CN103641507B - 一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 - Google Patents
一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103641507B CN103641507B CN201310618614.1A CN201310618614A CN103641507B CN 103641507 B CN103641507 B CN 103641507B CN 201310618614 A CN201310618614 A CN 201310618614A CN 103641507 B CN103641507 B CN 103641507B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zeolite
- attapulgite
- preparation
- parts
- honeycomb ceramics
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 12
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 5
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 37
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 235000013350 formula milk Nutrition 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 235000020610 powder formula Nutrition 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体，该蜂窝体的原料质量份数配比如下：沸石粉40～60份，凹凸棒土20～40份，羟乙基纤维素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纤维10～15份，还包括上述原料总质量20%～35%的水。将天然沸石和凹凸棒土经粉碎和焙烧活化处理后，加入其余辅料，充分搅拌后再经过真空炼制、捏合和陈腐处理得到可塑性泥料，再经过模具挤出成型、湿坯体切割、干燥、焙烧，最终得到蜂窝体成品。该蜂窝体比表面积大、机械强度好、化学性质稳定；生产工艺简便，产品成本低廉，便于推广；适合负载光催化薄膜用于处理废水和废气，对热膨胀系数和抗热冲击要求不高。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂窝体及其制备方法，尤其是以沸石和凹凸棒土为主要原料复合基的蜂窝体及其制备方法。
背景技术
多孔陶瓷具有比表面积大、化学稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点，也具有良好的吸附能力和活性，最典型的是蜂窝陶瓷。在负载催化剂后，反应流体通过其孔道起到吸附、富集作用，从而提高催化效率和反应速率。蜂窝陶瓷除广泛用于汽车尾气催化净化器载体外，还被用作其它催化剂的载体，用于处理各种废气和废水。
用于汽车尾气催化净化的蜂窝陶瓷载体需要低热膨胀系数和高抗热震性，因此对原料纯度和制作工艺的要求很严，有关报道比较多。如CN200710020618.4公开了一种堇青石蜂窝陶瓷及制备方法，提供了无机粉料配方、有机添加剂配方和制作工艺等，制得的堇青石质蜂窝陶瓷具有热膨胀系数低、坯体强度大、孔密度高、薄壁等特点，适用做汽车尾气催化净化三元催化剂载体。
天然沸石是火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物，表面多沟槽，具有独特的吸附性、催化性、离子交换性等。有人以沸石粉作为载体制得的MnO2、Fe2O3、ZnO、CuO负载型催化剂，对臭氧氧化反应有催化作用，处理染料废水的效果也较好，具有较高的实用价值。如CN101952224B公开了一种沸石基蜂窝体，其特征是沸石基蜂窝体的制造方法，特别适合用于发动机排气处理。又如CN200610053370公开了一种以天然沸石为主要原料的蜂窝状催化剂载体的制作工艺，制备工艺简单，费用、能耗低，载体成品有良好的吸附性能及金属阳离子交换性能，可大大降低催化剂活性组分中的稀贵金属的使用量，提高催化转化率。
但随着天然沸石开采量的激增，为了保证资源不被耗竭，人们需要考虑是否有其他材料可以利用以制作蜂窝体。
凹凸棒土在我国资源丰富，其内部多孔道，比表面大，能吸附大部份阳离子、水分子和一定大小的有机分子。据报道，采用凹凸棒土为载体，加载钛氧化物可制成能重复使用的固体催化剂，用它催化处理人工模拟废水取得较好效果。另有报道，用凹凸棒土负载TiO2光催化剂制成直径为6～8mm球形颗粒，可使多种染料脱色。但至今未发现用凹凸棒土单独或参与其他无机材料中制备蜂窝体的报道，在本领域内尚处于空白阶段。
发明内容
本发明提出一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法，旨在通过加入化学吸附力更强、粘性更大的凹凸棒土，一是可以增大复合蜂窝体的吸附功能、提高负载光催化薄膜的能力；二是有利于提高蜂窝体原料间结合的紧密度，从而提高产品的抗压强度；三是为合理开发利用凹凸棒土资源提供依据。要解决的技术问题主要是原料种类、配比以及合理的制作工艺。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体，该蜂窝体的原料质量份数配比如下：沸石粉40～60份，凹凸棒土20～40份，羟乙基纤维素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纤维10～15份。制备时还包括上述原料总质量20%～35%的水与上述材料进行混合搅拌后再成型。
一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，将天然沸石和凹凸棒土经粉碎和焙烧活化处理后，加入羟乙基纤维素、硬脂酸、甘油、陶瓷纤维和水，充分搅拌后再经过真空炼制、捏合和陈腐处理得到可塑性泥料，再经过模具挤出成型、湿坯体切割、干燥、焙烧，最终得到蜂窝体成品。羟乙基纤维素为粘结剂，增加原料之间的粘合力和成型性能；硬脂酸为润滑剂，提高粉料粒子件的流动性；甘油为增塑剂，提高粉料的可塑性、柔软性和保型性；陶瓷纤维能提高产品的机械强度。
进一步的，在本发明中，所述陶瓷纤维的直径为3～5μm、长50～100mm。
进一步的，在本发明中，将天然沸石与凹凸棒土粉碎至200目以上、并按照40～60∶20～40的质量比混合，然后以1～6mol/L的盐酸或硫酸溶液浸泡4～6h，再用1～3mol/L的NaOH溶液中和,洗涤至中性，于300～600℃温度下焙烧1～2h活化。
进一步的，在本发明中，在0.085～0.095MPa真空度下进行真空炼制、捏合。
进一步的，在本发明中，可塑性泥料在环境温度为10～30℃、空气相对湿度20%～90%的环境下放置时间为3～4天后再用模具挤出成型。
进一步的，在本发明中，模具的截面形状为圆形或方形，其中圆形模具的圆面直径为30～300mm，方形模具的边长为40～200mm；模具的孔为方孔且孔密度为31孔/cm2或62孔/cm2或93孔/cm2，孔壁厚小于0.16mm。
进一步的，在本发明中，将可塑性泥料通过模具由螺杆挤出成型、湿坯体再横向切割，切割的坯体长度为4～60mm。
进一步的，在本发明中，采用射频干燥法将湿坯体变为干坯体。射频干燥法能精确控制干燥过程中的温度及湿度。
进一步的，在本发明中，将干坯体置于窑炉内按照下述过程进行升温焙烧：先以15～40℃／h升温至200℃～250℃保持1～2h，然后以30～70℃／h升温至350℃～400℃保持2～3h，再以50～80℃／min升温至580℃～650℃并保持4～7h，最后自然冷却至60℃以下，蜂窝体成品出炉。
有益效果：
本发明基于天然沸石和凹凸棒土为主要原料，辅以羟乙基纤维素、硬脂酸、甘油、陶瓷纤维和水，充分搅拌后再经过真空混炼、捏合和陈腐处理得到可塑性泥料，再经过模具挤出成型、湿坯体切割、干燥、焙烧，最终得到蜂窝体成品。该蜂窝体比表面积大、机械强度好、化学性质稳定；
本发明所用的凹凸棒土在我国资源丰富，和天然沸石一起作为主要原料，相比于以往仅以天然沸石为主要原料的生产方法，可以降低天然沸石的使用量，避免天然沸石原料的过渡开采，且本方法相比于现有的蜂窝陶瓷载体而言生产工艺比较简便，因此产品的成本比较低廉，便于推广；
本发明产品适合采用涂覆、浸渍等方法负载各种催化剂，特别适合负载光催化薄膜用于处理废水和废气，对热膨胀系数和抗热冲击要求不高等场合。
具体实施方式
一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体，该蜂窝体的原料质量份数配比如下：沸石粉40～60份，凹凸棒土粉20～40份，羟乙基纤维素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纤维10～15份，还包括上述原料总质量20%～35%的水。
上述一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法如下：
（1）主体原料制备
产品的主体原料为天然沸石和凹凸棒土。
天然沸石的化学式为[(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba)y(Alx+2ySin-(X+2y)O2n)·mH2O]，其化学组成质量百分数为：SiO2为60%～70%，Al2O3为10%～20%，Fe2O3为1%～2%，TiO2为1%～3%，CaO为2%～8%，K2O为1%～3%，MgO为3%～8%，其它微量成分为2%～6%。
凹凸棒土的化学式为[Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O]，其化学组成为：SiO2为60%～70%，MgO为8%～17%，Al2O3为5%～10%，CaO为0.5%～1%，TiO2为0.4%～1%，Fe2O3+FeO为2%～6%，Na2O为0.3%～1.6%，K2O为0.4%～1.8%，其它微量成分为1%～5%。
主体原料的预处理方案：将天然沸石和凹凸棒土粉碎均至200目以上，按照质量份数取沸石粉40～60份，取凹凸棒土粉20～40份，将二者混合；用1～6mol/L的盐酸或硫酸溶液浸泡4～6h，再用1～3mol/L的NaOH中和，洗涤至中性；于300～600℃的温度下焙烧1～2h活化处理。通过粉碎和焙烧活化处理可以除去原料中的有机和无机物杂质、增大原料的比表面积。
（2）辅助原料制备
辅助原料包括：作为粘结剂的羟乙基纤维素，以提高粉料的成型性能；作为润滑剂的硬脂酸，以提高粉料粒子间流动性；作为增塑剂的甘油，以提高粉料的可塑性、柔软性和保型性；以及能提高产品机械强度的陶瓷纤维，陶瓷纤维的直径为3～5μm、长50～100mm。
所有原料质量份数配比为：沸石粉40～60份，凹凸棒土20～40份，羟乙基纤维素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纤维10～15份。
（3）原料混合及加工
在主体原料和辅助原料的混合原料中加入水搅拌形成初级泥料，所加水占混合原料总质量的20%～35%。
将初级泥料置入真空练泥机中炼制、捏合，真空度保持在0.085～0.095MPa，使泥料均匀、紧密。再将泥料堆放3～4天做陈腐处理，环境温度为10～30℃，空气相对湿度20%～90%，可进一步提高泥料的均匀性和可塑性。
（4）坯体成型、干燥及焙烧
将陈腐处理好的泥料经过模具由螺杆挤出成型，模具的形状为圆形或方形，其中圆形模具的圆面直径为30～300mm，方形模具的方形边长为40～200mm，模具的孔为方孔且孔密度为31孔/cm2或62孔/cm2或93孔/cm2，孔壁厚小于0.16mm。挤出的湿坯体采用横向切割，切割的坯体长度为4～60mm。
将切割好的湿坯体采用更能精确控制温度及湿度的射频干燥法得到干坯体，然后将干坯体置于窑炉或马弗炉内按照下列程序升温焙烧：先以15～40℃／h升温至200℃～250℃保持1～2h，然后以30～70℃／h升温至350℃～400℃并保持2～3h，再以50～80℃／min升温至580℃～650℃并保持4～7h，最后自然冷却至60℃以下，蜂窝体成品出炉。
制得的蜂窝体成品为圆柱体或立方体，圆柱体直径25～300mm，高4～20mm；立方体长40～200mm，宽40～200mm，高10～60mm。
按照下列方法对制得的蜂窝体成品进行性能测定：
（1）外观质量及尺寸偏差按照GB/T25994-2010《蜂窝陶瓷》国家标准附录A检测，其中载体的尺寸、孔的形状和大小、孔密度、外观比表面积通过直接量度及换算得到。
（2）表观相对密度、吸水率等性能按照GB/T3810.3-2006《陶瓷砖试验方法》国家标准规定的方法检测。
（3）抗压强度按照GB/T1964-1996《多孔陶瓷压缩强度试验方法》国家标准规定的方法检测。
（4）热膨胀系数按照GB/T16535-2008《精细陶瓷线热膨胀系数试验方法》国家标准规定的方法检测。
实施例1按照上述实施方式制得沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体40件，制作方法和样品测得的各种参数如下：
主体原料准备：主体原料为天然沸石和天然凹凸棒土，所取天然沸石化学组成的质量百分数为：SiO2为69%，Al2O3为12.9%，Fe2O3为1.6%，TiO2为1.1%，CaO为5.4%，K2O为1%，MgO为3%，其它微量成分为6%。所取天然凹凸棒土化学组成的质量百分数为：SiO2为62.8%，MgO为14.1%，Al2O3为10.5%，CaO为0.6%，TiO2为0.6%，Fe2O3+FeO为5.2%，Na2O为1.1%，K2O为1.2%，其它微量成分为4.8%。
预处理步骤为：先将二种主体原料粉碎至200目以上，再按照天然沸石与天然凹凸棒土的质量比为2∶1混合；用1mol/L的盐酸溶液浸泡4h，再用1mol/L的NaOH溶液中和，洗涤至中性，于400℃的温度下焙烧2h进行活化处理。
辅助原料配比：作为粘结剂的羟乙基纤维素，作为润滑剂的硬脂酸，作为增塑剂的甘油，以及直径为3～5μm、长50～100mm的陶瓷纤维。各组分加入的量与主体原料总的质量比为：沸石粉∶凹凸棒土∶羟乙基纤维素∶硬脂酸∶甘油∶陶瓷纤维等于53∶26∶4∶1∶1∶15。
原料混合及加工：将主体原料和辅助原料的混合原料中加入水混合搅拌形成初级泥料，所加水占混合原料总质量的20%～35%。将初级泥料置入真空练泥机中炼制、捏合10min，真空度为0.09MPa，再将泥料堆放3～4天做陈腐处理，环境温度为20～25℃，空气相对湿度50%～70%。
坯体成型、干燥及焙烧：将陈腐处理好的可塑性泥料经过模具由螺杆挤出成型，模具的形状为圆形，圆面直径为180mm，模具的孔密度为62孔/cm2，方孔，孔壁厚为0.16mm。挤出的湿坯体采用横向切割其厚度为15mm。然后湿坯体采用射频干燥后置于马弗炉内按照下列程序升温焙烧：以30℃／h升温至250℃并保持2h，然后以50℃／h升温至400℃并保持2h，再以60℃／min升温至580℃并保持5h，最后自然冷却至60℃以下，蜂窝体成品出炉。
按照上文提到的性能测定方法，测得蜂窝体成品的性能如下：产品为蜂窝状为圆柱体，圆柱直径180mm，高15mm；孔密度为62孔/cm2，方孔，孔壁厚为0.16mm；测得相对密度0.8g/cm3，吸水率20%；测得轴向抗压强度为10MPa，径向抗压强度为1.5MPa，热膨胀系数为2×10-6/℃。上述结果均符合蜂窝体的性能要求。
实施例2例1在配置主料时，天然沸石与天然凹凸棒土粉末混合的质量比为1∶1，有别于实施例1中的2∶1比。其它内容包括主体原料的预处理、辅助原料的种类和配比，原料混合及加工，湿坯体成型所用模具、切割、干燥及焙烧方法，以及产品性能测定等均与实施例1相同。
测得蜂窝体成品的性能：产品为蜂窝状为圆柱体，其圆柱直径、高、孔密度、方孔及孔壁厚、轴向和径向抗压强度等均与实施例1的样品相同；但测得的相对密度为0.78g/cm3，吸水率为21%，热膨胀系数为2.6×10-6/℃，与实施例1结果略有区别。上述结果均符合蜂窝体的性能要求。
实施例3例1在配置主料时，如果其它条件不变，天然沸石与天然凹凸棒土的质量比为3∶1混合，得到的参数与例1接近，热膨胀系数1.8×10-6/℃。
实施例4例1在挤压塑性泥料成成型时，采用边长为200mm的方形模具，其模具的孔密度、孔壁厚、主体原料和辅助原料的成分和配比、原料混合及加工、湿坯体挤压、切割、干燥及焙烧，以及产品性能测定等方法等均与实施例1相同。
测得蜂窝体成品的性能：产品为蜂窝状扁平长方体，长方体的长宽高尺寸为200mm×200mm×15mm。测得的其它性能包括孔密度、方孔及大小、壁厚、相对密度、吸水率、轴向和径向抗压强度以及热膨胀系数等性能均与实施例1的产品相同。上述结果均符合蜂窝体的性能要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体，其特征在于：该蜂窝体的原料质量份数配比如下：沸石粉40～60份，凹凸棒土粉20～40份，羟乙基纤维素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纤维10～15份。
2.如权利要求1所述的一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：将天然沸石和凹凸棒土经粉碎和焙烧活化处理后，加入羟乙基纤维素、硬脂酸、甘油、陶瓷纤维和水，充分搅拌后再经过真空炼制、捏合和陈腐处理得到可塑性泥料，再经过模具挤出成型、湿坯体切割、干燥、焙烧，最终得到蜂窝体成品。
3.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：所述陶瓷纤维的直径为3～5μm、长50～100mm。
4.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：将天然沸石与凹凸棒土粉碎至200目以上、并按照40～60∶20～40的质量比混合，然后以1～6mol/L的盐酸或硫酸溶液浸泡4～6h，再用1～3mol/L的NaOH溶液中和，洗涤至中性，于300～600℃温度下焙烧1～2h。
5.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：在0.085～0.095MPa真空度下进行真空炼制、捏合。
6.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：可塑性泥料在环境温度为10～30℃、空气相对湿度20％～90％的环境下放置时间为3～4天后再用模具挤压成型。
7.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：模具的截面形状为圆形或方形，其中圆形模具的圆面直径为30～300mm，方形模具的边长为40～200mm；模具的孔为方孔且孔密度为31孔/cm2或62孔/cm2或93孔/cm2，孔壁厚小于0.16mm。
8.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：将可塑性泥料通过模具由螺杆挤出成型、湿坯体再横向切割，切割的坯体长度为4～60mm。
9.如权利要求2所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：采用射频干燥法将湿坯体变为干坯体。
10.如权利要求9所述沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体的制备方法，其特征在于：将干坯体置于窑炉内按照下述过程进行升温焙烧：先以15～40℃/h升温至200℃～250℃并保持1～2h，然后以30～70℃/h升温至350℃～400℃并保持2～3h，再以50～80℃/min升温至580℃～650℃并保持4～7h，最后自然冷却至60℃以下，蜂窝体成品出炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310618614.1A CN103641507B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310618614.1A CN103641507B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103641507A CN103641507A (zh) | 2014-03-19 |
| CN103641507B true CN103641507B (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=50246842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310618614.1A Active CN103641507B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103641507B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106431490B (zh) * | 2016-09-13 | 2019-02-19 | 淮阴师范学院 | 一种利用低品位凹凸棒石黏土制备多孔支撑体的方法 |
| CN110152659A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-23 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 脱硝脱voc催化剂、制备方法、再生方法 |
| CN111036187B (zh) * | 2019-12-23 | 2021-03-30 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种蜂窝载体及其制备方法与应用 |
| CN111203175B (zh) * | 2020-02-26 | 2023-02-28 | 北京泷涛环境科技有限公司 | 一种蜂窝状疏水性分子筛吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN112246217A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-22 | 上海绿强新材料有限公司 | 一种用于沸石吸附转轮VOCs净化的整体式蜂窝分子筛及制备 |
| CN113262581A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-17 | 江苏优冠汽车配件有限公司 | 一种壁流式蜂窝状除甲醛空调滤芯 |
| CN115466132A (zh) * | 2021-06-10 | 2022-12-13 | 阜阳师范大学 | 一种制备氮化硅蜂窝陶瓷的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1907563A (zh) * | 2005-08-05 | 2007-02-07 | 金春钊 | 一种催化、转化、裂化、净化、吸附蜂窝体及其制备方法 |
| CN1919457A (zh) * | 2006-09-13 | 2007-02-28 | 胡琳 | 一种以天然沸石为主要原料的蜂窝状催化剂载体的制作工艺 |
| CN101987294A (zh) * | 2009-08-04 | 2011-03-23 | 深圳市海仕通投资有限公司 | 一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法 |
| US8349755B2 (en) * | 2007-11-30 | 2013-01-08 | Corning Incorporated | Zeolite-based honeycomb body |
| CN103086694A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-08 | 于红智 | 增强型保温陶瓷复合材料及其用途 |
-
2013
- 2013-11-28 CN CN201310618614.1A patent/CN103641507B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1907563A (zh) * | 2005-08-05 | 2007-02-07 | 金春钊 | 一种催化、转化、裂化、净化、吸附蜂窝体及其制备方法 |
| CN1919457A (zh) * | 2006-09-13 | 2007-02-28 | 胡琳 | 一种以天然沸石为主要原料的蜂窝状催化剂载体的制作工艺 |
| US8349755B2 (en) * | 2007-11-30 | 2013-01-08 | Corning Incorporated | Zeolite-based honeycomb body |
| CN101987294A (zh) * | 2009-08-04 | 2011-03-23 | 深圳市海仕通投资有限公司 | 一种利用凹凸棒石粘土制备蜂窝陶瓷吸附材料的方法 |
| CN103086694A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-08 | 于红智 | 增强型保温陶瓷复合材料及其用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103641507A (zh) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103641507B (zh) | 一种沸石和凹凸棒土复合基蜂窝体及其制备方法 | |
| CN103467066B (zh) | 一种微晶竹炭紫砂复合陶器材料及其应用 | |
| CN102276242B (zh) | 一种莫来石轻质砖及其制备方法 | |
| CN111036187B (zh) | 一种蜂窝载体及其制备方法与应用 | |
| CN101905145B (zh) | 一种分子筛蜂窝材料及其制备方法 | |
| CN104446595B (zh) | 一种利用稀土尾砂制备的蜂窝陶瓷蓄热体及其制造方法 | |
| CN103964862A (zh) | 一种陶瓷过滤器及其制备方法 | |
| CN105618159A (zh) | 一种分子筛催化剂的整体式蜂窝状结构化成型方法 | |
| CN108484149B (zh) | 一种NaA分子筛膜支撑体制备方法 | |
| CN107586102A (zh) | 一种花岗岩废石粉泡沫陶瓷及其制备方法 | |
| CN109305808A (zh) | 一种锂电池正极材料烧成用匣钵及其制备方法 | |
| CN102503533A (zh) | 碳化硅蜂窝陶瓷的制备方法 | |
| CN103011893A (zh) | 一种硅藻土基片状陶瓷膜及其制备方法和应用 | |
| CN104311098A (zh) | 一种利用壳牌煤气化飞灰制备多孔材料的方法 | |
| CN102351566B (zh) | 泡沫陶瓷过滤器的制备方法 | |
| CN102515820A (zh) | 一种环保型轻质多孔莫来石陶瓷及其制备方法 | |
| CN101497530B (zh) | 一种高强度镁橄榄石质保温材料及其制备方法 | |
| CN1919457A (zh) | 一种以天然沸石为主要原料的蜂窝状催化剂载体的制作工艺 | |
| CN105924202B (zh) | 一种柴油机尾气后处理用scr催化剂载体的制备技术 | |
| CN105536681B (zh) | 一种方形网孔陶瓷规整填料 | |
| CN102350367B (zh) | 二氧化硫氧化制硫酸催化剂的制造方法 | |
| CN113213963B (zh) | 一种利用建筑废弃物制备的轻质耐火材料及其制备方法 | |
| CN105130489A (zh) | 一种利用煤矸石制备多孔陶瓷的方法 | |
| CN109516792A (zh) | 一种气体净化多孔陶瓷的制备方法 | |
| CN110615651B (zh) | 一种环保建筑保温材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 8 Jingshan Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Province, 211300 Patentee after: Jiangsu Gaochun Ceramics Co.,Ltd. Address before: No. 8 Jingshan Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Province, 211300 Patentee before: JIANGSU GAOCHUN CERAMICS INDUSTRIAL Co.,Ltd. |