CN103285664B - 一种植物过滤基材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物过滤基材，是将植物茎杆叶的混合物粉碎、筛选、脱脂、洗涤、软化、清洗、膨化、干燥等工序制成。由于本发明的过滤基材是对植物进行膨化处理，使得植物纤维结构蓬松形成了许多细微空隙，从而减小了对过滤介质的流动阻力，同时有效地“拦截”了过滤物质中的杂质。该过滤基材将传统的过滤材料的表面阻挡形式改变为体积式梯次过滤、深度吸附形式。同时本发明的过滤基材的蓬松结构，可以使各种添加剂较稳定地储存在植物纤维的结构间及其细胞囊中，便于加工成各种气体、液体的滤材，当过滤介质通过滤材时对植物纤维产生挤压，使得添加剂慢慢释放对过滤介质进行修复，可避免添加剂释放过量而产生的不利影响。

Description

一种植物过滤基材
技术领域
本发明属于过滤材料技术领域，具体涉及一种植物过滤基材。
背景技术
过滤作业中，用以拦截流体所含固体颗粒并对滤饼起支撑作用的各种多孔性材料为过滤材料。工业上常用的过滤材料有：①编织材料，由天然或合成纤维、金属丝等编织而成的滤布和滤网，是工业生产中最常用的过滤介质。此类材料价格便宜，清洗和更换方便,可截留的最小粒径为5～65μm。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纤维制成的单缕滤网，质地均匀、耐腐蚀、耐疲劳，正在逐步取代其他织物滤布。但是这类材料无法吸附所过滤物质中的杂质,只是简单的阻挡作用。②多孔性固体，包括素瓷、烧结金属或玻璃，或由塑料细粉粘结而成的多孔性塑料管等。此类材料可截留的最小粒径为1～3μm，常用于处理含有少量微小颗粒的悬浮液。③堆积介质，如砂、砾石、木炭和硅藻土等颗粒状物料，或玻璃棉等非编织纤维的堆积层。一般用于处理固体含量很少的悬浮液，如城市给水和待净化的糖液等。此外，工业滤纸也可与上述过滤介质合用，以拦截悬浮液中少量微细颗粒。但是目前的过滤材料功能比较单一、制作工艺比较复杂和制作成本比较高，并且目前的过滤材料吸附能力比较差，一般都是采用阻挡的方式对过滤物质中的杂质进行过滤，所以过滤效率比较低。
目前，尚未检索到利用植物茎、杆、叶加工制成的过滤基材。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料易得、成本低廉、过滤和吸附效率高、适用范围广的植物过滤基材，同时探索出一条有效利用植物秸秆、变废为宝的循环路径。
为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：
一种植物过滤基材，通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100份水，加入3～5份碱性氧化剂和0.1～0.2份表面活性剂形成脱脂、洗涤溶液，然后加入15～50份上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置4～6h后取出甩干，甩干后的材料含水率为10%～12%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤后甩干的材料放入质量分数为0.1～0.2%的C17H35COOK或十八烷基二甲氧化胺水溶液中静置1～1.5h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化后甩干的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗6～10次,然后甩干，甩干后含水率为10%～12%，
5）膨化：取50份的水，然后依次加入2.5份NaHCO3、2.5份H2O2 、0.85份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2份C17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100份清洗后甩干的材料上搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40～50分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装：对干燥后的材料进行检验，要求含水率不超过3%，检验合格后，包装入库。
所述步骤1）中，粉碎、筛选后的材料为5～40目。
所述步骤2）中，碱性氧化剂为NaOH或KOH或 KNO3或 NH4NO3，所述表面活性剂为十二烷基二甲基氧化胺或十二烷基苯磺酸钠。
所述步骤5）中，H2O2选用质量分数为27.5%的H2O2。
所述步骤5）中，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的质量分数为60%。
 本发明植物过滤基材是一种过滤和吸附效率高、成本低的新型过滤材料，采用了各种植物的茎、杆、叶，经粉碎、筛选、脱脂、洗涤、软化、清洗、膨化、干燥等工序制成，制作工序简单、造价低，解决了目前植物秸秆的处理问题。由于本发明过滤基材是对植物进行膨化处理制得的，膨化处理使植物细胞囊充分膨胀，植物纤维结构蓬松，形成了更多的细微空隙，不仅能减小过滤介质的流动阻力，同时有效地“拦截”了过滤介质中的各种细微杂质物，其过滤细度及容杂能力突出。该过滤基材变传统过滤材料的“表面积”阻挡形式的过滤为“体积式”梯次过滤、深度吸附形式，克服了传统过滤材料会将过滤出来的颗粒杂质阻挡在一侧而无法达到真正除杂的缺陷。同时，本发明的过滤基材的蓬松结构，可以使各种添加剂较稳定地储存在植物纤维的结构间及其细胞囊中，便于加工成各种气体、液体的滤材，例如将本发明植物过滤基材制成适合机油滤清的滤材，将滤材装入一织物滤布袋中，螺旋缠绕在中心管支架的周围形成机油滤芯的滤层，当过滤介质机油通过滤层时对植物纤维产生挤压，使得滤材中的添加剂慢慢释放对过滤介质机油进行修复，可避免添加剂释放过量而产生的不利影响。
具体实施方式
  实施例1
    一种植物过滤基材，通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选，粉碎、筛选后的材料为5目；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100kg水，加入5kg碱性氧化剂NaOH和0.1kg表面活性剂十二烷基二甲基氧化胺形成脱脂、洗涤溶液，然后加入15kg上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置6h后取出甩干，甩干后的材料含水率为10%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤后甩干的材料放入质量分数为0.1%的C17H35COOK水溶液中静置1.5h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化后甩干的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗6次,然后甩干，甩干后含水率为10%；
5）膨化：取50kg的水，然后依次加入2.5kgNaHCO3、2.5kg质量分数为27.5%的H2O2、0.85kg质量分数为60%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2kgC17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100kg清洗后甩干的材料上搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装：对干燥后的材料进行检验，得到的植物过滤基材结构蓬松，形成了更多的细微空隙，且含水率不超过3%，检验合格后，包装入库。
实施例2
    一种植物过滤基材，通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选，粉碎、筛选后的材料为40目；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100kg水，加入3kg碱性氧化剂KOH和0.2kg表面活性剂十二烷基苯磺酸钠形成脱脂、洗涤溶液，然后加入50kg上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置4h后取出甩干，甩干后的材料含水率为12%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤后甩干的材料放入质量分数为0.2%的C17H35COOK水溶液中静置1h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化后甩干的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗10次,然后甩干，甩干后含水率为12%；
5）膨化：取50kg的水，然后依次加入2.5kgNaHCO3、2.5kg质量分数为27.5%的H2O2、0.85kg质量分数为60%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2kgC17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100kg清洗后甩干的材料上搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装：对干燥后的材料进行检验，得到的植物过滤基材结构蓬松，形成了更多的细微空隙，且含水率不超过3%，检验合格后，包装入库。
实施例3
    一种植物过滤基材，通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选，粉碎、筛选后的材料为30目；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100kg水，加入3kg碱性氧化剂KNO3和0.2kg表面活性剂十二烷基苯磺酸钠形成脱脂、洗涤溶液，然后加入50kg上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置4h后取出甩干，甩干后的材料含水率为12%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤后甩干的材料放入质量分数为0.2%的C17H35COOK水溶液中静置1h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化后甩干的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗8次,然后甩干，甩干后含水率为12%；
5）膨化：取50kg的水，然后依次加入2.5kgNaHCO3、2.5kg质量分数为27.5%的H2O2、0.85kg质量分数为60%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2kgC17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100kg清洗后甩干的材料上搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装：对干燥后的材料进行检验，得到的植物过滤基材结构蓬松，形成了更多的细微空隙，且含水率不超过3%，检验合格后，包装入库。
实施例4
    一种植物过滤基材，通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选，粉碎、筛选后的材料为30目；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100kg水，加入3kg碱性氧化剂NH4NO3和0.2kg表面活性剂十二烷基二甲基氧化胺形成脱脂、洗涤溶液，然后加入50kg上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置5h后取出甩干，甩干后的材料含水率为10%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤后甩干的材料放入质量分数为0.2%的C17H35COOK水溶液中静置1h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化后甩干的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗8次,然后甩干，甩干后含水率为11%；
5）膨化：取50kg的水，然后依次加入2.5kgNaHCO3、2.5kg质量分数为27.5%的H2O2、0.85kg质量分数为60%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.2kgC17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100kg清洗后甩干的材料上搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装：对干燥后的材料进行检验，得到的植物过滤基材结构蓬松，形成了更多的细微空隙，且含水率不超过3%，检验合格后，包装入库。

Claims (5)

1.一种植物过滤基材，其特征在于它是通过以下步骤制得：
1）粉碎、筛选：将植物的茎或杆或叶或茎杆叶任意两种的混合物或茎杆叶的混合物粉碎、筛选；
2）脱脂、洗涤：在浸泡池中加入100份水，加入3～5份NaOH或KOH或 KNO3或 NH4NO3和0.1～0.2份表面活性剂形成脱脂、洗涤溶液，然后加入15～50份上述粉碎、筛选后的材料浸泡在脱脂、洗涤溶液中，在常温下静置4～6h后取出甩干，甩干后的材料含水率为10%～12%；
3）软化：将上述脱脂、洗涤甩干后的材料，放入质量分数为0.1～0.2%的C17H35COOK或十八烷基二甲氧化胺水溶液中静置1～1.5h后取出甩干；
4）清洗：将上述软化甩干后的材料放置清洗池中搅动清洗, 反复清洗6～10次,然后甩干，甩干后含水率为10%～12%；
5）膨化：取50份的水，然后加入2.5份NaHCO3、2.5份H2O2 、0.85份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和0.2份C17H35COOK配成膨化液，将配成的膨化液喷洒到上述100份清洗甩干后的材料上，搅拌混合均匀；
6）干燥：将上述膨化的材料放入真空气流干燥机中在常温下干燥40～50分钟，干燥大气压为-1Pa；
7）检验、包装： 对干燥后的材料进行检验，要求含水率不大于3%，检验合格后，包装入库。
2.根据权利要求1所述的植物过滤基材，其特征在于：所述步骤1)中，粉碎、筛选后的材料为5～40目。
3.根据权利要求1或2所述的植物过滤基材，其特征在于：所述步骤2)中，所述表面活性剂为十二烷基二甲基氧化胺或十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求1或2所述的植物过滤基材，其特征在于：所述步骤5）中，H2O2选用质量分数为27.5%的H2O2。
5.根据权利要求1或2所述的植物过滤基材，其特征在于：所述步骤5）中，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的质量分数为60%。
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