一种多孔空气净化板块及其的制备方法与流程

本发明涉及环境化工领域，特别是涉及一种多孔空气净化板块及其的制备方法。

背景技术：

多孔材料在空气吸附净化和废水处理中具有广泛的应用，但常见的多孔材料是以粉体形式出现，在使用过程中如何回收和重复使用是工程中的难题。挤压成形，制成蜂窝状陶瓷是常见的粉体成型方式，但挤压成形对其原材料的理化性质有许多要求，成形产品通常在高温下烧制过程中，介孔和微孔的孔容因烧结而大幅度减少，况且成形过程需要特殊的模具和成型机械，制作的工序又复杂，所以限制了其广泛使用。通过造粒方式，将粉体制成颗粒，装填到多孔容器或固定床反应器中，但在清洗再生中仍有诸多不便，况且因颗粒堆积而形成的孔隙杂乱，易形成沟流，影响流体的均匀分布，同时在空气净化中，空气经过吸附材料所引起的压降太大，影响了在空气净化器中的应用。如果直接使用多孔粉体材料，因粉体质轻，在应用到空气净化器中，当空气流经粉体时，易产生粉尘污染。在废水处理过程中，直接用粉体进行吸附处理，吸附材料回收困难。

技术实现要素：

基于此，有必要针对多孔材料在使用过程中如何回收和重复使用的问题，提供一种多孔空气净化板块及其的制备方法。

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：0-80％硅藻土、1-30％分子筛、1-8％二氧化钛、0.5-6％活性炭、0.75-9％电气石粉、3-35％二氧化锰、0.3-3％氧化钴、0.3-5％三氧化二铁、5-30％水玻璃、0.2-5％金属铝粉、0.5-5％淀粉。

优选地，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：30-70％硅藻土、1-26％分子筛、1-6％二氧化钛、0.5-5％活性炭、0.75-7％电气石粉、4-30％二氧化锰、0.4-2％氧化钴、0.5-4％三氧化二铁、10-28％水玻璃、0.5-4％金属铝粉、1-4％淀粉。

优选地，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：30-68％硅藻土、2-26％分子筛、1-5％二氧化钛、0.5-4.5％活性炭、0.75-5％电气石粉、4-20％二氧化锰、0.45-1.5％氧化钴、0.6-3％三氧化二铁、12-28％水玻璃、0.5-3％金属铝粉、1-3％淀粉。

优选地，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：55％硅藻土、8％分子筛、2.5％二氧化钛、4％活性炭、2.5％电气石粉、8％二氧化锰、0.5％氧化钴、0.8％三氧化二铁、15％水玻璃、1.5％金属铝粉、2.2％淀粉。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多孔空气净化板块的制备方法，包括：制备薄片构件；制备棒状构件；将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在20-115℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

优选地，将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加得到净化板块的步骤包括：利用胶粘剂将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块。

优选地，将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加得到净化板块的步骤包括：在薄片构件和棒状构件接触的上下表面涂布胶粘剂将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块。

优选地，同一水平位置的棒状构件的间距为2-200毫米。

优选地，所述胶粘剂为无机胶粘剂或有机胶粘剂。

优选地，薄片构件的俯视图形是正方形或矩形，薄片构件的厚度在5-200毫米；棒状构件的俯视图形是矩形、蛇形、锯齿形、方波形、圆形和齿轮形中的一种，棒状构件的厚度在3-200毫米。

上述多孔空气净化板块，原材料为无机粉体，所述无机粉体包括大量的微孔和介孔，将无机粉体的各原材料混合后，物料呈碱性，和原材料中的铝粉反应产生氢气，发泡形成的孔结构，大孔连接着介孔和微孔，为空气物在上述多孔空气净化板块内部传递提供便利。此外，将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加得到的净化板块，具有蜂窝式层孔特征，加大空气和多孔空气净化板块的接触面积，很好的吸附空气中的有害物质，达到净化空气的目的。多孔空气净化板块使用完后，能够方便的将多孔空气净化板块回收或者重复利用。

附图说明

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。

图2为一实施例的多孔空气净化板块的蛇形棒状构件的俯视图。

图3为一实施例的多孔空气净化板块的矩形棒状构件的俯视图。

图4为一实施例的多孔空气净化板块的锯齿形棒状构件的俯视图。

图5为一实施例的多孔空气净化板块的圆形棒状构件的俯视图。

图6为一实施例的多孔空气净化板块的方波形棒状构件的俯视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本方案的多孔空气净化板块具有蜂窝状层孔结构，而且有丰富的微孔、介孔和大孔。微孔和介孔主要来自原材料，大孔主要来自材料混和后，物料呈碱性，和铝粉反应产生氢气，发泡形成的孔结构，大孔连接着介孔和微孔，为空气在净化板块内部传递提供便利。

实施例1

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：55％硅藻土、8％分子筛、2.5％二氧化钛、4％活性炭、2.5％电气石粉、8％二氧化锰、0.5％氧化钴、0.8％三氧化二铁、15％水玻璃、1.5％金属铝粉、2.2％淀粉。

上述多孔空气净化板块的制备方法包括以下步骤：

制备薄片构件；

制备棒状构件；

将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。如图1所示，所述多孔空气净化板块具有三层结构，从下往上依次是薄片构件、棒状构件、薄片构件。

其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：

将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；

将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在105℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

在本实施例，薄片构件为长为500毫米、宽为200毫米、厚为10毫米。棒状构件是宽为5毫米、厚为50毫米、直线长度为200毫米的蛇形构件。

在本实施例，在水泥胶粘剂的作用下，30根蛇形构件均匀粘接到薄片构件上，然后再在蛇形构件上粘接薄片构件，依此方式，按照薄片构件-蛇形构件-薄片构件的模式有序地进行积木式叠加，形成具有层柱状特征的规整多孔工件。图2为一实施例的多孔空气净化板块的蛇形棒状构件的俯视图。

本实施例的多孔空气净化板块用于吸附空气中的有害物质，净化空气。下面通过具体试验来说明本实施例多孔空气净化板块的作用。

试验前，准备一个1立方米的密闭箱，使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为3.78mg/m³，然后将本实施例制备的多孔空气净化板块放在1立方米的密闭箱中，放置10小时后，同样使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为0.031mg/m³。

实施例2

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：60％硅藻土、2％分子筛、1.5％二氧化钛、0.5％活性炭、1％电气石粉、4％二氧化锰、0.5％氧化钴、1％三氧化二铁、28％水玻璃、0.5％金属铝粉、1％淀粉。

上述多孔空气净化板块的制备方法包括以下步骤：

制备薄片构件；

制备棒状构件；

将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。如图1所示，所述多孔空气净化板块具有三层结构，从下往上依次是薄片构件、棒状构件、薄片构件。

其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：

将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；

将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在110℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

在本实施例，薄片构件为长为600毫米、宽为200毫米、厚为10毫米。棒状构件是长为200毫米、宽为5毫米、厚为40毫米的矩形构件。

在本实施例，在水泥胶粘剂的作用下，32根矩形构件均匀粘接到薄片构件上，然后再在矩形构件上粘接薄片构件，依此方式，按照薄片构件-矩形构件-薄片构件的模式有序地进行积木式叠加，形成具有层柱状特征的规整多孔的工件。图3为一实施例的多孔空气净化板块的矩形棒状构件的俯视图。

本实施例的多孔空气净化板块用于吸附空气中的有害物质，净化空气。下面通过具体试验来说明本实施例多孔空气净化板块的作用。

试验前，准备一个1立方米的密闭箱，使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为3.27mg/m³，然后将本实施例制备的多孔空气净化板块放在1立方米的密闭箱中，放置8小时后，同样使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为0.078mg/m³。

实施例3

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：35％硅藻土、10％分子筛、5％二氧化钛、2.25％活性炭、2.5％电气石粉、22.5％二氧化锰、1％氧化钴、3％三氧化二铁、15％水玻璃、0.75％金属铝粉、3％淀粉。

上述多孔空气净化板块的制备方法包括以下步骤：

制备薄片构件；

制备棒状构件；

将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。如图1所示，所述多孔空气净化板块具有三层结构，从下往上依次是薄片构件、棒状构件、薄片构件。

其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：

将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；

将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在105℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

在本实施例，薄片构件为长为500毫米、宽为300毫米、厚为8毫米。薄片之间的构件是长为300毫米、宽为4毫米、厚为50毫米的锯齿形构件。

在本实施例，在环氧树脂胶粘剂的作用下，35根锯齿形构件均匀粘接到薄片构件上，然后再在锯齿形构件上粘接薄片构件，在薄片构件和棒状构件接触的上下表面涂布环氧树脂胶粘剂，防止胶粘剂对构件中的微孔和介孔的封孔作用。依此方式，按照薄片构件-锯齿形构件-薄片构件的模式有序地进行积木式叠加，形成具有层柱状特征的规整多孔的工件。图4为一实施例的多孔空气净化板块的锯齿形棒状构件的俯视图。

本实施例的多孔空气净化板块用于吸附空气中的有害物质，净化空气。下面通过具体试验来说明本实施例多孔空气净化板块的作用。

试验前，准备一个1立方米的密闭箱，使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为3.49mg/m³，然后将本实施例制备的多孔空气净化板块放在1立方米的密闭箱中，放置11小时后，同样使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为0.075mg/m³。

实施例4

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：30％硅藻土、26％分子筛、2.25％二氧化钛、1.75％活性炭、4％电气石粉、11％二氧化锰、0.5％氧化钴、1％三氧化二铁、20％水玻璃、1.5％金属铝粉、2％淀粉。

上述多孔空气净化板块的制备方法包括以下步骤：

制备薄片构件；

制备棒状构件；

将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。如图1所示，所述多孔空气净化板块具有三层结构，从下往上依次是薄片构件、棒状构件、薄片构件。

其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：

将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；

将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在115℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

在本实施例，薄片构件为长为600毫米、宽为200毫米、厚为12毫米。棒状构件是宽为6毫米、厚为30毫米、直线长度为200毫米的圆弧形构件。

在本实施例，在环氧树脂胶粘剂的作用下，32根圆弧形构件均匀粘接到薄片构件上，然后再在圆弧形构件上粘接薄片构件，依此方式，按照薄片构件-圆弧形构件-薄片构件的模式有序地进行积木式叠加，形成具有蜂窝状规整多孔板块。图5为一实施例的多孔空气净化板块的圆形棒状构件的俯视图。

本实施例的多孔空气净化板块用于吸附空气中的有害物质，净化空气。下面通过具体试验来说明本实施例多孔空气净化板块的作用。

试验前，准备一个1立方米的密闭箱，使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为3.01mg/m³，然后将本实施例制备的多孔空气净化板块放在1立方米的密闭箱中，放置11小时后，同样使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为0.057mg/m³。

实施例5

一种多孔空气净化板块，由包括如下重量百分比的无机粉体制成：68％硅藻土、2.5％分子筛、1％二氧化钛、0.5％活性炭、0.75％电气石粉、4.25％二氧化锰、0.5％氧化钴、1.5％三氧化二铁、18％水玻璃、1％金属铝粉、2％淀粉。

上述多孔空气净化板块的制备方法包括以下步骤：

制备薄片构件；

制备棒状构件；

将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加，得到净化板块；

图1为一实施例的多孔空气净化板块的侧面平视图。如图1所示，所述多孔空气净化板块具有三层结构，从下往上依次是薄片构件、棒状构件、薄片构件。

其中，制备薄片构件和棒状构件的步骤包括：

将上述配方量的物料混合，给混合后的物料加水，均匀搅拌；

将搅拌均匀后的混合物料分别倒入薄片模具、棒状磨具中，静置发泡，并在105℃下分别硬化成薄片构件、棒状构件。

在本实施例，薄片构件为长为500毫米、宽为400毫米、厚为8毫米。棒状构件是宽为10毫米、厚为20毫米、直线长度为400毫米的方波形构件。

在本实施例，在硅酸盐水泥的胶粘下，30根方波形构件均匀粘接到薄片构件上，然后再在方波形构件上粘接薄片构件，依此方式，按照薄片构件-方波形构件-薄片构件的模式有序地进行积木式叠加，形成具有蜂窝状规整多孔板块。图6为一实施例的多孔空气净化板块的方波形棒状构件的俯视图。

本实施例的多孔空气净化板块用于吸附空气中的有害物质，净化空气。下面通过具体试验来说明本实施例多孔空气净化板块的作用。

试验前，准备一个1立方米的密闭箱，使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为3.26mg/m³，然后将本实施例制备的多孔空气净化板块放在1立方米的密闭箱中，放置8小时后，同样使用甲醛自测盒检测法，测得密闭箱内的甲醛浓度为0.063mg/m³。

综上所述，上述多孔空气净化板块，原材料为无机粉体，所述无机粉体包括大量的微孔和介孔，将无机粉体的各原材料混合后，物料呈碱性，和原材料中的铝粉反应产生氢气，发泡形成的孔结构，大孔连接着介孔和微孔，为空气物在上述多孔空气净化板块内部传递提供便利。此外，将薄片构件和棒状构件按照薄片构件-棒状构件-薄片构件的顺序进行积木式叠加得到的净化板块，具有蜂窝式层孔特征，加大空气和多孔空气净化板块的接触面积，很好的吸附空气中的有害物质，达到净化空气的目的。多孔空气净化板块使用完后，能够方便的将多孔空气净化板块回收或者重复利用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。