专利名称：负载有催化剂颗粒的膨胀型聚四氟乙烯多孔膜或条带的制备方法和臭氧去除过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种负载催化剂颗粒的膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)的多孔膜或条带的制备方法，还涉及包含所述多孔膜的臭氧去除过滤器。
背景技术：
催化剂可用于多种目的，例如改变化学组分以及分解去除污染物。使用催化剂面临的常见问题包括如何使能用于催化剂和将要进行处理的流体之间的反应的催化剂面积最大化，同时能容易并稳定地运载或固定催化剂。粉末形式或者其他颗粒形式的催化剂可以具有最大的催化面积，但是催化功效只有在满足催化颗粒以将要进行处理的流体可以在整个催化剂面积上自由流动的方式进行取向时才能充分显现。
使用膨胀型PTFE材料作为基材来容纳和固定催化剂颗粒是已知的(专利文献1)。 膨胀型PTFE材料具有包含结点和原纤维的细多孔基质结构，这种结构能通过将催化剂颗粒包封在细孔内部来稳定地固定催化剂颗粒。依据专利文献1，膨胀型PTFE多孔基质提供了改进的内表面或孔隙率，能使得要进行处理的流体和催化剂颗粒之间的接触面积最大化以用于过滤目的。膨胀型PTFE多孔基质在通过机械拉伸，而不使用例如起泡剂或者成孔剂等任何化学试剂形成时也是有利的，因此它能避免在随后固定催化剂颗粒时造成的化学污染。此外，因为膨胀型PTFE多孔基质通常具有包括拉伸强度在内的良好的机械性能，它具有突出的可操作性并可用作容纳催化剂的基底材料，在使用过程中被损坏的风险低。
引用文献
专利文献
专利文献1 日本专利公开审查平第11-50M69号
发明概述
专利文献1中描述的一种容纳催化剂颗粒的基底材料由以下步骤制成先将PTFE 分散体和催化剂颗粒混合来制备浆液，然后将浆液干燥，形成粉末，向所述粉末中加入润滑剂，形成糊料，并通过挤出和辊轧将糊料成形为条带状，最后将所述条带拉伸以形成孔。但是，在此现有技术制备方法中，糊料中经受挤出和辊轧的催化剂颗粒是造成模塑制品缺陷的一个原因，或者它们会削弱模塑加工性能。此外，拉伸含有催化剂颗粒的条带不能得到高的拉伸比，特别是当缺陷存在时拉伸比会进一步降低，从而导致多孔基质的强度不足。
因此，本发明的一个目的在于提供一种制备负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的方法，所述方法将模塑过程中产生的缺陷最小化，并且模塑加工性能是令人满意的。
本发明的另一目的在于提供一种制备负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的方法，该方法允许高比例拉伸，从而进一步提高所述膜或条带的强度。
本发明的其它目的通过对解决问题的方法说明以及随后的进一步说明可显而易见地了解。CN 102510874 A说明书2/7页
解决问题的方法
根据本发明内容，提供
(1) 一种用于制备负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的方法，所述方法包括
制备条带状多孔聚四氟乙烯(PTFE)的步骤，
用催化剂颗粒的溶液或分散体浸渍所述条带状多孔PTFE的步骤，
基本上去除溶剂或者分散介质的步骤，和
在加工方向(MD)和/或横向(TD)方向上进一步拉伸包含催化剂颗粒的条带状多孔PTFE的步骤。
根据本发明内容，进一步提供
(2)根据以上⑴所述的方法，将PTFE细粉末的糊料通过挤出模塑为条带状形式， 如果必要的话进一步对挤出的条带进行辊轧，并干燥所述挤出的条带，从而使所述条带状多孔PTFE呈多孔形式。
根据本发明内容，进一步提供
(3)根据以上(2)所述的方法，在干燥步骤之后，在MD方向或MD和TD方向上预拉伸所述挤出的条带，从而使所述条带状多孔PTFE呈多孔形式。
根据本发明内容，进一步提供
(4)根据以上(1)-(3)中任一项所述的方法，在TD方向上的总拉伸比为1. 5-300。
根据本发明内容，进一步提供
(5)根据以上(1)44)中任一项所述的方法，在TD方向上的总拉伸比为1. 2-200。
根据本发明内容，进一步提供
(6)根据以上(1)-(5)中任一项所述的方法，所述催化剂颗粒包括选自下组的至少一种臭氧分解催化剂二氧化锰、氧化铜、二氧化钛、钼、钯和氧化铝。
根据本发明内容，进一步提供
(7) 一种臭氧去除过滤器，其包含根据以上(6)所述方法制备的负载臭氧分解催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜。
发明效果
根据本发明，不含催化剂颗粒的PTFE成形为条带，因此所述条带在模塑过程中不易产生缺陷，并且模塑加工性能是令人满意的。此外，由于本发明的模塑条带中很少有缺陷或者没有缺陷，它可以随后实现高比例拉伸，从而可以获得具有相对高强度的膨胀型PTFE 多孔膜或条带。此外，由于根据本发明，条带状PTFE在用催化剂颗粒的溶液或分散体浸渍催化剂颗粒的步骤之后进行拉伸，当膨胀型PTFE多孔膜浸渍有催化剂颗粒时，没有因溶剂或分散介质引起的膜收缩发生，并且得到稳定的孔尺寸。此外，根据本发明，由于催化剂颗粒被浸渍，催化剂颗粒可以均勻地分布在PTFE多孔膜中。同样根据本发明，催化剂颗粒在溶液或分散体中的催化剂颗粒浓度可以增大，从而使得溶剂或分散介质的必需量得以减少，因此能节约用来去除溶剂或分散介质的能量。此外，根据本发明，当催化剂颗粒被浸渍时，所述多孔PTFE是条带形式，因此不需要用很宽的浸渍装置进行膜浸渍，并且能将生产设备小型化。
附图简要说明
图1是显示实施例和比较例中得到的各膨胀型PTFE多孔膜的气体渗透性的柱状图。
图2是显示实施例和比较例中得到的各膨胀型PTFE多孔膜在MD和TD方向上比强度的柱状图。
本发明的实施方式
根据本发明，制备负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的方法包括制备条带状多孔PTFE的步骤，用催化剂颗粒的溶液或分散体浸渍所述条带状多孔PTFE的步骤， 基本上去除溶剂或分散介质的步骤，和进一步在MD和/或TD方向上拉伸含催化剂颗粒的所述条带状多孔PTFE的步骤。
制备条带状多孔PTFE的步骤本身是已知的，例如，可以通过日本在审专利公开昭第51-18991号所述的方法制备条带状多孔PTFE。具体地，例如通过将分散聚合法或类似方法聚合得到的PTFE细粉末与润滑剂(如溶剂石脑油或矿物油精)混合获得糊料，将所述糊料挤出模塑为条带形式，将挤出的条带干燥得到多孔PTFE条带。使用的PTFE细粉末可以是市售商品，例如购自大金工业有限公司(Daikin Industries, Ltd)的P0LYFL0NK F-104。 如果必要的话，所述挤出的条带可以在干燥之前通过常规方法辊轧来调节该挤出模塑条带的厚度。接着，所述挤出的条带或挤出/辊轧的条带可以在200°C干燥，例如，用来去除润滑剂，在条带状PTFE中形成孔。
当上述性质在单个干燥步骤中不能实现时，所述干燥步骤之后可以接着对所述挤出的条带或挤出/辊轧的条带在MD方向或MD和TD方向用常规方法进行预拉伸，从而形成孔。预拉伸因数可以是能获得前述性质的任意范围，该预拉伸因数取决于PTFE起始材料的性质，但通常在MD方向上是几倍至大约20倍。所述预拉伸通常在PTFE的熔点O50-350°C) 附近的温度条件下进行。预拉伸也可以在TD方向进行，这种情况下，考虑到在后续的浸渍步骤中因溶剂收缩导致孔尺寸减小，优选预拉伸因数不能太高。有关拉伸方法的细节如日本在审专利公开昭第51-18991号中所述。这样，由于根据本发明不含催化剂颗粒的PTFE成形为条带，所述条带在模塑过程中不易产生缺陷，并且挤出或辊轧加工性能是令人满意的。 此外，由于所述模塑条带实际上无缺陷，可以在浸渍之后的拉伸步骤中进行高比例拉伸，可以在最后得到具有高强度的膨胀型PTFE多孔膜或条带。在以下所述的浸渍步骤之前，所述条带状多孔PTFE的性质通常可以是厚度为0. 02毫米-3毫米，孔隙率为20-95 %，平均孔径为0.01-20微米。
以这种方式制备的条带状多孔PTFE再用催化剂颗粒的溶液或分散体(以下称为 “催化剂分散体或溶液”)浸渍。对催化剂颗粒的种类没有限制，可以根据目的使用不同种类的催化剂颗粒。例如，当使用本发明的负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带作为臭氧去除过滤器时，可以单独或组合使用臭氧分解催化剂，如二氧化锰、氧化铜、二氧化钛、 钼、钯或氧化铝。可以用于本发明的催化剂颗粒不限于臭氧分解催化剂，本领域技术人员阅读本说明书之后容易想到可以使用其它催化剂颗粒。
在催化剂分散体或溶液中使用的溶剂或分散介质(以下称为“溶剂或分散介质”) 没有特别限制，只要其令人满意地溶解或分散所用的催化剂颗粒即可，例如可以使用乙醇、 丙醇、己烷或水等。由于PTFE多孔膜天然具有优良的耐化学性，从这一角度来说对溶剂或分散介质没有限制。另一方面，由于PTFE多孔膜基本上是疏水的，优选使用疏水溶剂或分散介质来促进浸渍处理。为了在PTFE多孔膜中均勻地分布催化剂颗粒，优选使用催化剂颗粒的溶液。使用催化剂颗粒的分散体时，分散体中催化剂颗粒的粒度优选尽可能小，在这样的范围内催化剂颗粒不会团聚在一起，从而使催化剂颗粒均勻地分散在PTFE多孔膜中。例如，分散体中催化剂颗粒的平均粒度明显小于要浸渍的条带状多孔PTFE的平均孔径，优选为0. 001-0. 1微米。也可以使用分散助剂如柠檬酸来制备催化剂颗粒的分散体。
催化剂分散体或溶液中的催化剂浓度可以根据最终获得的膨胀型PTFE多孔膜所需的催化剂负载重量，并考虑下述拉伸步骤中的拉伸比来适当地调节。例如，设定拉伸步骤中拉伸比为因数10而使膜面积增加10倍时，拉伸之后催化剂负载重量/单位面积降低至拉伸之前的1/10，因此，优选使用高浓度催化剂分散体或溶液，从而使催化剂以相对于预期的催化剂负载重量10倍的量浸渍到条带状多孔PTFE中。具体地，催化剂分散体或溶液中的催化剂浓度优选按照需要调节至0. 1-10重量％的范围。这样，根据本发明，在催化剂分散体或溶液中的催化剂浓度可以增加，从而使得溶剂或分散介质的必需量得以减少，并且能节约在后续步骤中用于去除溶剂或分散介质的能量。此外，由于在拉伸步骤之前的条带状多孔PTFE具有小的浸渍面积，所述PTFE因重量导致的弯曲小于向膨胀型PTFE多孔膜施用浸渍步骤的情况，从而有利于实现更均勻的浸渍。
浸渍催化剂分散体或溶液的方法可以由本领域技术人员在将条带状多孔PTFE浸没在催化剂分散体或溶液中的多种方法，和在条带状多孔PTFE上涂覆或喷涂(blasting) 催化剂分散体或溶液的多种方法中进行适当选择。催化剂分散体或溶液的浸渍步骤可以在室温下、在空气气氛中进行，但优选采用降低压力的条件来促进多孔PTFE脱气和催化剂分散体或溶液渗透到孔中。
在条带状多孔PTFE用催化剂分散体或溶液浸渍之后，对含催化剂的多孔PTFE进行干燥，基本上去除溶剂或分散介质。所述干燥可以在能使所用的溶剂或分散介质有效蒸发的条件下进行，本领域技术人员可以适当地选择以下方法在空气气氛中、在高于溶剂或分散介质沸点的温度下进行加热的多种方法，和应用减压条件、在较低的温度下处理的多种方法。通过基本上去除溶剂或分散介质，所述催化剂颗粒均勻地沉降或附着在所述条带状多孔PTFE的细孔的内表面上。为了进一步增加所述条带状多孔PTFE的催化剂负载重量， 浸渍步骤和溶剂或分散介质去除步骤可以随后重复一次或多次。
根据本发明，通过溶剂或分散介质去除步骤获得的含催化剂颗粒的条带状多孔 PTFE在MD和/或TD方向上进行拉伸。MD是加工方向，MD拉伸表示通过在纵向方向拉伸所述条带状多孔PTFE而使其伸长。TD是横向方向，TD拉伸表示通过在宽向方向拉伸所述条带状多孔PTFE而使其变宽。MD拉伸和TD拉伸都可以单独进行，或者当MD拉伸和TD拉伸两者都要进行时，它们可以同时或依次进行。多孔PTFE膜可以由通过包括TD拉伸得到的条带状多孔PTFE形成。以挤出时条带的宽度为基准，优选TD拉伸的总拉伸比(进行预拉伸时，它包括总因数，所述总因数包括预拉伸因数，以下相同)为1. 5-300，更优选3-200。 以挤出时条带的长度为基准，优选MD拉伸的总拉伸比为1.2-200，更优选2-100。具有优选范围的总拉伸比的膨胀型PTFE多孔膜或条带具有细多孔基质结构和催化剂颗粒，所述细多孔基质结构包括结点和原纤维，所述催化剂颗粒同等地分散在均勻分布的细孔内部并且被稳定地固定。同时，通过在上述范围内改变MD和/或TD方向的总拉伸比可以容易地控制要进行处理的流体通过的细孔的尺寸，即平均孔径。本发明的膨胀型PTFE多孔膜或条带能表现出例如在厚度为0. 001毫米-0. 5毫米，孔隙率为5-95%和平均孔径为0. 005-20微米的范围内的性质。
如上所述，如专利文献1所述的容纳催化剂颗粒的基底材料包括与PTFE分散体混合的催化剂颗粒，得到的糊料通过挤出和辊轧形成条带，之后拉伸所述条带形成孔。艮口， 由于在PTFE的实心(solid)部分中存在固体颗粒的情况下对PTFE进行拉伸，无法得到高拉伸比，特别是在挤出模塑过程中由催化剂颗粒导致的缺陷存在时，实际上能得到的拉伸比更低。但是，使用本发明负载催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的制备方法，PTFE 在催化剂颗粒不附着在条带状多孔PTFE的实心部分，而附着在细孔内表面的情况下进行拉伸，因此催化剂颗粒的存在实际上不会对PTFE的高比例拉伸产生影响。此外，由于采用本发明的方法在挤出模塑的过程中没有催化剂颗粒存在，在挤出的条带中几乎没有发现缺陷，可以实现随后的高比例拉伸，从而使得到的膨胀型PTFE多孔膜或条带具有更高的机械强度(包括拉伸强度)。
用本发明的催化剂分散体或溶液浸渍所述条带状多孔PTFE之后在MD和/或TD 方向进行拉伸还具有另一个重要意义。在催化剂颗粒被负载在多孔PTFE中的情况下，向膨胀型PTFE多孔膜浸渍催化剂分散体或溶液的过程有时是在MD和/或TD方向进行拉伸之后进行。但是，所述膨胀型PTFE多孔膜经与催化剂分散体或溶液的溶剂或分散介质接触发生膜收缩，可能得到孔径收缩和膜强度减小的结果。此外，由于膨胀型PTFE多孔膜很软且容易撕裂，在催化剂分散体或溶液的浸渍过程中难以进行操作。但在本发明的方法中，所述催化剂分散体或溶液在容易处理的条带状多孔PTFE (之后再将条带状PTFE进行拉伸)状态下进行浸渍，因此没有因溶剂或分散介质导致的膜收缩发生，得到稳定的孔径，同时也能实现高的膜强度。因此，本发明利用向多孔PTFE浸渍催化剂分散体或溶液以及浸渍之后的拉伸步骤的协同效果，实现了具有高机械强度的负载催化剂的PTFE多孔膜，这是现有技术无法获得的。实施例
现通过实施例对本发明进行更详细的解释。
(实施例1)
根据日本在审专利公开昭第51-18991号所述的方法制备条带状多孔PTFE。具体地，将220克溶剂石脑油(出光兴有限公司(Idemitsu Kosan Co. ,Ltd.)的产品)与1000 克PTFE细粉末(CD-123，旭硝子玻璃公司(Asahi Glass Co·，Ltd·))混合，形成PTFE细粉末糊料。将糊料装填到挤出模塑机中，挤出成为宽20厘米，厚1毫米的条带。挤出的PTFE 条带连续送入干燥机中，在200°C条件下进行干燥处理，以去除溶剂石脑油。接着，将干燥的 PTFE条带连续送入拉伸设备，在300°C的温度下在条带的加工方向(MD)以拉伸比8进行预拉伸，形成预拉伸的PTFE多孔条带，将其卷起。
使用球磨机将作为催化剂的1克二氧化锰(MnO2)(瓦克纯化学工业有限公司 (Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)的产品)粉碎之后，将其以浓度1重量/体积％ 分散在1升乙醇中，制备催化剂颗粒的分散体。将预拉伸的PIPE多孔条带展开，连续送入前述催化剂颗粒分散体中，在室温下进行停留时间为1分钟的浸渍处理，预拉伸的PTFE多孔条带的细孔内表面上催化剂颗粒的粘附力为0. 1克/平方米。将浸渍并预拉伸的PTFE多孔条带连续送入干燥机，在温度120°C，停留时间1分钟的条件下进行干燥处理，来去除乙醇。接着，将干燥的预拉伸的PTFE多孔条带连续送入拉伸设备，在300°C的温度下沿条带的横向方向(TD)以拉伸比10进行拉伸，形成膨胀型PTFE多孔膜。再将膨胀型PTFE多孔膜在380°C进行连续加热处理，固定多孔结构(热固化(setting))，然后卷起。在得到的膨胀型PTFE多孔膜中二氧化锰的粘附力为0. 01克/平方米。
(比较例1)
用与实施例1同样的方式形成预拉伸的PTFE多孔条带。接着，将预拉伸的PTFE 多孔条带连续送入拉伸设备，在300°C的温度下沿TD方向以拉伸比10进行拉伸，形成膨胀型PTFE多孔膜。再将膨胀型PTFE多孔膜在380°C进行连续加热处理，固定多孔结构(热固化)，然后卷起。
作为催化剂颗粒的0. 1克二氧化锰以浓度0. 1重量/体积％分散在1升乙醇中， 制备催化剂颗粒的分散体。将膨胀型PTFE多孔膜连续送入前述催化剂颗粒分散体中，在室温下进行停留时间为1分钟的浸渍处理，膨胀型PTFE多孔膜的细孔内表面上催化剂颗粒的粘附力为0. 1克/平方米。将浸渍的膨胀型PTFE多孔膜连续送入干燥机，在温度120°C，停留时间1分钟的条件下进行干燥处理，从而去除乙醇。
(比较例2)
将作为催化剂颗粒的2克二氧化锰与1000克PTFE细粉末混合，制备包含2重量％ 二氧化锰的PTFE细粉末。采用日本在审专利公开昭第51-18991号所述的方法，在室温下将220克溶剂石脑油与PTFE细粉末混合，形成PTFE细粉末糊料。将糊料装填到挤出模塑机中，挤出成为宽20厘米，厚1毫米的条带。挤出的PTFE条带连续送入干燥机，在200°C 条件下进行干燥处理，以去除溶剂石脑油。接着，将干燥的PTFE条带连续送入拉伸设备，在 3000C的温度下沿MD方向以拉伸比8进行预拉伸，形成预拉伸的PTFE多孔条带，将其卷起。 接着，将预拉伸的PTFE多孔条带连续送入拉伸设备，在300°C的温度下沿TD方向以拉伸比 10进行拉伸，形成膨胀型PTFE多孔膜。再将膨胀型PTFE多孔膜在380°C进行连续加热处理，固定多孔结构(热固化)，然后卷起。在得到的膨胀型PTFE多孔膜中二氧化锰的粘附力为0.01克/平方米。
(对照实施例)
用与实施例1同样的方法制备不含催化剂的普通膨胀型PTFE多孔膜，不同之处在于取消用催化剂颗粒分散体浸渍的步骤和去除分散介质的干燥步骤，该多孔膜用作参比样品。
(气体渗透性)
测量实施例、比较实施例和对照实施例中的各膨胀型PTFE多孔膜的气体渗透性。 在内径为16毫米的0型夹具上固定膨胀型PTFE多孔膜样品来测量气体渗透性，用膜流量计(用埃斯特可有限公司(Estec Co.，Ltd.)生产的膜流量计(FILM FLOW METER))测量在 1.5千帕压力下，空气从膜的一侧通过所述膜的空气流。结果如图1所示。如图1所示，膨胀型PTFE多孔膜中浸渍有催化剂分散体的对比实施例1与实施例1相比，气体渗透性明显较低。向PTFE细粉末糊料中加入催化剂颗粒的对比实施例2与实施例1相比，气体渗透性也明显较低。另一方面，实施例1中拉伸步骤在条带状多孔PTFE浸渍催化剂分散体或溶液之后进行，其气体渗透性与不含催化剂颗粒的普通膨胀型PTFE多孔膜(对照)相当。
(拉伸强度)
测量实施例、比较实施例和对照实施例中的各膨胀型PTFE多孔膜的拉伸强度。使用岛津公司(Shimadzu Corp.)生产的拉伸测试仪AG-1，测试片形状是根据JIS K 7127-1989的#5测试片。拉伸测试的卡盘距离为80毫米，各样品在MD和TD方向的拉伸强度在牵拉速率200毫米/分钟，温度23°C和相对湿度50%的测试条件下进行测量。结果如图2所示。如图2所示，向PTFE细粉末糊料中加入催化剂颗粒的对比实施例2与实施例1 相比，其在MD和TD方向的拉伸强度都明显较低。膨胀型PTFE多孔膜中浸渍有催化剂分散体的对比实施例1与实施例相比，其拉伸强度也明显较低，尤其是在TD方向。另一方面，实施例1中拉伸步骤在条带状多孔PTFE浸渍催化剂分散体或溶液之后进行，其在MD和TD方向的拉伸强度都明显高于不含催化剂颗粒的普通膨胀型PTFE多孔膜(对照)。
(臭氧分解能力)
使用实施例、对比实施例和对照实施例的膨胀型PTFE多孔膜制造臭氧去除过滤器，对过滤器进行臭氧分解能力测试。将膨胀型PTFE多孔膜切割成25厘米X 5米的尺寸， 使用热塑性粘合剂(HM712，由塞米迪恩公司(Cemedine Co. , Ltd.)生产)，将其粘附在厚度为0. 08毫米的强化铝箔(25厘米X5米)(东京铝业(Toyo Aluminium, KK.)的产品) 的一侧。接着，将层叠的多孔膜/箔切割成20毫米宽的条，再使用齿轮型折叠机进行折叠， 形成的折叠层高度约为1.8毫米。将折叠层放置在平直的非折叠层上，将两层卷起，成为直径约为50毫米的螺旋过滤器。这种构造在50米/分钟空气流速时产生2. 54毫米水柱的压力损失。含Ippm臭氧气体的空气以50米/分钟的空气速度引入过滤器。测试过程中室温保持为21-M°C，测试箱中的湿度在测试过程中保持低于10%相对湿度。使用的臭氧生成器是Orec VI-O型臭氧仪(Orec Model VI-O Ozonator)(购自亚利桑那州菲尼克斯的奥瑞克公司(Orec，Phoenix, Arizona))，臭氧在气流中产生，以浓度lppm，流速50米/ 分钟的条件通过过滤器。使用的臭氧气体测量装置是Orec DM-100型监测仪(Orec Model DM-lOOmonitor)，测量过滤器上游和下游的臭氧浓度，通过减少的量确定臭氧分解率。结果如下所示
臭氧分解率
对照例0%
实施例191%
对比实施例1 76%
对比实施例2 79%
对照例不含二氧化锰，因此臭氧分解率为0%。对比实施例1中膨胀型PTFE多孔膜浸渍有催化剂分散体，对比实施例2中向PTFE细粉末糊料加入催化剂颗粒，对比实施例1 和2与实施例1相比臭氧分解率都明显较低。另一方面，实施例1中拉伸步骤在向条带状多孔PTFE浸渍催化剂分散体或溶液之后进行，其显示91 %的高臭氧分解率。
工业适用性
本发明可以用于需要固定催化剂的多种技术领域。具体地，由于本发明能实现高的催化活性，同时保持膨胀型PTFE多孔膜原有的高机械强度和耐化学性，本发明能显著地促进工业发展。
权利要求
1.一种负载催化剂颗粒的膨胀型聚四氟乙烯多孔膜或条带的制备方法，所述方法包括制备条带状多孔聚四氟乙烯(PTFE)的步骤，用催化剂颗粒的溶液或分散体浸渍所述条带状多孔聚四氟乙烯的步骤， 基本上去除溶剂或者分散介质的步骤，和在加工方向(MD)和/或横向(TD)方向进一步拉伸包含催化剂颗粒的条带状多孔聚四氟乙烯的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述PTFE细粉末的糊料挤出模塑为条带状形式，如果必要的话，进一步辊轧挤出的条带并干燥所述挤出的条带，从而使所述条带状多孔聚四氟乙烯呈多孔形式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在干燥步骤之后，在加工方向或者在加工方向和横向方向上对所述挤出的条带进行预拉伸，从而使所述条带状多孔聚四氟乙烯呈多孔形式。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述横向方向上的总拉伸比为 1. 5-300。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述加工方向方向上的总拉伸比为1. 2-200。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂颗粒包括选自下组的至少一种臭氧分解催化剂二氧化锰、氧化铜、二氧化钛、钼、钯和氧化铝。
7.一种臭氧去除过滤器，其包含如权利要求6所述方法制备的负载臭氧分解催化剂颗粒的膨胀型聚四氟乙烯多孔膜。
全文摘要
本发明提供一种改进的制备其上负载有催化剂颗粒的膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜或条带的方法。本发明制备其上负载有催化剂颗粒的膨胀型PTFE多孔膜或条带的方法包括制备条带状多孔PTFE的步骤，用催化剂颗粒的溶液或分散体浸渍所述条带状多孔PTFE的步骤，基本上去除溶剂或分散介质的步骤，和进一步在加工方向(MD)和/或横向方向(TD)上拉伸含催化剂颗粒的所述条带状多孔PTFE的步骤。
文档编号B01J31/06GK102510874SQ201080023549
公开日2012年6月20日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月25日
发明者吉田和正 申请人:日本戈尔有限公司