具有催化功能的滤料用纳米纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有催化功能的滤料用纳米纤维及其制备方法，属于烟尘滤料产 品及其加工工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国是燃煤大国，煤在燃烧的过程中会排放大量的有毒气体和粉尘等污染物。目 前，我国控制燃煤火电厂燃烧粉尘颗粒排放的主要设备由W往的单纯电除尘器逐渐转变为 W滤袋为核屯、的袋式除尘器或电袋复合除尘器，从而达到超低排放的要求。但是，随着国家 环保标准对于粉尘排放浓度要求的进一步提高，袋式除尘器除尘效率也随之亟待进一步提 高，虽然具体的政策没有出台，但是企业明确要求除尘效果达到超低超净排放，排放浓度控 制在10毫克W下，对于滤料的选择和滤袋的加工是一项挑战。
[0003] 中国专利文献CN101721855A公开了一种纳米纤维复合玻璃纤维过滤材料及其 制备方法，其通过在玻璃纤维滤料表面结合一层纳米纤维，从而提高玻璃纤维滤料的过滤 效率。在中国专利文献CN101721855A中所提及的玻璃纤维滤料仅设及玻璃纤维滤纸运 一种，催化分解氮氧化物是垃圾焚烧尾气处理中的必须步骤，而实际上由于玻璃纤维滤纸 由于本身结构的缺点，不适宜加载分解氮氧化物的催化剂，只能另外设置氮氧化物分解催 化剂载体，不仅增加了尾气处理设备的建设成本也增加了滤料和催化剂的维护作业量，导 致纳米纤维面层过滤材料难W在实际应用中推广。
【发明内容】
[0004] 本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种具有催化功能的滤料用纳米纤维 及其制备方法，满足实际使用要求。
[0005] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下： 一种具有催化功能的滤料用纳米纤维，其制造原料包括聚合物载体和催化剂粉末，通 过烙融原料制成纳米纤维： 所述聚合物载体为聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亚胺中的一 种或多种； 所述催化剂粉末包括W下质量份数的组分氧化钢0~1份、=氧化鹤0~5份、五 氧化二饥0~2份、二氧化铁80~85份。
[0006] 作为上述技术方案的进一步优选，所述催化剂粉末包括W下质量份数的组分 氧化钢0. 5~1份、=氧化鹤4~5份、五氧化二饥1~1. 5份、二氧化铁80~85份； 且所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : (2~8)。
[0007] 作为上述技术方案的进一步优选，所述纳米纤维的纤维直径为1.00~3. 33 dtexo
[0008] 作为上述技术方案的进一步优选，所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : 6。
[0009] 所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法，包括W下步骤： 步骤一、定量称取=氧化钢、=氧化鹤、五氧化二饥、二氧化铁，然后放在一起研磨成粒 径为0. 1~10微米的粉末，并充分混合均匀，制得催化剂粉末； 步骤二、将步骤一制得的催化剂粉末与聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締 和聚酷亚胺中的一种或多种材料母料混合均匀，然后送入设备中加热烙融，并使催化剂粉 末均匀分散，制得预挤出料； 步骤=、将步骤二制得的预挤出料通过喷射器朝向集料板喷出制得纳米纤维，所述 喷射器的喷嘴和所述集料板均为金属导体，且所述喷射器的喷嘴和所述集料板之间施加 10~20万伏的静电场。
[0010] 本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下： 本发明所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维，具有催化分解氮氧化物的功能，且附 着性能好，催化分解性能不衰减；纤维强度能够满足织造性能要求。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法的示意图； 图中：1为预挤出料，2为喷射器的喷嘴，3为集料板，4为电场电源。
【具体实施方式】
[0012] 下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
[001引具体实施例1 本实施例所述具有催化功能的滤料用纳米纤维，其制造原料包括聚合物载体和催化剂 粉末，通过烙融原料制成纳米纤维： 所述聚合物载体为聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亚胺中的一 种或多种；所述纳米纤维的纤维直径为1化ex; 所述催化剂粉末包括W下质量份数的组分氧化钢0. 7份、=氧化鹤4. 5份、五氧化 二饥1. 2份、二氧化铁82份； 且所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : 6。
[0014] 如图1所示，为本实施例所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法的示 意图，其包括W下步骤： 步骤一、定量称取=氧化钢、=氧化鹤、五氧化二饥、二氧化铁，然后放在一起研磨成粒 径为0. 1~10微米的粉末，并充分混合均匀，制得催化剂粉末； 步骤二、将步骤一制得的催化剂粉末与聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締 和聚酷亚胺中的一种或多种材料母料混合均匀，然后送入设备中加热烙融，并使催化剂粉 末均匀分散，制得预挤出料； 步骤=、将步骤二制得的预挤出料通过喷射器朝向集料板喷出制得纳米纤维，所述 喷射器的喷嘴和所述集料板均为金属导体，且所述喷射器的喷嘴和所述集料板之间施加 10~20万伏的静电场。
[001引具体实施例2 本实施例所述具有催化功能的滤料用纳米纤维，其制造原料包括聚合物载体和催化剂 粉末，通过烙融原料制成纳米纤维： 所述聚合物载体为聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亚胺中的一 种或多种；所述纳米纤维的纤维直径为3. 33化ex; 所述催化剂粉末包括W下质量份数的组分氧化钢0. 5份、=氧化鹤5份、五氧化二 饥1.5份、二氧化铁85份； 且所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : 2。
[0016] 本实施例所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法与具体实施例1相 同。
[0017] 具体实施例3 本实施例所述具有催化功能的滤料用纳米纤维，其制造原料包括聚合物载体和催化剂 粉末，通过烙融原料制成纳米纤维： 所述聚合物载体为聚苯硫酸、聚对苯二甲酸乙二醇醋、聚四氣乙締和聚酷亚胺中的一 种或多种；所述纳米纤维的纤维直径为2化ex; 所述催化剂粉末包括W下质量份数的组分氧化钢1份、=氧化鹤4份、五氧化二饥 1份、二氧化铁80份； 且所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : 8。
[0018] 本实施例所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法与具体实施例1相 同。
[0019] 对照实施例1~4 本实施例所述具有催化功能的滤料用纳米纤维，除所述聚合物载体和所述催化剂粉末 的质量比有所变化外，其余部分与具体实施例3相同，所述聚合物载体和所述催化剂粉末 的质量比见下表1 :(表1中质量比即为所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比；表1 中催化性能是将制得的具有催化功能的滤料用纳米纤维针刺制成200克每平米的针刺拉， 然后检测200°C时对氮氧化物的去除率。） 表1、聚合物载体和催化剂粉末的质量比的影响
由上表可知，所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : 6时，具有催化功能 的滤料用纳米纤维的纤维强度和催化性能综合性最佳。
[0020] 对照实施例5~8 本实施例所述具有催化功能的滤料用纳米纤维，除所述纳米纤维的纤维直径有所变化 夕F，其余部分与具体实施例2相同，所述纳米纤维的纤维直径见下表2 :(表2中纤维直径即 为所述纳米纤维的纤维直径；表2中催化性能是将制得的具有催化功能的滤料用纳米纤维 针刺制成200克每平米的针刺拉，然后检测200°C时对氮氧化物的去除率。） 表2、纳米纤维的纤维直径的影响
由上表可知，所述纳米纤维的纤维直径过小，纤维强度难W满足织造性能要求；所述纳 米纤维的纤维直径过大，分解氮氧化物的催化性能急剧下降；所述纳米纤维的纤维直径为 1. 00~3. 33化ex时，具有催化功能的滤料用纳米纤维的纤维强度和催化性能综合性最 佳。
[0021] W上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实 施仅限于运些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前 提下，还可W做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 一种具有催化功能的滤料用纳米纤维，其特征是，其制造原料包括聚合物载体和催 化剂粉末，通过熔融原料制成纳米纤维： 所述聚合物载体为聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚酰亚胺中的一 种或多种； 所述催化剂粉末包括以下质量份数的组分：三氧化钼0~1份、三氧化钨0~5份、五 氧化二银0~2份、二氧化钛80~85份。2. 如权利要求1所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维，其特征是，所述催化剂粉末 包括以下质量份数的组分：三氧化钼〇. 5~1份、三氧化钨4~5份、五氧化二钒1~1. 5 份、二氧化钛80~85份； 且所述聚合物载体和所述催化剂粉末的质量比为100 : (2~8)。3. 如权利要求2所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维，其特征是，所述纳米纤维的 纤维直径为L00~3. 33dtex。4. 如权利要求2所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维，其特征是，所述聚合物载体 和所述催化剂粉末的质量比为100 : 6。5. 如权利要求1或2所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维的制备方法，其特征是，包 括以下步骤： 步骤一、定量称取三氧化钼、三氧化钨、五氧化二钒、二氧化钛，然后放在一起研磨成粒 径为0. 1~10微米的粉末，并充分混合均匀，制得催化剂粉末； 步骤二、将步骤一制得的催化剂粉末与聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯 和聚酰亚胺中的一种或多种材料母料混合均匀，然后送入设备中加热熔融，并使催化剂粉 末均匀分散，制得预挤出料； 步骤三、将步骤二制得的预挤出料通过喷射器朝向集料板喷出制得纳米纤维，所述 喷射器的喷嘴和所述集料板均为金属导体，且所述喷射器的喷嘴和所述集料板之间施加 10~20万伏的静电场。
【专利摘要】本发明公开了一种具有催化功能的滤料用纳米纤维，其制造原料包括聚合物载体和催化剂粉末，通过熔融原料制成纳米纤维：所述聚合物载体为聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚酰亚胺中的一种或多种；所述催化剂粉末包括以下质量份数的组分：三氧化钼0～1份、三氧化钨0～5份、五氧化二钒0～2份、二氧化钛80～85份。本发明所述的具有催化功能的滤料用纳米纤维，具有催化分解氮氧化物的功能，且附着性能好，催化分解性能不衰减；纤维强度能够满足织造性能要求。
【IPC分类】D01F6/48, D01F1/10, D01F6/94, D01F6/92
【公开号】CN105401248
【申请号】CN201510846105
【发明人】刘江峰, 徐辉
【申请人】安徽省元琛环保科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月30日