专利名称：：毒气过滤催化介质和防毒面具过滤装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种毒气过滤催化介质及防毒面具过滤装置，尤其是一种对毒气进行分解吸收从而有效保护人的生命的一种毒气过滤催化介质及防毒面具过滤装置。
背景技术：
：人类的生命始终暴露在隧道内可怕的气体，毒气的攻击和战争中的化学武器。对于毒气和有害气体，传统的保护人类生命的方法是佩戴活性碳防毒面具过滤装置。然而，这种过滤装置有下述问题第一，活性碳对于一氧化碳(C0)，氨(NH3)没有过滤和吸收作用。第二，在持续的毒气环境中活性碳的过滤和吸收功能将会消失，活性碳需要定期更换。(在受污染的环境下，活性碳需每隔6小时更换)第三，无论空气污染如何，如果防毒面具被打开，由于湿度，活性碳必须被更换。如何没有被打开，活性碳必须每隔一段时间进行更换(根据北约标准，每隔三年时间)。而且，被抛弃的活性碳会产生环境污染。
发明内容技术问题本发明提供一种对一氧化碳(C0),氨(NH:,)和其它毒气进行分解吸收的毒气过滤催化介质及防毒面具过滤装置。所述的毒气过滤催化介质及防毒面具过滤装置可以无需每隔一段时间进行更换，并且不会产生环境污染。因此，本发明尤其适合军事使用的无需更换的防毒面具过滤装置。技术方案本发明提供了一种含膨润土基材料作为主要材料的毒气过滤催化介质。本发明另一目的提供了一种含毒气过滤催化介质的防毒面具过滤装置。有益效果根据本发明如上文所述，一氧化碳(CO)，氨(NH3)，以及其它有毒气体的分解，通过催化进程中吸收的有毒物质，在过滤装置的防毒面具。此外,，在催化过程中有机材料的分解，使氧气作为副产物生成。图1是本发明实施例的防毒面具过滤装置横截面示意图。图2是本发明实施例的防毒面具过滤装置装配示意图。具体实施方式以下，就本发明的实施例，参照附图详细地进行说明。本发明提供了一种以有毒气体过滤催化介质制得的防毒面具，以膨润土基矿物成形加工制成。本发明采用的膨润土基的矿物是一种粘土矿物质，它是以蒙脱土(固T)为主的材料。由于膨润土基的矿物具有多孔性结构，具有较强的吸收性和良好的膨胀性和阳离子交换容量(CEC)。因此，膨润土基的矿物有足够的活性与有机物形成配合物。因此，膨润土基的矿物是有相当的能力结合或分解含有有毒气体的有毒有机矿物质。尤其，膨润土，可根据膨润土主要材料MMT的层间阳离子的不同种类分为钙基膨润土和钠基膨润土即。钙基膨润土，典型的，可易适用于本发明。但是，由于钠基膨润土具有较低的层间结合和比钙基膨润土更高的活性。钠基膨润土可从自然开矿或从钙基膨润土获得。具体来说，制备钠基膨润土可采用改变阳离子，以碳酸钠(Na2C03)与钙基膨润土反应生成。此外，钙离子和钠离子，层间阳离子可至少为钙、钠、铝、铁、钛、锆或它们的其氧化物中的一个阳离子取代或扩充。换句话说，MMT的层间阳离，'可由前述内容和功能为中等或吸水分解或合并的有机材料的离子所取代。另夕r，MMT的层间阳离子可由前述内容转变为氢离子，通过烧结，使氧化物中的氢氧离子仍然保持柱型的状态。因此，氧化物中的氢氧离子，可作为吸收或分解或结合有机材料中有毒有害气体的媒介。同样的，通过前述的离子，可附加或单独插入，使腔内层由于采用该插层离子，从而提高吸收效果。一种制备高活性和高吸收性膨润土基矿物质的方法，可以是在高温度下干燥钠基膨润土或用球磨机碾磨钠基膨润土并烧结。由于钠基膨润土是活性非常高，当钠基膨润土在约10分钟至12小时的时间里从20080(TC干燥中，钠基膨润土有效地分解或结合有毒有机物质生成简单的物质。由于钠基膨润土高活性及多孔性结构的催化功能使其具有高活性区和高吸收区。同样的，可用球磨机碾磨钠基膨润土后烧结，以提高钠基膨润土烧结效果。膨润土基的矿物可能有不同的形状。最佳的，采用的膨润土基矿物是粉末状、颗粒状，或环形形状，以便于将膨润土基矿物分散在一个防毒面具内。一种情况，膨润土基矿物可使用圆筒形或马鞍形，以增加活性区。另一种情况，膨润土基矿物使用板形的多孔结构，以增加活:性区。此外，将三氧化二铝(A1203)和二氧化硅(Si02)以15:8520:80的配比搅拌混合，并在高温烧结该混合物，可被用作防毒面具的过滤介质。最佳的混合比例约为18:82，以使材料具有适当的结构。为了获得氧化铝和氧化硅的混合物，氧化铝和氧化硅可根据前述比例混合或根据各种矿物含有氧化铝和氧化硅的含量不同改变混合比例。举例来说，莫来石(3A1203*2Si02)和二氧化硅(Si02)，混合的比例约从l:81:12，最佳的1:10，使该混合物具有与前述氧化铝和氧化硅混合物相同成分，并烧结。同样，在1至3小时约1300145(TC高温烧结过程中，由于混合物高活性及多孔性结构的催化功能使其具有高活性区和高吸收区。更佳的，为使烧结过程平稳，可以5。C/分钟加温的速度加热的混合物达140(TC后，恒温2小时1400'C烧结混合物。此外，可用球磨机碾磨混合物后高温下烧结，以提高烧结效果。更佳的，可用球磨机碾磨混合物约8小时，使混合物烧结均匀。该过滤介质可能有不同的形状。最佳的，采用的过滤介质是粉末状、颗粒状，或环形形状，以便于将过滤介质分散在一个防毒面具内。一种情况，过滤介质可使用圆筒形或马鞍形，以增加活性区。另一种情况，过滤介质使用板形的多孔结构，以增加活性区。生成的阴离子粉末，可进一步添加到过滤介质中。具体来说，5100重量份(以过滤介质为100重量份计算)生成的阴离子粉末，可添加到过滤介质，以溶解有毒物质并不断生成适当的阴离子。在这种情况下，可使用各种已知阴离子的粉末。举例来说，生成阴离子的粉末，可从PA,Ce203,La203,Nd203,Th02,Pr203,Si02,和Sm203中至少选定一个生成。更佳的，生成的阴离子粉末以重量百分比25至35%的P205,重量百分比20至30%的Ce203,重量百分比7至15%的La必，重量百分比8至12%的^203,重量百分比5至10%的线重量百分比4至8y。的Pr203，剩余重量百分比为Si02,和Sm203，Ti02，Zro2，m和GdA。发明方式上述有毒气体过滤介质，可应用于各类过滤装置和防毒面具如图1和2所示。上述有毒气体过滤介质，可应用于各类过滤装置和防毒面具如图1和2所示。图1是本发明防毒面具过滤装置横截面示意图，图2是本发明实施例的防毒面具过滤装置装配示意图。图1和2中，设有空气进口(2)的过滤装置(1)，纤维过滤器(3a，3b)，钻孔金属板(4a，4b)，挡板(4a，4b)，以及中央挡板(7)。为提供过滤装置的防毒面具长流路，可将催化过滤材料(7)添加到前述结构中。防毒面具过滤装置，是公知的过滤装置，其过滤装置中含有分散活性炭粉，为改善过滤器性能在常规过滤装置和脱碳过滤器包括一个附加活性炭层。该过滤器适用于防毒面具可能有的各种不同形状，能过滤吸入的有毒有害气体，其形状包括但不限于图如1所示。通过能够分解有机物质的介质，本发明的过滤介质可以分解一氧化碳(C0)及有毒气体。根据本发明，通过利用该过滤介质，在同一时间内完成氧化分解和水解有毒气体，使有机物质可以分解。结果，排出二氧化碳(C02)、水(H20)、甲烷(CH4)、氧(02)、水份分解，生成氧气。包含在过滤催化介质中分解的毒气有机成份，最初，根据本发明，有毒气体在通过过滤装置时，被过滤催化介质的很多孔隙所吸收。在过滤介质的孔隙中有着强吸引作用之间的分子，其结果是一些氧化反应，氧自由基(活性氧)，其中有些水生成氢自由基(活性氢)，氧自由基，羟基(-0H)，和一些有机成分的不同类型的分解自由基。由于这些自由基在通常环境下很不稳定，它们瞬间重新生成新的化合物。而有机材料都是经过过滤的催化媒介，分解有机物质及组成的一个新的化合物。在这一反复过程中，有机物质分解成简单化合物(C02，H20，CH4，02)，然后排出。表1和表2显示是根据本发明过滤催化介质的脱臭试验结果。过滤催化媒介是以膨润土基矿物和以3:7至5:5比例混合的A1A和Si02制得。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表l，它可以证实，该甲酸(HCHO)脱臭率非常好。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表l，它可以证实，该氨(NH3)脱臭率非常好。尽管对本发明已经作了详细的说明并引证了一些具体实施例，但对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明人的设计思路和范围也可作各种变化和修正是显然的。'权利要求1.一种毒气过滤催化介质，其特征在于所述介质是以膨润土基矿物为主要材料组成的。2.根据权利要求1所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的膨润土基矿物由蒙脱土(醒T)组成，蒙脱土的层间阳离子至少为钙、钠、铝、铁、钛、锆或硅，或它们的其氧化物中的一个阳离子。3.根据权利要求1所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的膨润土基矿物是在高温下由干燥钠基膨润土或烧结钠基膨润土制得。4.根据权利要求3所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的高温下由干燥钠基膨润土或烧结钠基膨润土制备毒气过滤催化介质的温度为200800r温度干燥IO分钟至12小时。5.根据权利要求1所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的膨润土基矿物形状是粉末状、颗粒状、环形、圆筒形、鞍形或板形。6.根据权利要求1所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述介质还包括以15:8520:80的配比搅拌混合、碾磨三氧化二铝(AlA)和二氧化硅(Si02)的混合物，在13001450'C高温下生成的烧结材料。7.根据权利要求1所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述介质还包括以1:81:12的配比搅拌混合，碾磨莫来石(3A1A'2Si02)和二氧化硅(Si02)的混合物，在1300145(TC高温下生成的烧结材料。8.—种毒气过滤催化介质，其特征在于，所述介质包括以15:8520:80的配比搅拌混合、碾磨三氧化二铝(AlA)和二氧化硅(Si02)的混合物，在13001450'C高温下生成的烧结材料。9.根据权利要求8所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的烧结材料形状是粉末状、颗粒状、环形、圆筒形、鞍形或板形。10.—种毒气过滤催化介质，其特征在于，所述介质包括以l:81:12的配比搅拌混合，碾磨莫来石(3A1203*2Si02)和二氧化硅(Si02)的混合物，在13001450r高温下生成的烧结材料。11.根据权利要求10所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述的烧结材料形状是粉末状、颗粒状、环形、圆筒形、鞍形或板形。12.根据权利要求111任一项所述的毒气过滤催化介质，其特征在于，所述介质还包括生成的阴离子粉末。13.—种防毒面具过滤装置，其特征在于，具有如权利要求111所述毒气过滤催化介质制得的挡板。14.一种防毒面具过滤装置，其特征在于，具有如权利要求12所述阴离子粉末制得的挡板。全文摘要本发明提供一种对毒气进行分解吸收从而有效保护人的生命的一种毒气过滤催化介质及防毒面具过滤装置。文档编号B01D39/20GK101242883SQ200680029408公开日2008年8月13日申请日期2006年8月11日优先权日2005年8月12日发明者韩显洙申请人:韩显洙