CN107190571A - 一种新型陶瓷纤维空气净化材料及制备方法 - Google Patents

一种新型陶瓷纤维空气净化材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于空气净化过滤材料加工技术领域，提供了一种新型陶瓷纤维空气净化材料及制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的40‑60份的陶瓷纤维、40‑60份的5.1‑5.5μm的石膏晶须和1‑10份的粘结剂构成。分别按重量称取40‑60份的陶瓷纤维、40‑60份的5.1‑5.5μm的石膏晶须和1‑10份的粘结剂，然后混合制浆；将浆料进行稀释及除渣处理；将所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；在所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。本发明将陶瓷纤维和石膏晶须组合起来制备过滤材料，达到较优异的耐高温性能，过滤阻力低，分离效率高且容易再生。制备方法，工艺简单，所制备的产品性能好。

Description

一种新型陶瓷纤维空气净化材料及制备方法
技术领域
本发明属于空气净化过滤材料加工技术领域，具体地，涉及一种新型陶瓷纤维空气净化材料及制备方法。
背景技术
室内空气污染主要是由于各种原因导致室内空气有害物质超标，因而影响人体健康状况，随着污染程度的加剧，人体产生亚健康，作为人们居住的室内环境，其污染情况也越来越不容乐观。家具问题、建筑问题、装饰装修问题已经成为室内环境污染的三大主要问题。
滤纸的材质为纤维制成品，根据组成滤纸的纤维种类不同，滤纸的性能、用途也不一样。目前市面上生产滤纸的主要原料包括石棉纤维、玻璃纤维、植物纤维等。过滤效果最好的是超细玻璃纤维过滤纸，但是超细玻璃纤维过滤纸过高的成本令其推广应用受到了限制。另外，玻璃纤维过滤纸容易破碎，并且其表面含有很多亲水的羟基，遇到淀粉等类似物质时容易附着，从而滋生霉菌。
目前高温含尘气体的过滤通常采用玻璃纤维布袋，而玻璃纤维布袋耐高温在 280℃以下，故高于280℃以上的烟气都需要经过喷水冷却以后才能做过滤净化处理，同时玻璃纤维布袋经常在使用时出现穿孔现象，既污染了环境，还造成了不必要的热量浪费；而已有的耐高温多孔陶瓷过滤材料，存在阻力大、再生困难等缺陷。
因此，需要一种具有改进的过滤性能的空气过滤纸。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的一方面是提供一种新型陶瓷纤维空气净化材料，一方面还提供一种制备该新型陶瓷纤维空气净化材料的方法。
本发明将陶瓷纤维和石膏晶须组合起来制备过滤材料，达到较优异的耐高温性能，过滤阻力低，分离效率高且容易再生。
本发明提供的制备该新型陶瓷纤维空气净化材料的方法，工艺简单，所制备的产品性能好。
根据本发明一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂构成。
优选地，所述的陶瓷纤维的孔径为10-19μm，气孔率为50-59%。
优选地，所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
优选地，所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
优选地，所述成孔剂为碳基颗粒、石油基颗粒任一种。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
优选地，所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.6-4.5，质量浓度为4.5-5.5％，在打浆机中打浆分散。
优选地，所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的新型陶瓷纤维空气净化材料可以耐1000℃的高温，过滤阻力低，分离效率高且容易再生，可以广泛应用于高温烟气、干法除尘等除尘过滤领域。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。而本发明石膏晶须的直径比玻璃纤维小，硬度合适，具有更加优良的流动性。因此，本发明基于石膏晶须的过滤纸在空气净化时过滤效率较高，过滤阻力也较低，同时克服了玻璃纤维空气过滤纸。将陶瓷纤维和石膏晶须组合起来制备过滤材料，达到较优异的耐高温性能；
（2）本发明的氰基丙烯酸酯类胶水的优点：1、单一成份：无溶剂，使用方便。2、瞬间接着：利用大气中微量水气，即可在极短时间内接着。3、常温硬化：不须加热常温下即可使用。4、透明无色：效果佳不变质。5、较高粘度：适合多孔及吸收性材质。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂构成。
优选地，所述的陶瓷纤维的孔径为10-19μm，气孔率为50-59%。
优选地，所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
优选地，所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
优选地，所述成孔剂为碳基颗粒、石油基颗粒任一种。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
优选地，所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.6-4.5，质量浓度为4.5-5.5％，在打浆机中打浆分散。
优选地，所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
本发明的新型陶瓷纤维空气净化材料可以耐1000℃的高温，过滤阻力低，分离效率高且容易再生，可以广泛应用于高温烟气、干法除尘等除尘过滤领域。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点。而本发明石膏晶须的直径比玻璃纤维小，硬度合适，具有更加优良的流动性。因此，本发明基于石膏晶须的过滤纸在空气净化时过滤效率较高，过滤阻力也较低，同时克服了玻璃纤维空气过滤纸。将陶瓷纤维和石膏晶须组合起来制备过滤材料，达到较优异的耐高温性能；
本发明的氰基丙烯酸酯类胶水的优点：1、单一成份：无溶剂，使用方便。2、瞬间接着：利用大气中微量水气，即可在极短时间内接着。3、常温硬化：不须加热常温下即可使用。4、透明无色：效果佳不变质。5、较高粘度：适合多孔及吸收性材质。
实施例1
本实施例一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的60份的陶瓷纤维、40份的5.5μm的石膏晶须和1份的粘结剂构成。
优选地，所述的陶瓷纤维的孔径为19μm，气孔率为50%。
优选地，所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
优选地，所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
优选地，所述成孔剂为碳基颗粒。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取60份的陶瓷纤维、40份的5.5μm的石膏晶须和1份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
优选地，所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为4.5，质量浓度为4.5％，在打浆机中打浆分散。
优选地，所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
实施例2
本实施例一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的40份的陶瓷纤维、60份的5.1μm的石膏晶须和10份的粘结剂构成。
所述的陶瓷纤维的孔径为10μm，气孔率为59%。
所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
所述成孔剂为石油基颗粒。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取40份的陶瓷纤维、60份的5.1μm的石膏晶须和10份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.6，质量浓度为5.5％，在打浆机中打浆分散。
所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
实施例3
本实施例一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的50份的陶瓷纤维、50份的5.3μm的石膏晶须和7份的粘结剂构成。
所述的陶瓷纤维的孔径为15μm，气孔率为56%。
所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
所述成孔剂为碳基颗粒。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取50份的陶瓷纤维、50份的5.3μm的石膏晶须和7份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.8，质量浓度为4.9％，在打浆机中打浆分散。
所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
实施例4
本实施例一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的45份的陶瓷纤维、50份的5.3μm的石膏晶须和5份的粘结剂构成。
所述的陶瓷纤维的孔径为16μm，气孔率为53%。
所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
所述成孔剂为碳基颗粒、石油基颗粒任一种。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取45份的陶瓷纤维、50份的5.3μm的石膏晶须和5份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.8，质量浓度为5.3％，在打浆机中打浆分散。
所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
实施例5
本实施例一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料，所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的43份的陶瓷纤维、48份的5.2μm的石膏晶须和4份的粘结剂构成。
所述的陶瓷纤维的孔径为12μm，气孔率为53%。
所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
所述成孔剂为碳基颗粒、石油基颗粒任一种。
一方面提供的一种新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法如下：
步骤（1）：分别按重量称取43份的陶瓷纤维、48份的5.2μm的石膏晶须和4份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.7，质量浓度为4.8％，在打浆机中打浆分散。
所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述新型陶瓷纤维空气净化材料由按重量份计的40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂构成。
2.根据权利要求1所述的新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述的陶瓷纤维的孔径为10-19μm，气孔率为50-59%。
3.根据权利要求1所述的新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述陶瓷纤维为生物陶瓷。
4.根据权利要求3所述的新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述生物陶瓷混合磷酸钙粉末和成孔剂以生成生物陶瓷前体混合物；将所述生物陶瓷前体混合物放入模子中；压实所述生物陶瓷前体混合物；烧结所述生物陶瓷前体混合物以生成生物陶瓷。
5.根据权利要求4所述的新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述成孔剂为碳基颗粒、石油基颗粒任一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：分别按重量称取40-60份的陶瓷纤维、40-60份的5.1-5.5μm的石膏晶须和1-10份的粘结剂，然后混合制浆；
步骤（2）：将步骤（1）所得的浆料进行稀释及除渣处理；
步骤（3）：将步骤（2）所得的稀释液经成型机成型后得到湿纸；
步骤（4）：在步骤（3）所得湿纸表面喷入粘结材料，并进行脱水干燥，得到新型陶瓷纤维空气净化材料。
7.根据权利要求6所述的新型陶瓷纤维空气净化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，将所称取的原料放入打浆机，并加稀盐酸使之酸化，调整浆料的pH值为3.6-4.5，质量浓度为4.5-5.5％，在打浆机中打浆分散。
8.根据权利要求1所述的新型陶瓷纤维空气净化材料，其特征在于：所述粘结剂为具有耐热性和耐水性a-氰基丙烯酸酯粘结剂。
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