[發(fā)明專利]一種凈化用木屑材料的化學(xué)改性方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210263948.7
• 申請(qǐng)日: 2012-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN102755878A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉暉;潘守泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州賽孚瑪尼環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/30;B01D15/00;B01D53/02;C02F1/28;C10M175/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于過濾的木屑的化學(xué)改性方法，更具體的說是一種用于潤滑油過濾的，以桉樹和樺樹木屑為原料的木屑化學(xué)催化改性處理方法。

背景技術(shù)

潤滑油濾清器的種類有很多，所采用的過濾材料也多種多樣。除了常見的紙質(zhì)過濾材料外，還有用金屬絲網(wǎng)、木屑等材料的。在常規(guī)過濾方面有著較好的應(yīng)用。隨著歐V排放標(biāo)準(zhǔn)的推廣，木材具有多孔性和滲透性、吸附性，廣泛用于氣體、液體的凈化領(lǐng)域，如廢水、廢氣、油品的凈化等。根據(jù)木材的種類和改性方法不同，其吸附性能凈化性能差別很大。

目前對(duì)汽、柴油機(jī)潤滑油的處理方法一般是采用200目銅網(wǎng)加濾紙制成的濾芯，也有采用非金屬濾芯的如波紋紙和高分子濾芯等。為了延長潤滑油的使用壽命，人們?cè)诓裼蜋C(jī)上設(shè)置一種用波紋紙制造的旁通式潤滑油過濾器，由于潤滑油在高溫條件下易氧化，經(jīng)波紋紙旁通后的潤滑油回到機(jī)器的油底殼里，從而增加了滑油的二次氧化時(shí)間導(dǎo)致過早變質(zhì)。上述的金屬濾芯和非金屬濾芯均是單純地過濾潤滑油中的雜質(zhì)（包括有機(jī)雜質(zhì)和無機(jī)雜質(zhì)），其過濾后的細(xì)度在10μm以上，運(yùn)行一段時(shí)間（或公里）后因理化指標(biāo)下降仍要更換潤滑油，否則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，很多發(fā)明者提出多種改進(jìn)方法。孫克禎等曾提出一項(xiàng)名稱為“油料凈化器濾芯及其制造方法”的發(fā)明專利，（授權(quán)公告號(hào)：CN1021200C）。該專利公開了一種用于汽柴油機(jī)潤滑油凈化的全流式深度潤滑油凈化器濾芯，它是由木屑、植物纖維及其輔助材料制成的。該專利利用植物纖維，可以是木纖維也可以是棉纖維，是作為木屑的“粘合劑”，其中植物纖維的含量高達(dá)木屑的67-70%。

申延平提出了一項(xiàng)“全流式深度吸附纖維質(zhì)凈化器濾芯”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?2104327.2），采用木屑30~80%，棉纖維10~30%，麻纖維20~60%，椰子殼20~70%,輔助材料10~50%。將木屑、棉纖維、麻纖維、椰子殼，經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆颍趬A性處理后，通過模具壓模成型制成機(jī)動(dòng)車輛的機(jī)油濾清裝置。

周翔等提出了一項(xiàng)“氣相、液相流體多功能過濾芯體及其制造方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?00610152175.X），該專利提出芯體的制造材料包括：含木質(zhì)素的天然植物顆粒，高比表面積活性碳，天然礦物顆粒，天然纖維材料，輔助添加劑和黏結(jié)材料；可以用于各類氣體、液體的過濾和凈化。

孫克禎提出一項(xiàng)名稱為“油料凈化器濾芯”的實(shí)用新型專利（申請(qǐng)?zhí)枺?2253376.1?），該專利的過濾芯體由植物纖維與粉碎成粒狀的植物物質(zhì)混合構(gòu)成，所述的植物纖維與木屑的重量比為0.5~1.5：15~25，過濾芯體中至少設(shè)有一剛性支撐體。該過濾器的納污量大，能大量地吸附機(jī)械雜質(zhì)，流通阻力小，過濾效率高。

孫克禎還提出一項(xiàng)名稱為“油料凈化器濾芯及其制造方法“的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?2130649.4），提出了木屑成型的組成和工藝，所述的植物纖維與木屑的重量比為0.5~1.5：15~25，將植物纖維與粉碎成粒狀的植物物質(zhì)混合用碳酸鈉溶液處理，經(jīng)高溫加壓成型用于油料凈化器濾芯，可確保濾后殘留雜質(zhì)的細(xì)度在5μ以下，濾芯耐壓強(qiáng)度可達(dá)到33MPa。

上述專利的以植物顆料如木屑作為主要原料，利用木屑吸收水份后體積膨脹而干燥后又收縮這個(gè)原理，將其充分被水飽和后制成所需的形狀，經(jīng)干燥使水分蒸發(fā)后木屑間則存在許多空隙，構(gòu)成多孔的過濾體。

這些方法對(duì)木屑僅僅是簡單的堿處理、蒸汽處理等，提高了木屑的可加工型，對(duì)延長濾清器的使用壽命，提高過濾固體雜質(zhì)的精度有一定的改善，可以降低部分酸性物質(zhì)的影響，而對(duì)于膠質(zhì)等沒有很好的選擇性脫除效果，因此很難改善發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放。

本發(fā)明利用溴化鋰和季銨鹽、有機(jī)胺、堿和甘露醇的催化耦合作用，通過甘露醇和溴化鋰的滲透作用，在用堿對(duì)部分結(jié)晶化的木質(zhì)素進(jìn)行分解的同時(shí)，將季銨鹽和有機(jī)胺接枝到木材的無定型結(jié)構(gòu)中，對(duì)木屑進(jìn)行表面官能團(tuán)耦合，提高木屑的比表面和親油性，增強(qiáng)了對(duì)PM2.5的前驅(qū)體——膠質(zhì)、多環(huán)芳烴等大分子極性物質(zhì)的選擇性吸附脫除作用，從而凈化了機(jī)油，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中有害物質(zhì)的排放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡單的化學(xué)催化改性木屑的方法，使得木屑的表面官能團(tuán)化，從而提高木屑對(duì)膠質(zhì)、多環(huán)芳烴等極性物質(zhì)的過濾性能，延長過濾器的使用壽命，減少發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的PM2.5?排放。