一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法
【专利摘要】一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，首先将纳米碳酸钙制备成所需要的纳米碳酸钙成形体；然后将纳米碳酸钙成形体封闭后放置于漆雾环境中，同时将浓度计也放置于漆雾环境中，测量出漆雾的初始浓度；将封闭的成形体打开，在打开期间，观察浓度计的读数，根据浓度计的读数判断纳米碳酸钙对喷雾的吸附是否已达到饱和以及是否更换纳米碳酸钙成形体；本发明充分利用纳米碳酸钙巨大的比表面积以及优异的吸附能力对漆雾进行捕捉处理；同时吸附喷雾后的纳米碳酸钙经过再处理后可以作为添加剂应用到涂料中去，极大地节约了成本；并且纳米碳酸钙表现出了良好的长期持续性，在以成形体的形式提供使用时，其形状容易加工，适合大规模生产和应用。
【专利说明】一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸附漆雾的方法，具体涉及一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法。
【背景技术】
[0002]在汽车喷涂领域，传统上采用湿法喷涂技术对汽车喷涂后产生的漆雾进行处理，该技术主要利用液体物质(如水、油、有机溶液或无机溶液)对漆雾进行捕捉，将其溶解在液体中后再进行处理。但利用该方法需要消耗大量的能量，运行成本高，同时工作区污染严重，不能满足环保要求。并且该方法对漆雾的处理能力差，其漆雾被捕捉溶解后也需要进行再处理，其工艺复杂且难以回收利用。
[0003]目前很多汽车生产线开始利用干式喷涂技术对多余的漆雾进行回收处理。干式喷漆技术主要利用石灰石对漆雾进行过滤吸附，有的会在利用石灰石吸附前加一道漆雾过滤棉，以提高对漆雾的过滤吸附能力。但在应用过程中发现，石灰石的使用量极大，同时其吸附漆雾后的石灰石作为建筑材料的价值也降低，无法再利用。
[0004]随着纳米技术的发展，在干式喷涂技术中利用纳米级的材料对漆雾进行回收处理开始受到人们的注意。当前已有人利用活性炭对漆雾进行回收处理。但活性炭的使用寿命有限，需要频繁更换以保持其对喷雾有效的吸附能力，极大地提高了成本。
【发明内容】
[0005]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，充分利用纳米碳酸钙巨大的比表面积对漆雾进行捕捉处理，使其具有良好的吸附性能。同时吸附喷雾后的纳米碳酸钙经过再处理后可以作为添加剂应用到涂料中去，极大地节约了成本。并且纳米碳酸钙表现出了良好的长期持续性，在以成形体的形式提供使用时，其形状容易加工，适合大规模生产和应用。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，包括如下步骤:
[0008]步骤1:将纳米碳酸钙制备成所需要的纳米碳酸钙成形体，所述的纳米碳酸钙成形体利用载体形成或不利用载体形成；
[0009]步骤2:将纳米碳酸成形体封闭后放置于漆雾环境中，同时将浓度计也放置于漆雾环境中，测量出漆雾的初始浓度；
[0010]步骤3:将封闭的成形体打开，在打开期间，观察浓度计的读数，
[0011 ] 若浓度计的读数未达到0，但浓度计的读数已经基本保持不变了，则此时纳米碳酸钙对喷雾的吸附已达到饱和，若需要继续吸附漆雾则更换另外的纳米碳酸钙成形体；
[0012]若浓度计的读数快速变化达到0，则漆雾环境中的漆雾已被吸附完，但纳米碳酸钙对喷雾的吸附未达到饱和，还能够再次使用；
[0013]若浓度计的读数缓慢变化达到0，则漆雾环境中的漆雾已被吸附完，且纳米碳酸钙对喷雾的吸附也基本达到饱和。
[0014]所述纳米碳酸钙成形体若利用载体形成，则载体为通孔结构的蜂窝状，将纳米碳酸钙附着在蜂窝结构的表面制作成一种成形体一纳米碳酸钙网。
[0015]所述纳米碳酸钙成形体若不利用载体形成，则成形体的形状为球形、椭球形或不规则形状。
[0016]所述纳米碳酸钙成形体中单位质量的纳米碳酸钙对喷雾的饱和吸附量为:
[0017]AQ = (Σ (Cn-Ci2))*V/M
[0018]其中:Cn、Ci2分别为第i次吸附过程中喷雾的初始浓度和吸附平衡浓度，V为漆雾环境的体积，M为纳米碳酸钙成形体中的纳米碳酸钙质量。
[0019]所述纳米碳酸I丐的粒径为1nm?lOOnm。
[0020]和现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0021](I)充分利用纳米碳酸钙的巨大比表面积，极大地提高了其对喷雾的吸附能力，大大降低了纳米碳酸钙的使用量，从而有效地节约了成本。
[0022](2)对吸附喷雾后的纳米碳酸钙可以进行回收利用，满足日益提高的对环保的诉求。
[0023](3)纳米碳酸钙具有良好的长期持续性，在以成形体的形式提供使用时，无需频繁更换。
[0024](4)纳米碳酸钙制作的成形体形状可以任意加工，容易制成各种复杂的形状，适合大规模生产和应用。
[0025](5)纳米碳酸I丐的粒径可以通过配方在1nm?10nm的范围内调节,适合对不同条件下产生的漆雾进行吸附处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明中纳米碳酸钙的微观结构示意图。
[0027]图2是本发明中纳米碳酸钙粉末的示意图。
[0028]图3是根据本发明设计的一种成形体——纳米碳酸钙网的示意图。
[0029]图4是很据本发明设计的一种成形体一一纳米碳酸钙网前四次吸附过程中喷雾浓度的变化曲线图。
【具体实施方式】
[0030]首先对本发明的原理和工作过程做如下说明:
[0031]纳米碳酸钙是一种纳米级的多孔性物质，它具有高度发达的孔隙构造，其具体的微观结构示意图如图1所示。由于碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙，即石灰石所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。同时纳米碳酸钙的多孔结构使其具有巨大的比表面积，在利用其对漆雾进行过滤吸附时，能使纳米碳酸钙和漆雾之间充分接触，从而提高纳米碳酸钙对漆雾的吸附性能。并且纳米碳酸钙的孔径可以通过配方在1nm?10nm之间进行调节，因此可以对不同条件下产生的漆雾进行有效处理。
[0032]如图2所示为纳米碳酸钙粉末的示意图，将其制成所需要的成形体，然后放置于漆雾环境中，当漆雾经过纳米碳酸钙时，会被自然地吸入纳米碳酸钙的孔道中。这是由于分子之间的相互引力就像磁力一样，纳米碳酸钙孔道壁面上的大量分子可以对漆雾产生强大的吸引力，从而达到将漆雾吸引进孔径中的目的。
[0033]评价纳米碳酸钙对喷雾的吸附能力最重要的指标为纳米碳酸钙的饱和吸附量。其实验计算过程如下:向体积为V升的试验舱内投入M克封闭的纳米碳酸钙，再向试验舱内注入喷雾，采样得到喷雾的初始浓度Cp敞开封闭的纳米碳酸钙吸附喷雾，一定时间后，找出纳米碳酸钙对喷雾吸附的平衡浓度C2。重复注入喷雾i次，敞开纳米碳酸钙i次。其中第i次吸附时，喷雾的浓度基本保持不变，即认为纳米碳酸钙对喷雾的吸附已达到饱和。则单位质量的纳米碳酸钙对喷雾的饱和吸附量为:
[0034]AQ = (Σ (Cil-Ci2))*V/M
[0035]其中Cn、Ci2分别为第i次吸附过程中喷雾的初始浓度和吸附平衡浓度。
[0036]下下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0037]如图3所示，本实施例一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，采用通孔结构的蜂窝为载体，将纳米碳酸钙附着在蜂窝结构的表面制作成一种成形体一纳米碳酸钙网。这样制成的纳米碳酸钙网具有体积密度小、吸附效率高的特点。将纳米碳酸钙网置于漆雾环境中，当漆雾通过蜂窝结构时，便会与附着在蜂窝结构上的纳米碳酸钙充分接触，利用纳米碳酸钙孔道壁面上的分子对漆雾产生的巨大吸引力，将漆雾吸入孔径中。由于纳米碳酸钙巨大的比表面积，使其对漆雾具有良好的过滤吸附效果。
[0038]如图4所示为前四次吸附过程中喷雾浓度(mg/m3)的变化曲线图。在第一次吸附过程中，由于初始喷雾浓度比较低，纳米碳酸钙几乎可以达到对喷雾的完全吸附。考虑到纳米碳酸钙已经进行过第一次吸附，在第二、三次吸附过程中，虽没有达到对喷雾完全吸附，但喷雾浓度也有非常明显的降低。而在第四次吸附过程中，喷雾浓度基本上保持不变，即可认为纳米碳酸钙已达到饱和吸附量，根据饱和吸附量的计算公式可得其值为623ug/g。
[0039]上述仅是以成形体一一纳米碳酸钙网为具体实施例，需要指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:将纳米碳酸钙制备成所需要的纳米碳酸钙成形体，所述的纳米碳酸钙成形体利用载体形成或不利用载体形成； 步骤2:将纳米碳酸钙成形体封闭后放置于漆雾环境中，同时将浓度计也放置于漆雾环境中，测量出漆雾的初始浓度； 步骤3:将封闭的成形体打开，在打开期间，观察浓度计的读数， 若浓度计的读数未达到O，但浓度计的读数已经基本保持不变了，则此时纳米碳酸钙对喷雾的吸附已达到饱和，若需要继续吸附漆雾则更换另外的纳米碳酸钙成形体； 若浓度计的读数快速变化达到O，则漆雾环境中的漆雾已被吸附完，但纳米碳酸钙对喷雾的吸附未达到饱和，还能够再次使用； 若浓度计的读数缓慢变化达到O，则漆雾环境中的漆雾已被吸附完，且纳米碳酸钙对喷雾的吸附也基本达到饱和。
2.根据权利要求1所述的一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，其特征在于:所述纳米碳酸钙成形体若利用载体形成，则载体为通孔结构的蜂窝状，将纳米碳酸钙附着在蜂窝结构的表面制作成纳米碳酸钙网。
3.根据权利要求1所述的一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，其特征在于:所述纳米碳酸钙成形体若不利 用载体形成，则成形体的形状为球形、椭球形或不规则形状。
4.根据权利要求1所述的一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，其特征在于:所述纳米碳酸钙成形体中单位质量的纳米碳酸钙对喷雾的饱和吸附量为:
AQ = (Σ (Cn-Ci2))*V/M 其中:Cn、Ci2分别为第i次吸附过程中喷雾的初始浓度和吸附平衡浓度，V为漆雾环境的体积，M为纳米碳酸钙成形体中的纳米碳酸钙质量。
5.根据权利要求1所述的一种利用纳米碳酸钙吸附漆雾的方法，其特征在于:所述纳米碳酸钙的粒径为1nm~lOOnm。
【文档编号】B05B15/00GK104028409SQ201410255427
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】陈曦 申请人:陈曦