CN102151439A - 用于油烟分离及油汽分离的过滤材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于油烟分离及油汽分离的过滤材料，呈三维网状多孔结构，以铁、镍、铜或其合金金属构成骨架基材，在基材骨架的网格肋条上有枝状结晶凸起；过滤材料的孔隙率为95％～99％，孔径为10～120PPI，并且0.1≤过滤材料的密度＜0.2g/cm³。本发明的过滤材料在确保机械强度的条件下，其密度可以更低，一方面既可减少过滤器重量，另一方面也可以降低材料成本；并且本发明的过滤材料的净化效率也有明显提高。

Description

用于油烟分离及油汽分离的过滤材料

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，特别涉及一种用于油烟分离及油汽分离的过滤材料。

背景技术

目前在厨房油烟分离净化及工业油汽分离用过滤器中的过滤材料基本采用多孔陶瓷材料及金属纤维毡，多孔陶瓷及金属纤维毡等材料存在重量大，安装拆卸不方便；捕集效率低，风阻大；特别陶瓷过滤材料耐冲击须性能差，使用或拆卸清洗过程中因碰撞或跌落易导致破损失效。而日本专利3303395B2提出将泡沫镍金属材料应用于厨房油烟净化，要求比重为0.2～0.7，该专利所提出的产品可有效提高油烟的净化效率，降低产品的重量及失效风险。但其仅限于多孔金属镍，而且为了保持材料的机械强度，要求产品密度较高，且这种材料的骨架肋条表面光滑，粗糙度不够，油烟的捕集效率仍较低，为提高捕集效率需加后泡沫金属过滤层的厚度，从而导致金属使用量增加，使得过滤器的成本升高。

发明内容

本发明旨在提供一种可保证机械强度的情况下具有较低比重、耐高温耐腐蚀性能良好、成本低廉的油烟分离及油汽分离用过滤器中的过滤材料。

本发明通过以下方案实现：

用于油烟分离及油汽分离的过滤材料，呈三维网状多孔结构，以铁、镍、铜或其合金金属构成骨架基材，在基材骨架的网格肋条上有枝状结晶凸起；过滤材料的孔隙率为95％～99％，孔径为10～120PPI，并且0.1≤过滤材料的密度＜0.2g/cm³。

为提高油烟的捕集效率，基材骨架的网格肋条上的枝状结晶凸起的化学成分为SiC、Al₂O₃或BN，占过滤材料总质量的5～30％。

上述过滤材料可采用现有的普通多孔金属材料，采用复合电度技术来制备得到，具体方法如下：

以多孔铁、多孔镍、多孔铜及其合金金属构成骨架基材，将其作为电镀阴极，电镀阳极则采用导电石墨板，电镀液为在瓦特电镀镍溶液中加入粒径为0.2～100微米的SiC、Al₂O₃或BN粉末，加入量为20～150g/L，其它条件基本与瓦特电镀镍的条件相同，工艺参数为：密度3.5～5A/dm²、温度40～50℃、pH＝4.2～5.0、搅拌，并依据根据密度需要选择电镀时间；复合电镀后的半成品再进行真空热处理方式或采用通有还原气氛\惰性气氛保护的热处理方式，热处理温度为800～1100℃，处理时间0.5～2h。

与现有油烟分离及油汽分离用过滤材料相比，本发明的过滤材料在确保机械强度的条件下，其密度可以更低，即在密度相当的情况下，本发明的材料机械强度将更高，因此一方面既可减少过滤器重量，另一方面也可以降低材料成本；并且本发明的过滤材料的净化效率也有明显提高。

附图说明

图1：本发明实施例1的多孔材料显微镜像图。

具体实施方式

实施例1

采用孔径为40PPI、面密度1500克/m²、厚度为10毫米的多孔泡沫铁作为基材，将其作为电镀阴极，电镀阳极则采用导电石墨板，采用复合镀工艺在基材上电沉积复合镀层，复合电镀镀液的组成为：250g/L的硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)45g/L的氯化镍(NiCl₂·6H₂O)30g/L的硼酸(H₃BO₄)，并在上述电镀液中加入粒径为40微米的SiC粉末，其加入量为100g/L；其它电镀工艺参数为：电流密度5A/dm²、温度40℃、pH＝4.5、板泵搅拌，电镀时间80min。之后对复合镀后的半成品在真空热处理炉中进行热处理，真空度0.133Pa，热处理温度850-950℃，每平米产品的处理时间为1小时，使其进行分子固溶热扩散及弥散强化，从而得到铁镍碳化硅复合产品。

经上述工序所得产品呈三维网状结构，以铁镍合金金属构成骨架基材，经检测，产品的密度0.2g/cm³。材料在显微镜下观察发现，如图1所示，在构成基材骨架的网格肋条上有树枝状结晶凸起，并经分析，所述结晶凸起的化学成分为SiC，其占材料总质量的7.5％。

分别将上述实施例的多孔铁镍碳化硅复合材料和现有的相同孔径、密度为0.2g/cm³的多孔铁镍材料(对比例1)在5MPa的压力下保持5分钟时间，之后分别测量材料的被压缩变形量，检测结果为上述实施例的本发明材料为1％，而对比例1的材料则有3％。由此可表明在相同材料密度的条件下，上述多孔铁镍碳化硅复合产品材料机械强度明显好于现有的多孔铁镍产品。

分别将上述实施例的本发明材料和对比例1材料按HJ/T62-2001试验方法进行检测，本发明的多孔铁镍碳化硅复合产品油烟去除效率为88％，风速1.5m/s，压损≤10Pa；而对比例1材料的去除效率为86％，风速1.5m/s，压损≤9.2Pa。

实施例2

采用孔径为55PPI、面密度800克/m²、厚度为12.5毫米的多孔泡沫铜作为基材，将其作为电镀阴极，电镀阳极则采用导电石墨板，采用复合镀工艺在基材上电沉积复合镀层，复合电镀镀液的组成为：250g/L的硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)45g/L的氯化镍(NiCl₂·6H₂O)30g/L的硼酸(H₃BO₄)，并在上述电镀液中加入粒径为5微米的其Al₂O₃粉末，其加入量为50g/L；其它电镀工艺参数为：电流密度3.5A/dm²、温度40℃、pH＝4.5、循环加超声波搅拌，循环速度10次/h，电镀时间250min。之后对复合镀后的半成品在氩气保护气氛热处理炉中进行热处理，热处理温度800-900℃，每平米产品的处理时间为0.5小时，使其进行分子固溶热扩散及弥散强化，从而得到铜镍氧化铝复合材料。

经上述工序所得的材料呈三维网状结构，以铜镍合金金属构成骨架基材，产品密度0.19g/cm³，材料在显微镜下观察也发现在构成基材骨架的网格肋条上有树枝状结晶凸起，并经分析，所述结晶凸起的化学成分为Al₂O₃，其占材料总质量的15％。

分别将上述多孔铜镍氧化铝复合材料和现有的相同孔径且密度为0.19g/cm³的多孔铜镍(对比例2)在5MPa的压力下保持5分钟时间，之后分别测量两种材料的被压缩变形量，检测结果为上述实施例2的本发明的材料为2％，而对比例2的材料则有5％。由此可表明在相同密度下，本发明的上述多孔铜镍氧化铝复合产品材料机械强度明显好于现有的多孔铜镍产品。

分别将上述实施例的本发明材料和对比例2的材料按HJ/T62-2001试验方法进行检测，上述实施例的本发明材料油烟去除效率为92％，风速1.5m/s，压损≤35Pa。对比例2的材料油烟去除效率为91％，风速1.5m/s，压损≤33Pa。

实施例3

采用孔径为120PPI、厚度为2.5毫米、面密度为100g/m²的多孔镍作为基材，将其作为电镀阴极，电镀阳极则采用导电石墨板，然后采用复合镀工艺在基材上电沉积复合镀层，复合电镀镀液的组成为：250g/L的硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)45g/L的氯化镍(NiCl2·6H₂O)30g/L的硼酸(H₃BO₄)，并在上述电镀液中加入粒径为20微米的BN粉末，加入量为30g/L；其它电镀工艺参数为：总电流3300A、走速0.4m/min、温度50℃、pH＝4.5、循环搅拌，循环速度10次/h。之后对复合镀后的半成品在包含氨分解气氛炉中进行热处理，热处理温度1000-1100℃，每平米产品的处理时间为2小时，使其进行分子热扩散及弥散强化，从而得到镍氮化硼复合材料。

经上述工序所得产品呈三维网状结构，以镍金属构成骨架基材，材料的密度0.1g/cm³。上述材料在显微镜下观察也发现在构成基材骨架的网格肋条上有树枝状结晶凸起，并经分析，所述结晶凸起的化学成分为BN，其占材料总质量的15％。

分别将上述多孔镍氮化硼复合材料和现有的相同孔径、密度为0.1g/cm³的泡沫镍材料(对比例3)在5MPa的压力下保持5分钟时间，之后分别测量两种材料的被压缩变形量，检测结果为上述实施例3的本发明的材料为15％，而对比例3材料则已断裂。由此可表明上述多孔镍氮化硼复合产品材料机械强度明显好于现有的泡沫镍产品。

分别将上述实施例的本发明材料和对比例3的材料两层叠加按HJ/T62-2001试验方法进行检测，上述实施例的本发明材料油烟去除效率为93％，风速1.5m/s，压损≤40Pa。对比例3的材料油烟去除效率为88％，风速1.5m/s，压损≤35Pa。

Claims (2)

1.一种用于油烟分离及油汽分离的过滤材料，其特征在于：呈三维网状多孔结构，以铁、镍、铜或其合金金属构成骨架基材，在基材骨架的网格肋条上有枝状结晶凸起；过滤材料的孔隙率为95％～99％，孔径为10～120PPI，并且0.1≤过滤材料的密度＜0.2g/cm3。

2.如权利要求1所述的用于油烟分离及油汽分离的过滤材料，其特征在于：基材骨架的网格肋条上的枝状结晶凸起的化学成分为SiC、Al2O3或BN，占过滤材料总质量的5～30％。

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