[發明專利]一種聚四氟乙烯催化濾料的制備方法

在審

• 申請號: 201910793532.8
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110354584A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 黃磊;顧根林;陳士超
• 申請（專利權）人: 上海市凌橋環保設備廠有限公司
• 主分類號: B01D39/00
• 分類號: B01D39/00;B01D46/00;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 李玲

本發明涉及一種聚四氟乙烯催化濾料的制備方法，其包括如下步驟：在水性聚四氟乙烯乳液中添加納米級催化材料，混勻后，除水脫干，在5～20rpm的攪拌速率、100～120℃的溫度下進行烘干，得到干燥粉末；將所述干燥粉末在330～360℃下進行燒結，得到表面依附有納米催化材料的聚四氟乙烯粉末；將所述聚四氟乙烯粉末在分散到水中后，得到分散乳液；將所述分散乳液對聚四氟乙烯纖維進行浸漬或涂布后，依次進行干燥、定型和燒結，得到負載有納米催化材料的纖維；將所述負載有納米催化材料的纖維進行編織，得到所述聚四氟乙烯催化濾料。本發明具有如下有益效果：納米材料和PTFE分散樹脂能混合均勻，避免納米材料脫落，影響使用功效。

技術領域

本發明涉及過濾材料技術領域，尤其涉及一種聚四氟乙烯催化濾料的制備方法。

背景技術

隨著人民生活水平日益提高，尤其是快遞、外賣等行業的發展，造成了大量的城市生活垃圾，目前主要采用垃圾焚燒的方式處理這些生活垃圾，但由于目前中國的垃圾分類還剛剛起步，導致垃圾焚燒廠的垃圾成分復雜，燃燒過程中會產生大量的有機廢氣，甚至會含有劇毒的二噁英等物質，為了解決這一問題，有研究在傳統的垃圾焚燒用PTFE濾袋的基礎上，開發了具有催化功能的PTFE濾袋。

目前現有的PTFE催化濾袋主要采用兩種方式進行催化改性。

一種是在生產PTFE纖維的過程中，首先將PTFE分散樹脂與催化材料混合，催化材料一般采用一氧化鈦、二氧化鈦、二氧化錳、二氧化硅等納米材料，然后再推壓、擠出、拉絲等工藝制成纖維，最后將催化纖維織成濾料。這種工藝路線能夠使得濾料具有一定的催化功能，但由于起到催化作用的材料很多在纖維內部，而非纖維表面，使得催化材料不能夠直接和垃圾焚燒煙氣接觸，導致催化效果不明顯，另外，由于PTFE樹脂和納米催化材料的物化性質不同，使得兩個材料很難結合在一起，在PTFE成纖過程中極易發生纖維斷裂，催化材料脫落等現象，又進一步影響催化降解VOCs的使用效果。

另一種是在PTFE濾料上直接浸漬或者噴涂含有催化材料的溶液，再通過烘干、燒結等方法使得催化材料粘結、依附在PTFE纖維表面。這種工藝雖然解決了使得催化材料直接和VOCs氣體接觸，提高催化效率的問題，但由于已經織成的濾料最高只能承受250～260℃的溫度，使得催化材料只是簡單在負載、依附在纖維表面，非常容易脫落，嚴重影響使用壽命，并且在噴涂或者浸漬的過程中，常常使用溶劑型的催化材料溶液，使得后期烘干過程中，產生環境污染問題。也就是說環保產品生產的過程中本身是不環保的這樣的悖論。而如果在溶液中添加一些粘合劑以提高納米催化材料在PTFE纖維上的結合力，則會造成實際工況使用中，在200℃～250℃的工況條件下，粘合劑如果不能承受如此高的問題，則會造成粘合劑脫落或者碳化，如果采用如聚全氟乙丙烯，偏氟乙烯等作為粘合劑，雖然能夠承受高溫，但接近材料本身的熔點溫度，造成粉塵粘結在濾料表面，而無法“清灰”，造成設備運行阻力極具增高。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種聚四氟乙烯催化濾料的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種聚四氟乙烯催化濾料的制備方法，其包括如下步驟：

在水性聚四氟乙烯乳液中添加納米級催化材料，混勻后，除水脫干，在5～20rpm的攪拌速率、100～120℃的溫度下進行烘干，得到干燥粉末；

將所述干燥粉末在330～360℃下進行燒結，得到表面依附有納米催化材料的聚四氟乙烯粉末；

將所述聚四氟乙烯粉末在分散到水中后，得到分散乳液；

將所述分散乳液對聚四氟乙烯纖維進行浸漬或涂布后，依次進行干燥、定型和燒結，得到負載有納米催化材料的纖維；

將所述負載有納米催化材料的纖維進行編織，得到所述聚四氟乙烯催化濾料。