[发明专利]一种除尘和二恶英分解双效过滤材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及过滤材料的技术领域，具体涉及一种除尘和二恶英分解双效过滤材料的制备方法。

背景技术

随着世界各国现代工业化进程的快速发展，大气污染已成为一个日益严重的全球性问题，二恶英、呋喃、氮氧化物、硫化物等废气的排放和控制得到世界各国的重视。城市生活垃圾焚烧处理方法目前已成为各国处理废弃物最主要的和最有效的技术之一。垃圾焚烧处理不但能将垃圾变废为宝，汽电共生使能量资源得到再生利用，而且能减少约90％的废物体积。但是，焚烧过程中不可避免地会产生大量的污染物，如颗粒物、酸性气体、重金属以及二恶英。这些污染物对人体健康存在着极大的危害，而尤以二恶英的毒害最大，去除难度也最高。目前，二恶英催化氧化分解去除技术得到迅速发展。催化剂在一定的温度下(180-250℃)可将二恶英分解为二氧化碳、水和微量的盐酸气体等。

催化氧化分解技术中采用的催化剂多以氧化钨、氧化锰等为活性成分，以二氧化钛为载体。催化剂粉体经过特殊的成型技术加工成“蜂窝”形状被使用，存在对废气的分解效率低和催化温度高等缺点。

若将催化剂加工成粉体使用则可大大提高分解效率，降低分解温度。但使用粉体材料需要特殊载体。其中膨体聚四氟乙烯最为理想，它具有以下优点：耐温性能好；可通过特殊加工方法制备出多微孔的结构，便于废气和催化剂充分接触。美国GORE公司的专利(Marc Plinke，Baltimore，Md.，et al.，US Patent5620669，1997，4，15)则是采用此方法。它是采用催化剂浆料和聚四氟乙烯分散液混和(即湿法混合)，加入阳离子表面活性剂，然后凝结干燥。挤出片材，然后压延，后在270℃下拉伸成含有催化剂粉体的PTFE纤维。而后加工成针刺毡后复合PTFE微孔薄膜。该材料具有截留微尘(效率99.95％)和分解废气(效率98.4％)双重功效。由于我国缺乏湿法混合所必须的设备(如高精度的切削设备)和原材料，因此该方法在我国不适用。

专利1(用于废气分解的膨体聚四氟乙烯纤维的制备方法，申请号200610154943.5)公开了一种用于废气分解的膨体聚四氟乙烯纤维的制备方法，该方法是将废气的分解催化剂粉体混和到纤维原料中，并加工出具有废气分解功能的聚四氟乙烯纤维。该方法由于采用直接挤出纺丝方法，纺丝压力较高，对纺丝设备的要求高。

专利2(有催化分解二噁英功能的膨体聚四氟乙烯纤维的制备方法，申请号200810060356.9)，涉及一种具有催化分解二恶英功能的膨体聚四氟乙烯纤维的制备方法，该方法是将膨体聚四氟乙烯树脂粉末和二恶英催化剂粉体混和，再混和液体润滑剂，经过挤出、压延、纵向拉伸、烧结定型、开纤等工艺加工而成。

专利3(高温烟气/粉尘一体化处理用覆膜过滤材料的制备方法，专利号ZL200610155052.1)，该方法是将废气分解的膨体聚四氟乙烯纤维、其他耐高温纤维经过开松、混和、给料、梳理、纤网、叠网、预针刺、主针刺、高温汽蒸等工序加工成耐高温支撑材料，再在高温下与聚四氟乙烯微孔薄膜复合而成。

专利4(高温烟气和粉尘处理用的聚四氟乙烯微孔薄膜制备方法，申请号200710069975.X)，公开了高温烟气/粉尘一体化处理用聚四氟乙烯微孔薄膜制备方法。本发明将聚四氟乙烯树脂粉末和催化剂废气催化剂粉体混和，在混和液体润滑剂，经过挤出、压延、纵向拉伸、横向拉伸和热定型等工艺加工而成。

专利5(一种除尘及二恶英分解双效过滤材料及其制备方法，申请号200810124334.4；一种除尘及二噁英分解一体化过滤材料及其制备方法，申请号200810124335.9)，是将负载二恶英分解催化剂的聚四氟乙烯纤维或聚四氟乙烯薄膜，与耐高温纤维(包括聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等)通过针刺的方法加工出具有除尘及二恶英分解多功能的过滤材料。

以上专利涉及到添加催化剂的聚四氟乙烯纤维(200610154943.5、200810060356.9、200610155052.1、200810124334.4)，但该纤维因添加粉体使强度大大降低，在用于针刺过程中纤维容易断裂，造成一定的损失，同时也造成针刺的过滤材料整体强度偏低，降低了过滤材料的使用寿命；以上专利涉及到添加催化剂的聚四氟乙烯薄膜(200710069975.X、200810124335.9)，因薄膜的成型工艺决定了催化剂添加量小，为提高二恶英分解效率需要多层叠合，最终造成针刺的过滤材料透气阻力大，不利于工业应用。

发明内容