本發明屬于空氣過濾領域，涉及一種空氣過濾紙，特別涉及一種輕質高強度玻璃纖維濾紙及其制備方法。
背景技術：
玻璃纖維紙/氈有著極好的阻燃、吸音、保溫性能，同時具備質輕、價廉等優點。目前，玻璃纖維紙在家居裝潢、建筑外墻節能保溫、空氣凈化等領域得到了廣泛的應用。玻璃纖維空氣過濾紙是空氣過濾器濾芯的關鍵組成部分，其厚度、克重、強度、剛度等性能決定了空氣過濾器的性能。玻璃纖維空氣過濾紙主要應用于特殊環境下的空氣過濾，將空氣中擴散的油分子通過空氣過濾材料阻擋或截留在外部，保護受油分子污染環境的空間。由于過濾器是將玻璃纖維空氣過濾紙經過打折、機折成濾芯，經過熱熔膠固定成型固定在外框上，因此玻璃纖維空氣過濾紙的厚度、強度必須滿足過濾器使用工況的要求，使過濾器適合于不同的風速、流量，適用于不同的環境溫度要求。
公開號為CN 103721477 A的中國專利上公開了一種高強度玻璃纖維空氣過濾紙及其制備方法，該高強度玻璃纖維空氣過濾紙由玻璃纖維與膠黏劑組成，玻璃纖維在一個平面內均勻的隨機分布，多個玻璃纖維間形成微米級的間隙，膠黏劑裹覆在玻璃纖維間的交織點上，形成網狀連接面。玻璃纖維由玻璃纖維短切絲和/或玻璃纖維棉組成，膠黏劑由無機硅膠或膠態礬土或它們的組合，克服現有的玻璃纖維紙強度低、高溫過濾效果不好等缺點，該種高強度玻璃纖維空氣過濾紙可用作建筑、機械、熱能等領域的隔熱元件或隔熱填料，也可以用于空氣凈化裝置。但是這種方法制備的濾紙容重較大，并且過濾效率較差。
公開號為CN 102505554 A的中國專利上公開了一種高強度玻璃纖維空氣過濾紙，在有機纖維中添加滌綸、芳綸、腈綸、丙綸、維綸等有機纖維，纖維長度優選3～15mm，纖維直徑優選0.3～5dan。不僅提高了玻璃纖維空氣過濾紙常態下的強度和挺度，同時均勻分散在紙頁中的有機纖維在高溫時熔化成為粘結劑，彌補了因丙烯酸類粘結劑高溫分解后喪失的強度。同時有機纖維的高彈性，保證了空氣過濾紙的透氣性及過濾效率，確保制成的高效空氣過濾器可在大于或等于250℃溫度下連續工作。但是這種設計依然存在濾紙容重較大的問題，使用過程中造成設備能耗較高。
技術實現要素：
本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種輕質高強度玻璃纖維濾紙及其制備方法。通過使用雙組份空心玻璃纖維作為制作濾材的材料，既發揮了雙組份纖維自然彎曲、相互扣解的特性，使得纖維之間不易滑動，提高了濾紙的穩定性，再結合膠黏劑的粘結作用，濾紙的強度極大提高，此外，將雙組份纖維做出空心形式，既減輕了濾材自身的重量，也使得濾材的比表面積大大增加，過濾效率極大提高。
為實現本發明的目的采用的技術方案是：一種輕質高強度玻璃纖維濾紙，由雙組份空心玻璃纖維與膠黏劑組成，其特征在于所述的雙組份空心玻璃纖維空心率為0.60～0.95、平均直徑為0.8～7.2μm、長徑比為16～78，截面為圓形或者橢圓形的中的一種或者兩者的混合，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經1450～1550℃高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為4.5×10-6～6.0×10-6/℃，成分以質量計算為：45～76％SiO2，6～22％Al2O3，6～20％MgO，0～3％CaO，0～2％FeO，0～2％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為8.0×10-6～10.0×10-6/℃，成分以質量計算為：45～76％SiO2，6～22％Al2O3，6～20％MgO，0～3％CaO，0～2％FeO，8～22％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的30％～60％wt，其中優選45％～55％。
所述的膠黏劑位為酚醛樹脂膠黏劑或三聚氰胺與尿素改性的酚醛樹脂膠黏劑中的一種，其中優選三聚氰胺與尿素改性的酚醛樹脂膠黏劑。
本發明還公開了一種輕質高強度玻璃纖維濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)將玻璃纖維加入到打漿機中進行分散，以水為分散劑和溶劑，把玻璃纖維原料離解成棉漿；
(2)將棉漿、水溶液輸送至配漿池中攪拌并進行除渣處理，漿料中的固含量控制在0.25～0.6％wt，PH控制在3～7，含氣量控制在3～6％；
(3)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網擠漿機的過濾網上進行抄造，厚度控制在0.1～2mm之間，將抄造所得物進行真空抽吸除水并壓榨后制得紙坯；
(4)將膠黏劑稀釋至10～40倍，均勻地噴灑于玻璃纖維紙坯上，多余的膠黏劑由抽吸箱抽吸，經分離罐分離后重新回到循環膠罐中；
(5)將施膠處理后的玻璃纖維紙坯進入烘箱在260～300℃條件下，烘干1～5min，即獲得輕質高強度玻璃纖維濾紙。
本發明所具有的有益效果是：①輕質，由于采用了空心玻璃纖維的結構，因此濾紙在保證相同過濾效率的條件下，質量更輕這就使得濾紙運用于可移動設施上的時候耗油更少，節能，環保；②強度高，由于纖維采用雙組份形式，纖維之間相互纏繞、扣解更加緊密，使得濾紙的強度極大的提高，增加了其使用壽命。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
實施例1
一種輕質高強度玻璃纖維濾紙，由雙組份空心玻璃纖維與膠黏劑組成，其特征在于所述的雙組份空心玻璃纖維空心率為0.60、平均直徑為0.8μm、長徑比為16，截面為圓形，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經1450℃高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為4.5×10-6，成分以質量計算為：76％SiO2，11％Al2O3，10％MgO，3％CaO，0％FeO，0％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為8.0×10-6，成分以質量計算為：70％SiO2，8％Al2O3，7％MgO，6％CaO，1％FeO，8％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的45％wt。
所述的膠黏劑位為酚醛樹脂膠黏劑。
本發明還公開了一種輕質高強度玻璃纖維濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)將玻璃纖維加入到打漿機中進行分散，以水為分散劑和溶劑，把玻璃纖維原料離解成棉漿；
(2)將棉漿、水溶液輸送至配漿池中攪拌并進行除渣處理，漿料中的固含量控制在0.25％wt，PH控制在3，含氣量控制在3％；
(3)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網擠漿機的過濾網上進行抄造，厚度控制在0.1mm，將抄造所得物進行真空抽吸除水并壓榨后制得紙坯；
(4)將膠黏劑稀釋至40倍，均勻地噴灑于玻璃纖維紙坯上，多余的膠黏劑由抽吸箱抽吸，經分離罐分離后重新回到循環膠罐中；
(5)將施膠處理后的玻璃纖維紙坯進入烘箱在260℃條件下，烘干1min，即獲得輕質高強度玻璃纖維濾紙。
實施例2
一種輕質高強度玻璃纖維濾紙，由雙組份空心玻璃纖維與膠黏劑組成，其特征在于所述的雙組份空心玻璃纖維空心率為0.95、平均直徑為7.2μm、長徑比為78，截面為橢圓形，所述的雙組份玻璃纖維由兩種組分的玻璃原料分別在兩個窯爐熔化后形成混合液，再經1550℃高溫火焰噴吹拉絲形成，其中第一種組分玻璃原料膨脹系數為6.0×10-6/℃，成分以質量計算為：45％SiO2，20％Al2O3，15％MgO，12％CaO，5％FeO，3％NaO+K2O；第二種組分玻璃原料膨脹系數為10.0×10-6/℃，成分以質量計算為：45％SiO2，17％Al2O3，15％MgO，1％CaO，0％FeO，22％NaO+K2O。
所述的雙組份玻璃纖維中第一種組分玻璃原料占兩種組分的玻璃原料的60％wt。
所述的膠黏劑位為三聚氰胺與尿素改性的酚醛樹脂膠黏劑。
本發明還公開了一種輕質高強度玻璃纖維濾紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)將玻璃纖維加入到打漿機中進行分散，以水為分散劑和溶劑，把玻璃纖維原料離解成棉漿；
(2)將棉漿、水溶液輸送至配漿池中攪拌并進行除渣處理，漿料中的固含量控制在0.6％wt，PH控制在7，含氣量控制在6％；
(3)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網擠漿機的過濾網上進行抄造，厚度控制在2mm，將抄造所得物進行真空抽吸除水并壓榨后制得紙坯；
(4)將膠黏劑稀釋至40倍，均勻地噴灑于玻璃纖維紙坯上，多余的膠黏劑由抽吸箱抽吸，經分離罐分離后重新回到循環膠罐中；
(5)將施膠處理后的玻璃纖維紙坯進入烘箱在300℃條件下，烘干5min，即獲得輕質高強度玻璃纖維濾紙。
上述僅為本發明的兩個具體實施方式，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。