[發明專利]一種添加碳納米管的陶瓷濾芯及其制備方法

在審

• 申請號: 201410073960.0
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103833411A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 張慶
• 申請（專利權）人: 蕪湖市寶藝游樂科技設備有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B38/08;C04B33/13
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及一種過濾材料及其制備方法，特別是一種添加碳納米管的陶瓷濾芯及其制備方法。

背景技術

過濾材料用途極為廣泛，主要應用于涂料、油墨、染料、塑料、制藥、電鍍、飲料、化妝品、橡膠、印刷、電子管生產、線路板生產、垃圾焚燒、化工生產等各領域內。最常見的有過濾材料用于空氣調節系統，現在環境大氣污染十分嚴重，霧霾天氣給人們帶來了極大的危害，空氣吸附過濾材料能將空氣的各種有害顆粒物，如PM2.5吸附，防止進入人們的生活或工作環境，減少人體肺部對顆粒物等有害物質的吸入，提高人們的生活質量，減少疾病的發生。現有過濾材料主要有蜂窩陶瓷、濾紙、活性炭、鋼絲網等。現有蜂窩陶瓷過濾材料原料、配方、功能都比較單一，不能滿足技術不斷發展的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種添加碳納米管的陶瓷濾芯及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種添加碳納米管的陶瓷濾芯，由下列重量份的原料制備制成：活性炭15-17、硅藻土10-13、堇青石6-9、碳納米管2-3、粉碎棉花殼3-5、粉碎椰殼6-8、云母粉7-9、粘土5-8、鋁粉8-10、沸石4-6、殼聚糖1-2、改性椰殼活性炭5-7、水適量；

所述改性椰殼活性炭由以下重量份的原料制成：粉碎椰殼20-25、氧化鋯5-8、微粉硅膠3-5；制備方法是將粉碎椰殼用熱水洗滌，然后在常溫下用50-60%磷酸溶液浸泡1-2小時；過濾，取濾渣在550-600℃的炭化爐中炭化1.5-2小時，取出；待溫度降至室溫時與氧化鋯、微粉硅膠混合均勻，再加入60%氫氧化鈉攪拌1-1.5小時，然后過濾取出；用蒸餾水清洗3-4次，烘干即得。

本發明所述一種添加碳納米管的陶瓷濾芯，由以下具體步驟制成：

（1）將殼聚糖加入適量的水，加熱至溶解；將除水以外的其余剩余成分放入球磨機中，球磨3-4小時，得到混合粉末；

（2）將混合粉末加入到溶解的殼聚糖中攪拌均勻，得到混合漿料，然后將混合的漿料真空去泡2-3小時；

（3）將去泡的漿料注入模具中，在室溫中蒸發水分，自動晾干后脫模，得到濾芯生胚；

（4）將生胚送入隧道式爐中常壓下燒結，先在220-260℃下焙燒10-12小時，然后緩慢升溫至520-560℃下焙燒4-5小時，然后，再以5-7℃/分鐘速率升溫至1150-1180℃，燒結3-4小時，冷卻后取出，放入清水中浸泡1-2天后，取出烘干。

本發明的有益效果是：本發明添加殼聚糖，具有良好的澄清、絮凝作用；添加碳納米管，能夠提高陶瓷濾芯的機械性能，具有介孔結構，能夠有效吸附去除水中重金屬離子；添加改性椰殼活性炭，空隙發達、吸附性能好、強度高、易再生、經濟耐用；凈化效率高，使用壽命長，耐腐蝕，可用作空氣吸附過濾或者汽車濾清器吸氣過濾。

具體實施方案

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

一種添加碳納米管的陶瓷濾芯，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：活性炭15、硅藻土10、堇青石6、碳納米管2、粉碎棉花殼3、粉碎椰殼6、云母粉7、粘土5、鋁粉8、沸石4、殼聚糖1、改性椰殼活性炭5、水適量；

所述改性椰殼活性炭由以下重量份（公斤）的原料制成：粉碎椰殼20、氧化鋯5、微粉硅膠3；制備方法是將粉碎椰殼用熱水洗滌，然后在常溫下用50-60%磷酸溶液浸泡1-2小時；過濾，取濾渣在550-600℃的炭化爐中炭化1.5-2小時，取出；待溫度降至室溫時與氧化鋯、微粉硅膠混合均勻，再加入60%氫氧化鈉攪拌1-1.5小時，然后過濾取出；用蒸餾水清洗3-4次，烘干即得。

本發明所述一種添加碳納米管的陶瓷濾芯，由以下具體步驟制成：

（1）將殼聚糖加入適量的水，加熱至溶解；將除水以外的其余剩余成分放入球磨機中，球磨3-4小時，得到混合粉末；

（2）將混合粉末加入到溶解的殼聚糖中攪拌均勻，得到混合漿料，然后將混合的漿料真空去泡2-3小時；

（3）將去泡的漿料注入模具中，在室溫中蒸發水分，自動晾干后脫模，得到濾芯生胚；

（4）將生胚送入隧道式爐中常壓下燒結，先在220-260℃下焙燒10-12小時，然后緩慢升溫至520-560℃下焙燒4-5小時，然后，再以5-7℃/分鐘速率升溫至1150-1180℃，燒結3-4小時，冷卻后取出，放入清水中浸泡1-2天后，取出烘干。

本發明樣品主要技術參數為：廢氣凈化處理裝置的技術指標為：捕獲的粉塵顆粒最小粒徑范圍0.5-10μm；處理氣體最高溫度550℃；捕集微塵效率≥99％；出口排放煙塵顆粒物濃度≤?30mg/m³。