CN110452021A - 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置 - Google Patents

一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110452021A
CN110452021A CN201910622486.5A CN201910622486A CN110452021A CN 110452021 A CN110452021 A CN 110452021A CN 201910622486 A CN201910622486 A CN 201910622486A CN 110452021 A CN110452021 A CN 110452021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microballon
hybrid layer
substrate
dirty
mosaic type
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.)
Granted
Application number
CN201910622486.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110452021B (zh
Inventor
饶磊
王沛芳
郭勇
张立昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201910622486.5A priority Critical patent/CN110452021B/zh
Publication of CN110452021A publication Critical patent/CN110452021A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110452021B publication Critical patent/CN110452021B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1321Waste slurries, e.g. harbour sludge, industrial muds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1324Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/135Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
    • C04B33/1352Fuel ashes, e.g. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/138Waste materials; Refuse; Residues from metallurgical processes, e.g. slag, furnace dust, galvanic waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/89Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法,包括多个微珠(1)、嵌合层(2)和基片(3),嵌合层(2)固定设置在基片(3)上表面,多个微珠(1)表面涂覆纳米二氧化钛,多个微珠(1)固定设置在嵌合层(2)上表面。本发明所制备的嵌合型复合贴面砖具有三层式结构,作为中间连接层的硅树脂与陶瓷基片具有较高的粘合强度,且微珠在压力作用下嵌合入硅树脂层中也可具有很高的稳定性,使得所制备的嵌合型复合贴面砖可具有很好的负载稳定性和抗水力冲蚀能力,适合在各种水流条件下适应。

Description

一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置
技术领域
本发明涉及一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法,属于复合材料成形技术领域。
背景技术
人类工业化进程的不断进步为我们带来经济效益的同时也对环境造成了严重破坏,大量工业废水和农业污水在未经处理或处理不彻底时便排入河流、湖泊和海洋中,这些污水具有污染种类多、成分复杂、可生化性差等特点。由于大量污染物的物理化学性质稳定,采用普通的化学或生物处理方法较难在短时间内降解去除,因此处理效率低。由于这类极性大分子的存在,使得水体出现浑浊、发黑发臭等现象,对人民的生产生活安全用水带来严重威胁。
目前用于此类污水处理的新技术、新工艺和新材料层出不穷,如膜萃取法、超声波降解法、光催化氧化法等。近年来半导体光催化剂技术日益成为环境净化的研究热点,光催化材料在一定的光照条件下可以将各类有机污染物进行分解、转化和矿化,被认为是解决环境污染问题的一条有效途径。纳米晶体TiO2作为目前研究比较透彻的半导体光催化剂,它具适中的能带电位、较高化学稳定性和光电转换效率、低成本和无毒无害等优点。在紫外光的照射下,TiO2可以将难以降解的一些有机物矿化成CO2和H2O。目前纳米TiO2主要的利用形式主要有纳米粉体催化剂法和表面负载法,其中纳米粉体催化剂法在实施过程中对纳米TiO2粉末的回收、分离及重复利用非常困难,而负载法是将TiO2纳米粉末固定于某一载体上来制备负载型TiO2光催化材料,这种材料在水处理中液固分离较为容易,重复使用较为方便,可以用于表面负载的载体种类也较多。
采用高比表面积的基体材料能有效的提升光催化净化的效率,多孔型材料具有较高的比表面积,如硅胶、沸石、玻璃纤维、多孔陶瓷等。但上述基体材料在工程应用中普遍具有成本高、结构强度低等缺点,只适合于小型净化装置或处理模块中使用,不适合在水利环保工程中大规模的使用。
因此结合目前我国水利设施的形态及分布特点,研发一种可贴附于现有水工建筑表面的贴面砖,同时还具有水质净化功能,这不但大幅度减少了对现有水利设施的破坏,节约建设成本,而且对于水体污染物的高效吸附去除具有积极的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法,所制备的贴面砖具有比表面积大、光能利用率高、水质净化效率高的特点,同时还具有颗粒嵌合密度大、嵌合层结合强度高和质量轻等优点,适用于硬质堤岸、堰、坝等水工建筑的表面贴装,对水体中难降解的有机污染物有较好的降解去除作用。
为达到上述目的,本发明提供一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,包括多个微珠、嵌合层和基片,嵌合层固定设置在基片上表面,多个微珠表面涂覆纳米二氧化钛,多个微珠固定设置在嵌合层上表面。
优先地,微珠为透明的圆球,基片为薄片状结构;基片成分包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石,微珠表面由内向外分别涂覆有硅树脂和纳米二氧化钛;多个微珠紧密排列于嵌合层表面,且微珠下部嵌合于嵌合层内,微珠上部裸露于嵌合层外部;
微珠材质为普通钠钙玻璃,嵌合层材质为硅树脂,基片材质为陶瓷,基片厚度为1.5-2.5cm,嵌合层厚度为0.5~1mm,微珠直径为1.5-2mm,基片用至少包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石的成分混合压实并烧结而成。
优先地,包括多个基片、传输装置、树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩和掀膜装置,树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩和掀膜装置依次从左向右设置在传输装置上方,多个基片等间距分布在传输装置上。
优先地,传输装置包括驱动电机、传送带和两个卷筒,传送带左右两端分别套设在两个卷筒上,驱动电机的输出轴同轴固定连接一个卷筒;
树脂喷涂装置包括用于喷涂嵌合层的喷嘴、储液罐、雾化泵和烘箱,雾化泵和储液罐设置于喷嘴上方,喷嘴与雾化泵出口连通,雾化泵进口与储液罐连通,喷嘴位于烘箱的左侧。
优先地,覆膜装置包括覆膜卷筒、卷筒固定架、弹簧、配重块、螺母和限位板,覆膜卷筒包括转轴、单面不干胶和多个微珠,单面不干胶的胶面朝外卷绕在转轴上,一层紧密排列的微珠粘附在单面不干胶的胶面上,
卷筒固定架的上部为丝杆,卷筒固定架的下部为叉形结构,卷筒固定架下端两侧转动连接转轴两端,限位板、配重块、弹簧和螺母均依次从上向下套设在丝杆上,螺母螺纹连接卷筒固定架,配重块滑动连接丝杆,限位板固定设置在传输装置上方。
优先地,掀膜装置结构和覆膜装置相同,掀膜装置和覆膜装置对称设置在传输装置上方,单面不干胶内端缠绕在覆膜装置中的转轴上,单面不干胶的外端缠绕在掀膜装置的转轴上。
一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,包括以下步骤:
1)将微珠放入NaOH溶液中搅拌后浸泡,取出微珠置于烘箱中恒温烘干备用;
2)将纳米二氧化钛粉体与异丙醇通过高速搅拌机混合分散,然后置于磁力搅拌器上继续搅拌得到纳米二氧化钛分散液;
3)将步骤1)中处理好的微珠浸渍于甲基硅树脂液体中,浸渍过程中搅动甲基硅树脂液体以保证微珠覆膜均匀,取出微珠后放置在筛网静置以沥除多余的甲基硅树脂液体;
4)将步骤3)中处理好的微珠浸渍于纳米二氧化钛分散液中并搅拌,取出微珠后放置在筛网上静置沥除纳米二氧化钛分散液,然后将微珠放置于烘箱中进行固化,取出微珠冷却后得到负载纳米二氧化钛层的微珠;
5)将步骤4)制备的微珠均匀喷洒并粘结到聚乙烯基底的单面不干胶上,单面不干胶的胶面朝外的卷在转轴上,从而制得粘附有微珠的覆膜卷筒;
6)将基片顺序置于顺时针转动的传送带上,并匀速通过喷嘴下方,在基片上表面均匀喷涂一层甲基硅树脂材质的嵌合层,然后继续匀速通过烘箱中进行预固化;
7)基片继续通过覆膜装置,覆膜卷筒在配重块的作用下压在嵌合层上表面,将单面不干胶上粘附的微珠压入嵌合层中,覆膜卷筒上的单面不干胶随着传送带移动而匀速粘附于嵌合层上表面;
8)粘附了单面不干胶的嵌合层继续通过热风罩下方,热风罩中吹出热空气使得嵌合层固化;
9)基片继续通过掀膜装置下方,嵌合层表面的单面不干胶卷入上方的掀膜装置的卷筒中,基片在室温下继续固化后即可获得颗粒嵌合型光催化净污贴膜砖。
优先地,步骤1)中,NaOH溶液的浓度为1%,微珠在NaOH溶液中搅拌5min后再浸泡10min,微珠在80℃烘箱恒温烘干;
步骤2)中,纳米二氧化钛粉体与异丙醇的分散比例为:纳米二氧化钛/异丙醇=20g/L,纳米二氧化钛与异丙醇的混合质量比为5 : 100,混合液搅拌时间为2min,所用的高速搅拌机转速为10000~12000转/分钟,所用的磁力搅拌器的转速为30~60转/分钟;
步骤3)中,微珠在甲基硅树脂液体中浸渍5min,取出后微珠放置在筛网静置15min。
优先地,步骤4)中,微珠浸渍于纳米二氧化钛分散液中搅拌5分钟,搅拌速度为30~60转/分钟,取出微珠后放置在筛网上静置10分钟,然后将微珠在80℃烘箱中放置120min;
步骤6)中,嵌合层的厚度为0.5~1mm,烘箱的温度为100℃,在烘箱中停留的时间为3~5min。
优先地,步骤8)中,热风罩吹出的是100~120℃的热空气;
步骤9)中,基片在室温下继续固化时间为48~72小时。
本发明所达到的有益效果:
1)本发明所制备的嵌合型复合贴面砖具有三层式结构,作为中间连接层的硅树脂与陶瓷基片具有较高的粘合强度,且微珠在压力作用下嵌合入硅树脂层中也可具有很高的稳定性,使得所制备的嵌合型复合贴面砖可具有很好的负载稳定性和抗水力冲蚀能力,适合在各种水流条件下适应。
2)微珠是半嵌合状态分布于陶瓷基片表面,这种半嵌合结构显著提高了贴面砖的比表面积,使得微珠上半部分可充分与水接触,有效增大了反应界面,从而提高了水质净化效果。
3)微珠具有透光特性,镶嵌于硅树脂中的下半部分可有效的反射并聚焦光线,从而提高微珠暴露面的光照强度,有效的提高了光催化反应效率。
4)光催化贴面砖具有体积小、重量轻、生产成本低、铺装简单等特点,施用领域广,可灵活的贴装与各类水工建筑表面,适用性强。
5)采用掀膜转移方法具有设备简单,可进行流水线式高效生产,同时所制备的产品可具有较高的质量稳定性。
附图说明
图1是本发明中颗粒嵌合型光催化贴面砖的示意图;
图2是本发明中覆膜卷筒的示意图;
图3是本发明中贴面砖制造装置的示意图;
图4是本发明中掀膜装置的示意图。
附图中标记含义,1-微珠;2-硅树脂嵌合层;3-陶瓷基片;4-单面不干胶;5-转轴;6-喷嘴;7-烘箱;8-覆膜卷筒;9-热风罩;10-限位板;11-卷筒固定架;12-配重块;13-弹簧;14-螺母;15-转筒;16-传送带;17-转动方向;18-有机硅树脂;19-储液罐;20-雾化泵。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,包括多个微珠1、嵌合层2和基片3,嵌合层2固定设置在基片3上表面,多个微珠1表面涂覆纳米二氧化钛,多个微珠1固定设置在嵌合层2上表面。
进一步地,微珠1为透明的圆球,基片3为薄片状结构;基片3成分包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石,微珠1表面由内向外分别涂覆有硅树脂和纳米二氧化钛;多个微珠1紧密排列于嵌合层2表面,且微珠1下部嵌合于嵌合层2内,微珠1上部裸露于嵌合层2外部;
微珠1材质为普通钠钙玻璃,嵌合层2材质为硅树脂,基片3材质为陶瓷,基片3厚度为1.5-2.5cm,嵌合层2厚度为0.5~1mm,微珠1直径为1.5-2mm,基片3用至少包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石的成分混合压实并烧结而成。
进一步地,包括多个基片3、传输装置、树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩9和掀膜装置,树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩9和掀膜装置依次从左向右设置在传输装置上方,多个基片3等间距分布在传输装置上。
进一步地,传输装置包括驱动电机、传送带16和两个卷筒15,传送带16左右两端分别套设在两个卷筒15上,驱动电机的输出轴同轴固定连接一个卷筒15;
树脂喷涂装置包括用于喷涂嵌合层2的喷嘴6、储液罐19、雾化泵20和烘箱7,雾化泵20和储液罐19设置于喷嘴6上方,喷嘴6与雾化泵20出口连通,雾化泵20进口与储液罐19连通,喷嘴6位于烘箱7的左侧。
所述有机硅树脂18储存于储液罐19内,所述雾化泵20的工作压力为5~8MPa。
进一步地,覆膜装置包括覆膜卷筒8、卷筒固定架11、弹簧13、配重块12、螺母14和限位板10,覆膜卷筒8包括转轴5、单面不干胶4和多个微珠1,单面不干胶4的胶面朝外卷绕在转轴5上,一层紧密排列的微珠1粘附在单面不干胶4的胶面上,
卷筒固定架11的上部为丝杆,卷筒固定架11的下部为叉形结构,卷筒固定架11下端两侧转动连接转轴5两端,限位板10、配重块12、弹簧13和螺母14均依次从上向下套设在丝杆上,螺母14螺纹连接卷筒固定架11,配重块12滑动连接丝杆,限位板10固定设置在传输装置上方。
进一步地,掀膜装置结构和覆膜装置相同,掀膜装置和覆膜装置对称设置在传输装置上方,单面不干胶4内端缠绕在覆膜装置中的转轴5上,单面不干胶4的外端缠绕在掀膜装置的转轴5上。
一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,包括以下步骤:
1)将微珠1放入NaOH溶液中搅拌后浸泡,取出微珠1置于烘箱中恒温烘干备用;
2)将纳米二氧化钛粉体与异丙醇通过高速搅拌机混合分散,然后置于磁力搅拌器上继续搅拌得到纳米二氧化钛分散液;异丙醇为液态的异丙醇纯溶液。
3)将步骤1中处理好的微珠1浸渍于甲基硅树脂液体中,浸渍过程中搅动甲基硅树脂液体以保证微珠1覆膜均匀,取出微珠1后放置在筛网静置以沥除多余的甲基硅树脂液体;
4)将步骤3中处理好的微珠1浸渍于纳米二氧化钛分散液中并搅拌,取出微珠1后放置在筛网上静置沥除纳米二氧化钛分散液,然后将微珠1放置于烘箱中进行固化,取出微珠1冷却后得到负载纳米二氧化钛层的微珠1;
5)将步骤4制备的微珠1均匀喷洒并粘结到聚乙烯基底的单面不干胶4上,单面不干胶4的胶面朝外的卷在转轴5上,从而制得粘附有微珠1的覆膜卷筒8;
6)将基片3顺序置于顺时针转动的传送带16上,并匀速通过喷嘴6下方,在基片3上表面均匀喷涂一层甲基硅树脂材质的嵌合层2,然后继续匀速通过烘箱7中进行预固化;
7)基片3继续通过覆膜装置,覆膜卷筒8在配重块12的作用下压在嵌合层2上表面,将单面不干胶4上粘附的微珠1压入嵌合层2中,覆膜卷筒8上的单面不干胶4随着传送带16移动而匀速粘附于嵌合层2上表面;
8)粘附了单面不干胶4的嵌合层2继续通过热风罩9下方,热风罩9中吹出热空气使得嵌合层2固化;
9)基片3继续通过掀膜装置下方,嵌合层2表面的单面不干胶4卷入上方的掀膜装置的卷筒中,基片3在室温下继续固化后即可获得颗粒嵌合型光催化净污贴膜砖。
进一步地,步骤1中,NaOH溶液的浓度为1%,微珠1在NaOH溶液中搅拌5min后再浸泡10min,微珠1在80℃烘箱恒温烘干;
步骤2中,纳米二氧化钛粉体与异丙醇溶液的分散比例为:纳米二氧化钛/异丙醇=20g/L,纳米二氧化钛与异丙醇的混合质量比为5 : 100,混合液搅拌时间为2min,所用的高速搅拌机转速为10000~12000转/分钟,所用的磁力搅拌器的转速为30~60转/分钟;
步骤3中,微珠1在甲基硅树脂液体中浸渍5min,取出后微珠1放置在筛网静置15min。
进一步地,步骤4中,微珠1浸渍于纳米二氧化钛分散液中搅拌5分钟,搅拌速度为30~60转/分钟,取出微珠1后放置在筛网上静置10分钟,然后将微珠1在80℃烘箱中放置120min;
步骤6中,嵌合层2的厚度为0.5~1mm,烘箱7的温度为100℃,在烘箱7中停留的时间为3~5min。
进一步地,步骤8中,热风罩9吹出的是100~120℃的热空气;
步骤9中,基片3在室温下继续固化时间为48~72小时。
本实施例中,陶瓷基片3为薄片状结构,长×宽×厚=30cm×30cm×2cm,
传送带16为环形尼龙带,水平固定于两转筒15之间,并可在转筒15的带动下循环转动。
转轴5为圆杆,喷嘴6为现有技术中的缝隙式结构,喷嘴6宽度与基片3宽度相同。所述烘箱7为现有技术中的两侧开口式恒温烘箱,传送带16从烘箱7内部水平通过。热风罩9安装于覆膜装置和掀膜装置中间,热风罩9上部为热风引入管,热风罩9下部截面逐渐扩大呈喇叭状出风口是热风扩散出口。限位板10为平面板材,配重块12可以根据实际需求选用重量,转筒15和传送带16均为现有技术。
本发明的制备原理:
随着传送带16顺时针旋转,陶瓷基片3依次匀速向右移动。当经过喷嘴6下方时,储存在储液罐19中的有机硅树脂18通过雾化泵20加压进入喷嘴6中,并从喷嘴6下方呈雾状喷出,在陶瓷基片3上表面均匀喷涂一层甲基硅树脂材质的嵌合层2,随后陶瓷基片3依次进入到100℃的烘箱7中进行预固化,甲基硅树脂材质的嵌合层2在加热条件下开始初步交联固化,嵌合层2粘度大幅度提升。负载了硅树脂嵌合层2的陶瓷基片3继续移动到覆膜装置下方,覆膜卷筒8在配重块12的作用下将单面不干胶4紧密压覆在陶瓷基片3表面,单面不干胶4表面粘附的微珠1被压入到硅树脂嵌合层2中。在传送带16的带动下,覆膜卷筒8上的单面不干胶4连续的压覆在陶瓷基片3上表面。当经过热风罩9下方时,在热风的作用下硅树脂嵌合层2进一步固化,对所嵌入的微珠1的粘结强度进一步提升。当陶瓷基片3移动到掀膜装置下方时,压覆在陶瓷基片3上方的单面不干胶4从基片表面掀起并卷入掀膜装置的转轴上。在掀膜的过程中,由于硅树脂嵌合层2对微珠1的粘附力远大于不干胶的粘附力,因此微珠1从单面不干胶4上转移并嵌合于陶瓷基片3表面。由于微珠1的直径大于硅树脂嵌合层2的厚度,因此微珠1球体下部嵌合于所述硅树脂嵌合层2内,上部裸露于硅树脂嵌合层2外部。制备好的贴面砖在空气中继续固化48小时后,硅树脂嵌合层2完全固化,最终得到颗粒嵌合型光催化贴面砖。
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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,其特征在于,包括多个微珠(1)、嵌合层(2)和基片(3),嵌合层(2)固定设置在基片(3)上表面,多个微珠(1)表面涂覆纳米二氧化钛,多个微珠(1)固定设置在嵌合层(2)上表面。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖,其特征在于,微珠(1)为透明的圆球,基片(3)为薄片状结构;基片(3)成分包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石,微珠(1)表面由内向外分别涂覆有硅树脂和纳米二氧化钛;多个微珠(1)紧密排列于嵌合层(2)表面,且微珠(1)下部嵌合于嵌合层(2)内,微珠(1)上部裸露于嵌合层(2)外部;
微珠(1)材质为普通钠钙玻璃,嵌合层(2)材质为硅树脂,基片(3)材质为陶瓷,基片(3)厚度为1.5-2.5cm,嵌合层(2)厚度为0.5~1mm,微珠(1)直径为1.5-2mm,基片(3)用至少包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石的成分混合压实并烧结而成。
3.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置,其特征在于,包括多个基片(3)、传输装置、树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩(9)和掀膜装置,树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩(9)和掀膜装置依次从左向右设置在传输装置上方,多个基片(3)等间距分布在传输装置上。
4.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置,其特征在于,传输装置包括驱动电机、传送带(16)和两个卷筒(15),传送带(16)左右两端分别套设在两个卷筒(15)上,驱动电机的输出轴同轴固定连接一个卷筒(15);
树脂喷涂装置包括用于喷涂嵌合层(2)的喷嘴(6)、储液罐(19)、雾化泵(20)和烘箱(7),雾化泵(20)和储液罐(19)设置于喷嘴(6)上方,喷嘴(6)与雾化泵(20)出口连通,雾化泵(20)进口与储液罐(19)连通,喷嘴(6)位于烘箱(7)的左侧。
5.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置,其特征在于,覆膜装置包括覆膜卷筒(8)、卷筒固定架(11)、弹簧(13)、配重块(12)、螺母(14)和限位板(10),覆膜卷筒(8)包括转轴(5)、单面不干胶(4)和多个微珠(1),单面不干胶(4)的胶面朝外卷绕在转轴(5)上,一层紧密排列的微珠(1)粘附在单面不干胶(4)的胶面上,
卷筒固定架(11)的上部为丝杆,卷筒固定架(11)的下部为叉形结构,卷筒固定架(11)下端两侧转动连接转轴(5)两端,限位板(10)、配重块(12)、弹簧(13)和螺母(14)均依次从上向下套设在丝杆上,螺母(14)螺纹连接卷筒固定架(11),配重块(12)滑动连接丝杆,限位板(10)固定设置在传输装置上方。
6.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置,其特征在于,掀膜装置结构和覆膜装置相同,掀膜装置和覆膜装置对称设置在传输装置上方,单面不干胶(4)内端缠绕在覆膜装置中的转轴(5)上,单面不干胶(4)的外端缠绕在掀膜装置的转轴(5)上。
7.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将微珠(1)放入NaOH溶液中搅拌后浸泡,取出微珠(1)置于烘箱中恒温烘干备用;
2)将纳米二氧化钛粉体与异丙醇通过高速搅拌机混合分散,然后置于磁力搅拌器上继续搅拌得到纳米二氧化钛分散液;
3)将步骤1)中处理好的微珠(1)浸渍于甲基硅树脂液体中,浸渍过程中搅动甲基硅树脂液体以保证微珠(1)覆膜均匀,取出微珠(1)后放置在筛网静置以沥除多余的甲基硅树脂液体;
4)将步骤3)中处理好的微珠(1)浸渍于纳米二氧化钛分散液中并搅拌,取出微珠(1)后放置在筛网上静置沥除纳米二氧化钛分散液,然后将微珠(1)放置于烘箱中进行固化,取出微珠(1)冷却后得到负载纳米二氧化钛层的微珠(1);
5)将步骤4)制备的微珠(1)均匀喷洒并粘结到聚乙烯基底的单面不干胶(4)上,单面不干胶(4)的胶面朝外的卷在转轴(5)上,从而制得粘附有微珠(1)的覆膜卷筒(8);
6)将基片(3)顺序置于顺时针转动的传送带(16)上,并匀速通过喷嘴(6)下方,在基片(3)上表面均匀喷涂一层甲基硅树脂材质的嵌合层(2),然后继续匀速通过烘箱(7)中进行预固化;
7)基片(3)继续通过覆膜装置,覆膜卷筒(8)在配重块(12)的作用下压在嵌合层(2)上表面,将单面不干胶(4)上粘附的微珠(1)压入嵌合层(2)中,覆膜卷筒(8)上的单面不干胶(4)随着传送带(16)移动而匀速粘附于嵌合层(2)上表面;
8)粘附了单面不干胶(4)的嵌合层(2)继续通过热风罩(9)下方,热风罩(9)中吹出热空气使得嵌合层(2)固化;
9)基片(3)继续通过掀膜装置下方,嵌合层(2)表面的单面不干胶(4)卷入上方的掀膜装置的卷筒中,基片(3)在室温下继续固化后即可获得颗粒嵌合型光催化净污贴膜砖。
8.根据权利要求7所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,其特征在于,步骤1)中,NaOH溶液的浓度为1%,微珠(1)在NaOH溶液中搅拌5min后再浸泡10min,微珠(1)在80℃烘箱恒温烘干;
步骤2)中,纳米二氧化钛粉体与异丙醇的分散比例为:纳米二氧化钛/异丙醇=20g/L,纳米二氧化钛与异丙醇的混合质量比为5 : 100,混合液搅拌时间为2min,所用的高速搅拌机转速为10000~12000转/分钟,所用的磁力搅拌器的转速为30~60转/分钟;
步骤3)中,微珠(1)在甲基硅树脂液体中浸渍5min,取出后微珠(1)放置在筛网静置15min。
9.根据权利要求7所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,其特征在于,步骤4)中,微珠(1)浸渍于纳米二氧化钛分散液中搅拌5分钟,搅拌速度为30~60转/分钟,取出微珠(1)后放置在筛网上静置10分钟,然后将微珠(1)在80℃烘箱中放置120min;
步骤6)中,嵌合层(2)的厚度为0.5~1mm,烘箱(7)的温度为100℃,在烘箱(7)中停留的时间为3~5min。
10.根据权利要求7所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法,其特征在于,步骤8)中,热风罩(9)吹出的是100~120℃的热空气;
步骤9)中,基片(3)在室温下继续固化时间为48~72小时。
CN201910622486.5A 2019-07-11 2019-07-11 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置 Active CN110452021B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910622486.5A CN110452021B (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910622486.5A CN110452021B (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110452021A true CN110452021A (zh) 2019-11-15
CN110452021B CN110452021B (zh) 2021-09-28

Family

ID=68482645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910622486.5A Active CN110452021B (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110452021B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111943308A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 河海大学 一种表面贴装履带式光催化净污浮床
CN114984894A (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 珠海天威飞马打印耗材有限公司 二氧化氯制备设备及其制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2084074U (zh) * 1990-06-25 1991-09-04 陈志强 闪光节能墙体贴面砖
CN102824850A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 深圳市格林赛特环保能源科技有限公司 一种恶臭气体的光催化降解装置
CN102875124A (zh) * 2012-09-14 2013-01-16 青岛保利康新材料有限公司 一种节能保温瓷砖
CN102898176A (zh) * 2012-11-22 2013-01-30 盱眙县东强新型建材厂 凹凸棒页岩耐火陶粒烧结多孔砌块
CN103588430A (zh) * 2013-10-28 2014-02-19 刘建平 生态型墙面装饰粉料及轻质面砖的制备方法
CN203528871U (zh) * 2013-11-18 2014-04-09 淄博嘉俊陶瓷有限公司 瓷砖封膜机
CN204670012U (zh) * 2015-04-09 2015-09-30 会宁县耘丰农业机械制造有限公司 覆膜机
CN105057601A (zh) * 2015-09-02 2015-11-18 华中科技大学 一种三维喷印成形铸造型芯的方法
CN105459563A (zh) * 2015-11-17 2016-04-06 冯乃元 平面高效真空覆膜机及覆膜方法
CN205887298U (zh) * 2016-08-11 2017-01-18 深圳市中科恒润科技发展有限公司 一种新型卧竖结合的上胶机
CN206843326U (zh) * 2017-03-01 2018-01-05 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 玻璃制品
CN207273530U (zh) * 2017-09-13 2018-04-27 万锦标 一种连续生产轻质免贴陶瓷砖的生产线
CN109012756A (zh) * 2018-09-17 2018-12-18 南京景铄新材料科技有限公司 一种具有高稳定性的光催化材料及其制备方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2084074U (zh) * 1990-06-25 1991-09-04 陈志强 闪光节能墙体贴面砖
CN102824850A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 深圳市格林赛特环保能源科技有限公司 一种恶臭气体的光催化降解装置
CN102875124A (zh) * 2012-09-14 2013-01-16 青岛保利康新材料有限公司 一种节能保温瓷砖
CN102898176A (zh) * 2012-11-22 2013-01-30 盱眙县东强新型建材厂 凹凸棒页岩耐火陶粒烧结多孔砌块
CN103588430A (zh) * 2013-10-28 2014-02-19 刘建平 生态型墙面装饰粉料及轻质面砖的制备方法
CN203528871U (zh) * 2013-11-18 2014-04-09 淄博嘉俊陶瓷有限公司 瓷砖封膜机
CN204670012U (zh) * 2015-04-09 2015-09-30 会宁县耘丰农业机械制造有限公司 覆膜机
CN105057601A (zh) * 2015-09-02 2015-11-18 华中科技大学 一种三维喷印成形铸造型芯的方法
CN105459563A (zh) * 2015-11-17 2016-04-06 冯乃元 平面高效真空覆膜机及覆膜方法
CN205887298U (zh) * 2016-08-11 2017-01-18 深圳市中科恒润科技发展有限公司 一种新型卧竖结合的上胶机
CN206843326U (zh) * 2017-03-01 2018-01-05 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 玻璃制品
CN207273530U (zh) * 2017-09-13 2018-04-27 万锦标 一种连续生产轻质免贴陶瓷砖的生产线
CN109012756A (zh) * 2018-09-17 2018-12-18 南京景铄新材料科技有限公司 一种具有高稳定性的光催化材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEIFANG WANG: "Synthesis of Porous Boron-Doped Carbon Nitride:Adsorption Capacity and Photo-Regeneration Properties", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111943308A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 河海大学 一种表面贴装履带式光催化净污浮床
CN114984894A (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 珠海天威飞马打印耗材有限公司 二氧化氯制备设备及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110452021B (zh) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101011654B (zh) 活性炭纤维负载氧化钛薄膜的制备方法及其应用方法
CN106582892B (zh) 纳米TiO2涂层结构及其制备方法和用途
CN104646066B (zh) 一种聚合物/二氧化钛多元复合光催化薄膜的制备方法
CN110452021A (zh) 一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置
CN101306359A (zh) 可回收TiO2-SiO2复合气凝胶光催化剂及其制备方法
CN104226287B (zh) 纳米二氧化钛光催化剂薄膜的制备工艺
CN101485974A (zh) 纳米二氧化钛在载体材料表面的负载方法
CN108927215B (zh) 半导体/聚合物复合材料的可见光光催化剂、其应用及制备方法
CN108373299A (zh) 一种具有高光催化性能的水工建筑物表面喷浆制备方法
CN104383915A (zh) 负载型光催化剂Bi2WO6-TiO2/泡沫金属的制备方法
CN104785232A (zh) 陶瓷负载高活性纳米二氧化钛薄膜的低温制备方法
CN105013541A (zh) 具有光催化活性的聚合物基光催化材料的制备方法及其应用
CN109482190A (zh) 一种泡沫镍负载钛酸锌光催化材料及其制备方法
CN107008240A (zh) 氧化铝开孔泡沫陶瓷负载Si掺杂的纳米晶二氧化钛光催化剂及其制备方法
CN111518441B (zh) 一种可见光催化透水砖及其制作方法和应用
CN111905811A (zh) 一种PVDF/TiO2复合光催化膜的制备方法、用途及修复方法
CN113117704A (zh) 一种改性纳米二氧化钛光催化剂的制备方法及其应用
CN100444952C (zh) 负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备方法
CN109437752A (zh) 光催化水泥基复合材料、制备方法及其应用
CN106334374B (zh) 一种除尘及分解二噁英的过滤材料的制备方法及产品
Liu et al. The advanced development of floatable photocatalysts: Preparation, advantages, and application
Zamani et al. Photocatalytic degradation of penicillin v Using Bi2O3/Ag/TiO2 thin film in a spinning disc photoreactor under blue LED illumination
CN111450896A (zh) 一种石墨烯增强的光催化梯度复合有机膜及其制备方法
CN109482191A (zh) 一种泡沫镍负载钛酸锌/电气石光催化材料及其制备方法
CN110124725A (zh) 一种氢化二氧化钛/石墨烯量子点复合材料的制备及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant