具有催化功能的濾料用納米纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有催化功能的濾料用納米纖維及其制備方法，屬于煙塵濾料產(chǎn) 品及其加工工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是燃煤大國(guó)，煤在燃燒的過(guò)程中會(huì)排放大量的有毒氣體和粉塵等污染物。目 前，我國(guó)控制燃煤火電廠燃燒粉塵顆粒排放的主要設(shè)備由W往的單純電除塵器逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?W濾袋為核屯、的袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器，從而達(dá)到超低排放的要求。但是，隨著國(guó)家 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于粉塵排放濃度要求的進(jìn)一步提高，袋式除塵器除塵效率也隨之亟待進(jìn)一步提 高，雖然具體的政策沒(méi)有出臺(tái)，但是企業(yè)明確要求除塵效果達(dá)到超低超凈排放，排放濃度控 制在10毫克W下，對(duì)于濾料的選擇和濾袋的加工是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
[0003] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101721855A公開了一種納米纖維復(fù)合玻璃纖維過(guò)濾材料及其 制備方法，其通過(guò)在玻璃纖維濾料表面結(jié)合一層納米纖維，從而提高玻璃纖維濾料的過(guò)濾 效率。在中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101721855A中所提及的玻璃纖維濾料僅設(shè)及玻璃纖維濾紙運(yùn) 一種，催化分解氮氧化物是垃圾焚燒尾氣處理中的必須步驟，而實(shí)際上由于玻璃纖維濾紙 由于本身結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，不適宜加載分解氮氧化物的催化劑，只能另外設(shè)置氮氧化物分解催 化劑載體，不僅增加了尾氣處理設(shè)備的建設(shè)成本也增加了濾料和催化劑的維護(hù)作業(yè)量，導(dǎo) 致納米纖維面層過(guò)濾材料難W在實(shí)際應(yīng)用中推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有催化功能的濾料用納米纖維 及其制備方法，滿足實(shí)際使用要求。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下： 一種具有催化功能的濾料用納米纖維，其制造原料包括聚合物載體和催化劑粉末，通 過(guò)烙融原料制成納米纖維： 所述聚合物載體為聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亞胺中的一 種或多種； 所述催化劑粉末包括W下質(zhì)量份數(shù)的組分氧化鋼0~1份、=氧化鶴0~5份、五 氧化二饑0~2份、二氧化鐵80~85份。
[0006] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選，所述催化劑粉末包括W下質(zhì)量份數(shù)的組分 氧化鋼0. 5~1份、=氧化鶴4~5份、五氧化二饑1~1. 5份、二氧化鐵80~85份； 且所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : (2~8)。
[0007] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選，所述納米纖維的纖維直徑為1.00~3. 33 dtexo
[0008] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選，所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 6。
[0009] 所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法，包括W下步驟： 步驟一、定量稱取=氧化鋼、=氧化鶴、五氧化二饑、二氧化鐵，然后放在一起研磨成粒 徑為0. 1~10微米的粉末，并充分混合均勻，制得催化劑粉末； 步驟二、將步驟一制得的催化劑粉末與聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締 和聚酷亞胺中的一種或多種材料母料混合均勻，然后送入設(shè)備中加熱烙融，并使催化劑粉 末均勻分散，制得預(yù)擠出料； 步驟=、將步驟二制得的預(yù)擠出料通過(guò)噴射器朝向集料板噴出制得納米纖維，所述 噴射器的噴嘴和所述集料板均為金屬導(dǎo)體，且所述噴射器的噴嘴和所述集料板之間施加 10~20萬(wàn)伏的靜電場(chǎng)。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下： 本發(fā)明所述的具有催化功能的濾料用納米纖維，具有催化分解氮氧化物的功能，且附 著性能好，催化分解性能不衰減；纖維強(qiáng)度能夠滿足織造性能要求。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本發(fā)明所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法的示意圖； 圖中：1為預(yù)擠出料，2為噴射器的噴嘴，3為集料板，4為電場(chǎng)電源。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
[001引具體實(shí)施例1 本實(shí)施例所述具有催化功能的濾料用納米纖維，其制造原料包括聚合物載體和催化劑 粉末，通過(guò)烙融原料制成納米纖維： 所述聚合物載體為聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亞胺中的一 種或多種；所述納米纖維的纖維直徑為1化ex; 所述催化劑粉末包括W下質(zhì)量份數(shù)的組分氧化鋼0. 7份、=氧化鶴4. 5份、五氧化 二饑1. 2份、二氧化鐵82份； 且所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 6。
[0014] 如圖1所示，為本實(shí)施例所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法的示 意圖，其包括W下步驟： 步驟一、定量稱取=氧化鋼、=氧化鶴、五氧化二饑、二氧化鐵，然后放在一起研磨成粒 徑為0. 1~10微米的粉末，并充分混合均勻，制得催化劑粉末； 步驟二、將步驟一制得的催化劑粉末與聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締 和聚酷亞胺中的一種或多種材料母料混合均勻，然后送入設(shè)備中加熱烙融，并使催化劑粉 末均勻分散，制得預(yù)擠出料； 步驟=、將步驟二制得的預(yù)擠出料通過(guò)噴射器朝向集料板噴出制得納米纖維，所述 噴射器的噴嘴和所述集料板均為金屬導(dǎo)體，且所述噴射器的噴嘴和所述集料板之間施加 10~20萬(wàn)伏的靜電場(chǎng)。
[001引具體實(shí)施例2 本實(shí)施例所述具有催化功能的濾料用納米纖維，其制造原料包括聚合物載體和催化劑 粉末，通過(guò)烙融原料制成納米纖維： 所述聚合物載體為聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亞胺中的一 種或多種；所述納米纖維的纖維直徑為3. 33化ex; 所述催化劑粉末包括W下質(zhì)量份數(shù)的組分氧化鋼0. 5份、=氧化鶴5份、五氧化二 饑1.5份、二氧化鐵85份； 且所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 2。
[0016] 本實(shí)施例所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法與具體實(shí)施例1相 同。
[0017] 具體實(shí)施例3 本實(shí)施例所述具有催化功能的濾料用納米纖維，其制造原料包括聚合物載體和催化劑 粉末，通過(guò)烙融原料制成納米纖維： 所述聚合物載體為聚苯硫酸、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亞胺中的一 種或多種；所述納米纖維的纖維直徑為2化ex; 所述催化劑粉末包括W下質(zhì)量份數(shù)的組分氧化鋼1份、=氧化鶴4份、五氧化二饑 1份、二氧化鐵80份； 且所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 8。
[0018] 本實(shí)施例所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法與具體實(shí)施例1相 同。
[0019] 對(duì)照實(shí)施例1~4 本實(shí)施例所述具有催化功能的濾料用納米纖維，除所述聚合物載體和所述催化劑粉末 的質(zhì)量比有所變化外，其余部分與具體實(shí)施例3相同，所述聚合物載體和所述催化劑粉末 的質(zhì)量比見下表1 :(表1中質(zhì)量比即為所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比；表1 中催化性能是將制得的具有催化功能的濾料用納米纖維針刺制成200克每平米的針刺拉， 然后檢測(cè)200°C時(shí)對(duì)氮氧化物的去除率。） 表1、聚合物載體和催化劑粉末的質(zhì)量比的影響
由上表可知，所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 6時(shí)，具有催化功能 的濾料用納米纖維的纖維強(qiáng)度和催化性能綜合性最佳。
[0020] 對(duì)照實(shí)施例5~8 本實(shí)施例所述具有催化功能的濾料用納米纖維，除所述納米纖維的纖維直徑有所變化 夕F，其余部分與具體實(shí)施例2相同，所述納米纖維的纖維直徑見下表2 :(表2中纖維直徑即 為所述納米纖維的纖維直徑；表2中催化性能是將制得的具有催化功能的濾料用納米纖維 針刺制成200克每平米的針刺拉，然后檢測(cè)200°C時(shí)對(duì)氮氧化物的去除率。） 表2、納米纖維的纖維直徑的影響
由上表可知，所述納米纖維的纖維直徑過(guò)小，纖維強(qiáng)度難W滿足織造性能要求；所述納 米纖維的纖維直徑過(guò)大，分解氮氧化物的催化性能急劇下降；所述納米纖維的纖維直徑為 1. 00~3. 33化ex時(shí)，具有催化功能的濾料用納米纖維的纖維強(qiáng)度和催化性能綜合性最 佳。
[0021] W上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí) 施僅限于運(yùn)些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前 提下，還可W做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有催化功能的濾料用納米纖維，其特征是，其制造原料包括聚合物載體和催 化劑粉末，通過(guò)熔融原料制成納米纖維： 所述聚合物載體為聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚酰亞胺中的一 種或多種； 所述催化劑粉末包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：三氧化鉬0~1份、三氧化鎢0~5份、五 氧化二銀0~2份、二氧化鈦80~85份。2. 如權(quán)利要求1所述的具有催化功能的濾料用納米纖維，其特征是，所述催化劑粉末 包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：三氧化鉬〇. 5~1份、三氧化鎢4~5份、五氧化二釩1~1. 5 份、二氧化鈦80~85份； 且所述聚合物載體和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : (2~8)。3. 如權(quán)利要求2所述的具有催化功能的濾料用納米纖維，其特征是，所述納米纖維的 纖維直徑為L(zhǎng)00~3. 33dtex。4. 如權(quán)利要求2所述的具有催化功能的濾料用納米纖維，其特征是，所述聚合物載體 和所述催化劑粉末的質(zhì)量比為100 : 6。5. 如權(quán)利要求1或2所述的具有催化功能的濾料用納米纖維的制備方法，其特征是，包 括以下步驟： 步驟一、定量稱取三氧化鉬、三氧化鎢、五氧化二釩、二氧化鈦，然后放在一起研磨成粒 徑為0. 1~10微米的粉末，并充分混合均勻，制得催化劑粉末； 步驟二、將步驟一制得的催化劑粉末與聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯 和聚酰亞胺中的一種或多種材料母料混合均勻，然后送入設(shè)備中加熱熔融，并使催化劑粉 末均勻分散，制得預(yù)擠出料； 步驟三、將步驟二制得的預(yù)擠出料通過(guò)噴射器朝向集料板噴出制得納米纖維，所述 噴射器的噴嘴和所述集料板均為金屬導(dǎo)體，且所述噴射器的噴嘴和所述集料板之間施加 10~20萬(wàn)伏的靜電場(chǎng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有催化功能的濾料用納米纖維，其制造原料包括聚合物載體和催化劑粉末，通過(guò)熔融原料制成納米纖維：所述聚合物載體為聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚酰亞胺中的一種或多種；所述催化劑粉末包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：三氧化鉬0～1份、三氧化鎢0～5份、五氧化二釩0～2份、二氧化鈦80～85份。本發(fā)明所述的具有催化功能的濾料用納米纖維，具有催化分解氮氧化物的功能，且附著性能好，催化分解性能不衰減；纖維強(qiáng)度能夠滿足織造性能要求。
【IPC分類】D01F6/48, D01F1/10, D01F6/94, D01F6/92
【公開號(hào)】CN105401248
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510846105
【發(fā)明人】劉江峰, 徐輝
【申請(qǐng)人】安徽省元琛環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日