[发明专利]一种高阻燃性复合吸附材料及其制备方法和应用

说明书

一种高阻燃性复合吸附材料及其制备方法和应用，该复合材料由粉末状活性炭、木浆纤维、特种纤维、非水溶性阻燃剂及胶黏剂制成。本发明采用特种纤维与难溶性阻燃剂复配，达到良好的阻燃效果，避免了由于水溶性阻燃剂的使用对活性炭孔隙结构的堵塞，使复合吸附材料兼具了特种纤维和活性炭的优点，具有阻燃性好、疏水性好、热稳定性好、化学稳定性好、孔隙结构发达、比表面积大、机械强度高、不易粉化等特性，特别适用于各类VOCs废气的吸附净化处理。本发明原料来源广泛，工艺过程简单，可自由地加工成不同形态的纤维制品，在固定床吸附和转轮吸附应用中具有吸附能力强、可原位再生和循环使用、吸/脱附速率快、压降小等优点。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种高阻燃性复合吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

VOCs(挥发性有机物)一般指常压状态下沸点在50-260℃之间，室温下饱和蒸汽压超过134Pa，且具有很强挥发性的有机化合物。吸附法具有处理效率高、操作简单、运行稳定等优势，被广泛应用于处理各类VOCs气体。

吸附法目前最常用的吸附剂是活性炭，尤其是蜂窝状活性炭近年来被广泛应用于各类VOCs气体的处理，其可以达到90％甚至更高的处理效果。蜂窝活性炭由于其独特的蜂窝状结构，空气动力学性能好，床层压降小，吸附脱附速率快，但是其机械强度低、阻燃性差、易粉化、再生困难，大部分厂家选择使用后直接废弃导致处置成本高，特别是在吸附饱和后的热空气再生过程中易发生火灾，不符合现今的安全生产要求。此外，很多行业排放的VOCs气体温度较高，而且采用吸附法吸附净化VOCs气体过程中也会释放大量的热，这就要求吸附剂在保证吸附性能的前提下能够有一定的耐高温性。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种高阻燃性复合吸附材料，兼具了特种纤维和活性炭的优点，具有阻燃性好、疏水性好、热稳定性好、化学稳定性好、孔隙结构发达、比表面积大、机械强度高、不易粉化等特性，特别适用于各类VOCs废气的吸附净化处理。本发明的另一目的是提供一种上述高阻燃性复合吸附材料的制备方法。本发明还有一目的是提供一种上述高阻燃性复合吸附材料的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种高阻燃性复合吸附材料，制备原料含有特种纤维、活性炭组分和非水溶性阻燃剂组分。

所述的高阻燃性复合吸附材料，特种纤维的重量百分比为1～15％。

所述的高阻燃性复合吸附材料，由以下重量百分比的成分组成：粉末状活性炭35～65％，木浆纤维12～40％，特种纤维1～15％，非水溶性阻燃剂4～15％，胶黏剂2～15％，各组分之和为100％。

所述胶黏剂为聚乙烯醇、淀粉、壳聚糖一种或多种。

所述木浆纤维为针叶木浆和阔叶木浆中的一种或多种。

所述非水溶性阻燃剂是磷酸三聚氰胺、磷酸铝、磷酸镁、偏磷酸铝、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。

所述的高阻燃性复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将木浆纤维(打浆度30-70°SR)、粉末状活性炭、胶黏剂、特种纤维与非水溶性阻燃剂按配比加水进行均匀混合，混合物料浓度为0.05-0.5％；

b)将混合物料放入带有过滤网的成型机上滤水成平面状(如毡、带、布等)材料，然后烘干定型。

c)将平面状材料在高温状态下加工成瓦楞状，然后将平面状和瓦楞状材料通过胶黏剂粘贴制成单面瓦楞材料。

所述特种纤维的直径在5-100μm，长度为3-15mm，同时具有永久阻燃性和高强度，优选玄武岩纤维、凯夫拉纤维等。