[发明专利]陶瓷纤维过滤膜材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷纤维过滤膜材料及制备方法，陶瓷纤维膜材料制备方法，包括以下步骤：a)选择N种不同长径比范围为100～200:1的莫来石纤维和/或硅酸铝纤维，M种不同长径比范围为50～20:1的莫来石纤维和/或硅酸铝纤维，N、M≥1；b)按重量份计，选取1～2份步骤a)所述莫来石纤维和/或硅酸铝纤维与5～58份无机结合剂及50～90份水混合，搅拌20～40min得纤维浆料A；c)按重量份计，向纤维浆料添加0.5～3.5份有机结合剂、0.05～0.1份聚丙烯酰胺、3～5份骨料，搅拌100～140min得纤维浆料B；d)将所述纤维浆料B依次采用真空抽滤成型、经热风20～28h烘干后，600～1200℃热处理制得陶瓷纤维膜材料，产品的抗压的强度明显提高，抗含尘气体的风蚀能力强，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及本发明涉及高温气体净化领域，尤其涉及一种陶瓷纤维过滤膜材料及制备方法。

背景技术

陶瓷纤维复合膜材料具有过滤阻力小、热稳定性优、制造成本相对较低等优点，可广泛应用在各种工业锅炉排放的高温烟尘净化、煤化工领域高温煤气净化、冶炼、电石炉、垃圾焚烧炉等产生高温气体(烟尘)净化等领域，具有较大的应用市场。

目前纤维膜材料主要是由莫来石纤维，硅酸铝纤维等无机纤维抽滤成型制备，孔隙率高，过滤阻力小，导致纤维膜材料强度差，在使用过程中，固体颗粒沉积在外表面，形成滤饼层后，管内外压差导致孔道减小，过滤阻力大幅增加，降低了工作效率，增加能耗和成本，并且抗剥落及耐冲刷性能差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种陶瓷纤维过滤膜材料及制备方法，产品的抗压的强度明显提高，抗含尘气体的风蚀能力强，使用寿命长，产品的气孔率为78～85％，抗压强度为4～8MPa，透气阻力小于100Pa。

根据本发明的一个方面，提供一种陶瓷纤维膜材料制备方法，包括以下步骤：

a)选择N种不同长径比范围为100～200:1的莫来石纤维和/或硅酸铝纤维，M种不同长径比范围为50～20:1的莫来石纤维和/或硅酸铝纤维，N、M≥1；

b)按重量份计，选取1～2份步骤a)所述莫来石纤维和/或硅酸铝纤维与5～58份无机结合剂及50～90份水混合，搅拌20～40min得纤维浆料A；

c)按重量份计，向纤维浆料添加0.5～3.5份有机结合剂、0.05～0.1份聚丙烯酰胺、3～5份骨料，搅拌100～140min得纤维浆料B；

d)将所述纤维浆料B依次采用真空抽滤成型、经热风20～28h烘干后，600～1200℃热处理制得陶瓷纤维膜材料。

进一步的，所述无机结合剂为硼酸、硅溶胶、铝溶胶、低熔点硼玻璃粉的一种或多种。

添加硅溶胶、铝溶胶、硼酸、低熔点硼玻璃粉可有效降低烧成温度，降低能耗、减少排放，得到的陶瓷纤维膜材料产品的强度较优。

进一步的，所述有机结合剂为阳离子淀粉(α-淀粉)或活羧甲基纤维素。

用阳离子淀粉使得硅溶胶、硼酸凝结化，防止硅溶胶和硼酸在烘干过程中逃逸，造成组织结构不均匀，羧甲基纤维素能够调整纤维浆料的黏度，黏度的控制有利于纤维的分散和浆料的稳定。

进一步的，所述骨料为堇青石骨料或莫来石骨料。

添加堇青石骨料和/或莫来石骨料，一是可增加结点，即骨料和纤维之间可作为桥梁，连接多个纤维；二是减小孔道，增加纤维膜材料的刚性，纤维膜材料刚性提高可有效减小在过滤过程中孔道变小，透气阻力增大等现象，保证运行过程中，气体快速通过孔道，对纤维结点破坏较小，提高纤维膜材料的抗冲涮性能。

进一步的，所述硅溶胶为酸性，固含量为30％。

进一步的，所述铝溶胶为酸性、固含量为25％