[发明专利]一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法

权利要求书

1.一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：

一、制备麦饭石粉体：以块状麦饭石为原材料，对块状麦饭石进行研磨，得到麦饭石粉体；

二、制备麦饭石纳米级颗粒：利用水热法对麦饭石粉体进行溶解再结晶，制成麦饭石纳米级颗粒；

三、表面修饰：利用硅烷偶联剂对麦饭石纳米级颗粒进行表面修饰，得到表面修饰后的粒子；

四、加热共混：在温度为180～220℃下将高聚物聚丙烯与表面修饰后的粒子进行加热共混，得到高聚化合物；所述的高聚物聚丙烯与表面修饰后的粒子的体积比为8:1；

五、碳化：在氮气气氛下对高聚化合物进行加热升温至600～650℃，并在温度为600～650℃进行碳化处理，得到碳化产物；

六、熔体纺丝：将碳化产物与纺丝原料进行混合，得到复合纤维体，对复合纤维体进行熔体纺丝，得到麦饭石功能纤维；所述的碳化产物与纺丝原料的体积比为1:2；

七、催化活化改性：将麦饭石功能纤维浸入改性液中进行改性处理，取出后烘干，得到催化活化改性后麦饭石功能纤维；

八、水刺成型：利用水刺法对催化活化改性后麦饭石功能纤维进行处理，得到麦饭石功能性过滤材料，即为针对焊接烟尘的过滤材料。

2.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤一中以块状麦饭石为原材料，对块状麦饭石进行研磨，得到粒度为1μm～100μm的麦饭石粉体。

3.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤二中利用浓度为1mol/L的NaOH溶液对麦饭石粉体进行溶解再结晶处理，制成麦饭石纳米级颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤三中利用乙醇对硅烷偶联剂进行稀释，得到硅烷偶联剂稀溶液，然后将麦饭石纳米级颗粒浸入硅烷偶联剂稀溶液进行表面修饰，表面修饰处理3h，取出后烘干得到表面修饰后的粒子；所述的硅烷偶联剂稀溶液中硅烷偶联剂与乙醇的体积比为1:18。

5.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤四中在温度为180～220℃下将高聚物聚丙烯与表面修饰后的粒子进行加热共混，加热共混2h，得到高聚化合物；所述的高聚物聚丙烯与表面修饰后的粒子的质量比为8:1。

6.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤五中在氮气气氛下对高聚化合物进行加热升温至600～650℃，并在温度为600～650℃进行碳化处理，碳化处理24h，得到碳化产物。

7.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤七中所述的改性液的溶剂为水，溶质为AlCl₃，0.03％的ZnCl₂，0.03％的NH₄Cl，0.05％的NaH₂PO₄，且改性液中AlCl₃的质量分数为0.03％，ZnCl₂的质量分数为0.03％，NH₄Cl的质量分数为0.03％，NaH₂PO₄的质量分数为0.05％。

8.根据权利要求7所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤七中将麦饭石功能纤维浸入改性液中进行改性处理，改性处理24h～30h，取出后烘干，得到催化活化改性后麦饭石功能纤维。

9.根据权利要求1所述的一种针对焊接烟尘的过滤材料的制备方法，其特征在于步骤八中将催化活化改性后麦饭石功能纤维加压排除气体，然后压实得到纤网，采用水刺机，利用高压水枪向纤网喷射酸碱度为中性的水，然后真空干燥24h，得到麦饭石功能性过滤材料，即为针对焊接烟尘的过滤材料。