. Debido a los diferentes modelos, sus estructuras y formas son diferentes, pero los métodos de mantenimiento son básicamente los mismos. Durante el mantenimiento, realice de acuerdo con el kilometraje especificado por el fabricante del automóvil (consulte la Tabla 1).