一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料及其制備方法
【專利說明】 一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料
及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理用濾料，具體涉及一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，水污染日益加重，污染物成分和含量更加難以掌控，對水處理技術(shù)的要求越來越高，原有的常規(guī)處理材料顯然已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)所需，要提高水處理的效率，需要從源頭上提高水質(zhì)處理效果，而改善濾料的使用性能無疑是最直接最高效的方法，目前使用較為廣泛的濾料主要有石英砂濾料、無煙煤濾料、火山巖濾料以及植物纖維類濾料等，這些濾料在使用時各具優(yōu)劣，總體來說，提高這些濾料的使用效率、降低生產(chǎn)成本仍是需要解決的冋題。
[0003]聚丙烯熔噴材料是一種新型的過濾材料，其纖維間相互纏結(jié)，結(jié)構(gòu)空隙小，呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且產(chǎn)品靈活性強，可以根據(jù)需要制成多種形狀，具有濾阻低、濾效高、產(chǎn)量高、成本低、不易破損等優(yōu)點，已有的研宄表明其在污水處理領(lǐng)域大有可為，然而單純的聚丙烯熔噴成型的濾料強度和耐久性較差，對污物的吸附能力有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有材料的不足，將聚丙烯熔噴過濾材料與傳統(tǒng)有機、無機濾料相結(jié)合，揚長避短，提供一種以熔噴聚丙烯作為載體，負載有高效吸附性能的有機、無機濾料的新型復合濾料，這種濾料生產(chǎn)成本低、吸附截污效果好、高效耐用，不產(chǎn)生二次污染。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料，其特征在于:所述的復合濾料由下列重量份的原料制成:200-300目海綿鐵微粉0.2-0.3、聚丙烯30-35、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-2、腐植酸鈉1-2、聚醚改性硅油2-3、多壁碳納米管1-2、200-300目硅藻土細粉28-32、納米鈦溶膠5-8、十二烷基硫酸鈉0.8-1、水30-40 ；
所述的一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料的制備方法，包含以下步驟:
(O先將十二烷基硫酸鈉、腐植酸鈉投入水中，攪拌至其完全溶解后，將硅藻土細粉投入溶液中，浸泡100-120min后高速攪拌混合40_50min，隨后再加入多壁碳納米管、納米鈦溶膠，繼續(xù)攪拌混合30-40min，最后將所得混合物料熱風干燥，完全除去水分，破碎成300-400目微粉備用；
(2)將聚丙烯與海綿鐵微粉、聚醚改性硅油混合，充分攪拌均勻后投入雙螺桿擠出機中在170-180 °C溫度下熔融擠出造粒，得改性聚丙烯母粒；
(3)將步驟(I)所得物料與改性聚丙烯母粒及其它剩余物料混合，攪拌均勻后投入熔噴非織造成型設(shè)備中，熔體經(jīng)溫度為200-220°C的熔噴模頭噴絲孔噴出，其中噴絲孔直徑為50-100 μ m，噴出的細絲在230-250°C的高速熱空氣流作用下拉伸后進入接收裝置，待復合纖維絲在接收裝置上聚集成形，完全冷卻后即得。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明利用由腐植酸鈉、表面活性劑混合配制的水溶液對硅藻土微粉進行浸泡改性處理，提高粉體表面吸附能力，其中摻混的納米鈦溶膠和多壁碳納米管極大的提高粉體對有機污物的截留能力，這種復合濾料微粉負載于改性聚丙烯母粒熔噴制備的纖維細絲上收集成形后得到具有繁復、多通道的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，這種結(jié)構(gòu)的材料凈水效果優(yōu)良高效，并兼具優(yōu)良的力學性能，不易破損，重復利用率高，此外其形態(tài)靈活，可以根據(jù)使用環(huán)境和要求制備出多種形態(tài)和尺寸的產(chǎn)品。
【具體實施方式】
實施例
[0007]以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0008]一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料，其特征在于:所述的復合濾料由下列重量份的原料制成:300目海綿鐵微粉0.2、聚丙烯34、鈦酸酯偶聯(lián)劑1.8、腐植酸鈉1.3、聚醚改性硅油2.5、多壁碳納米管1.2,300目硅藻土細粉28、納米鈦溶膠5、十二烷基硫酸鈉0.8、水32 ;
上述復合濾料的制備方法包含以下步驟:
(1)先將十二烷基硫酸鈉、腐植酸鈉投入水中，攪拌至其完全溶解后，將硅藻土細粉投入溶液中，浸泡120min后高速攪拌混合45min，隨后再加入多壁碳納米管、納米鈦溶膠，繼續(xù)攪拌混合35min，最后將所得混合物料熱風干燥，完全除去水分，破碎成300目微粉備用；
(2)將聚丙烯與海綿鐵微粉、聚醚改性硅油混合，充分攪拌均勻后投入雙螺桿擠出機中在180°C溫度下熔融擠出造粒，得改性聚丙烯母粒；
(3)將步驟(I)所得物料與改性聚丙烯母粒及其它剩余物料混合，攪拌均勻后投入熔噴非織造成型設(shè)備中，熔體經(jīng)溫度為205 V的熔噴模頭噴絲孔噴出，其中噴絲孔直徑為80 μ m，噴出的細絲在235°C的高速熱空氣流作用下拉伸后進入接收裝置，待復合纖維絲在接收裝置上聚集成形，完全冷卻后即得。
[0009]制備得到的復合濾料克重為204.2g/m2，孔隙率為74.5%，斷裂伸長率為308%，斷裂強度為24.5MPa，彎曲模量為27.2MPa，磨損率< 0.5%，產(chǎn)品對污水中氨氮除去率達95%，COD除去率達95%，重金屬除去率達90%，濁度除去率達92%，過濾周期較常規(guī)材料平均提高62.5%。
【主權(quán)項】
1.一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料，其特征在于:所述的復合濾料由下列重量份的原料制成:200-300目海綿鐵微粉0.2-0.3、聚丙烯30-35、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-2、腐植酸鈉1-2、聚醚改性硅油2-3、多壁碳納米管1-2、200-300目硅藻土細粉28-32、納米鈦溶膠5-8、十二烷基硫酸鈉0.8-1、水30-40。
2.如權(quán)利要求1所述的一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: (O先將十二烷基硫酸鈉、腐植酸鈉投入水中，攪拌至其完全溶解后，將硅藻土細粉投入溶液中，浸泡100-120min后高速攪拌混合40_50min，隨后再加入多壁碳納米管、納米鈦溶膠，繼續(xù)攪拌混合30-40min，最后將所得混合物料熱風干燥，完全除去水分，破碎成300-400目微粉備用； (2)將聚丙烯與海綿鐵微粉、聚醚改性硅油混合，充分攪拌均勻后投入雙螺桿擠出機中在170-180 °C溫度下熔融擠出造粒，得改性聚丙烯母粒； (3)將步驟(I)所得物料與改性聚丙烯母粒及其它剩余物料混合，攪拌均勻后投入熔噴非織造成型設(shè)備中，熔體經(jīng)溫度為200-220°C的熔噴模頭噴絲孔噴出，其中噴絲孔直徑為50-100 μ m，噴出的細絲在230-250°C的高速熱空氣流作用下拉伸后進入接收裝置，待復合纖維絲在接收裝置上聚集成形，完全冷卻后即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污水處理用濾料，具體涉及一種污水處理用熔噴聚丙烯摻混碳納米管的高效復合濾料及其制備方法，該材料由下列重量份的原料制成：200-300目海綿鐵微粉0.2-0.3、聚丙烯30-35、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-2、腐植酸鈉1-2、聚醚改性硅油2-3、多壁碳納米管1-2、200-300目硅藻土細粉28-32、納米鈦溶膠5-8、十二烷基硫酸鈉0.8-1、水30-40；本發(fā)明將改性硅藻土濾料微粉負載于改性聚丙烯母粒熔噴絲上，制成立體網(wǎng)絡(luò)狀的材料，其凈水效果優(yōu)良高效，力學性能好，形態(tài)靈活多變，不易破損，重復利用率高。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-26, B01D39-02, C02F1-28, D04H1-4326
【公開號】CN104759148
【申請?zhí)枴緾N201510118396
【發(fā)明人】孫夕雨
【申請人】蚌埠德美過濾技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月18日