[发明专利]一种改性蒙脱土复合吸附材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性蒙脱土复合吸附材材料及其制备方法和应用，复合吸附材料由改性蒙脱土、特种纤维、非水溶性阻燃剂及胶黏剂制成，不仅降低了材料成本，还具备良好的阻燃效果，复合吸附材料兼具了改性蒙脱土、特种纤维和非水溶性阻燃剂的优点，具有阻燃性高、疏水性好、热稳定性好、化学稳定性好、空隙结构独特、机械强度高、不易粉化、气体通道可调控、应用范围广等特性，可广泛应用于各类VOCs废气的吸附净化处理。本发明原料来源广泛，发明工艺简单，可自由地加工成不同形状的纤维制品，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、压降小和安全性高等优点。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种改性蒙脱土复合吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

VOCs（volatile organic compounds）挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物。常规的VOCs净化方法主要包括：吸附法、燃烧法、吸收法、冷凝法、生物法等，其中吸附法具有工艺成熟，易于操作、能耗低、成本低廉和去除率高等优点，被广泛用于低浓度、大风量的VOCs处理。

蒙脱土是膨润土的主要成分，是一种层状硅酸盐，作为VOCs吸附剂具有以下优点：（1）储量大，价格低廉；（2）化学稳定性和热稳定性高；（3）不燃且孔隙结构丰富，因而在VOCs废气处理方面具有广阔的使用空间。但蒙脱土存在表面亲水性、比表面积小及易粉化等缺陷，因而将其直接应用于VOCs废气处理具有一定的局限性。

发明内容

本发明方法所要解决的技术问题是，针对现有技术中存在的不足，提供一种改性蒙脱土复合吸附材材料及其制备方法，兼具了特种纤维和改性蒙脱土的优点，具有阻燃性高、疏水性好、热稳定性好、化学稳定性好、空隙结构独特、机械强度高和不易粉化等特性，特别应用于低浓度VOCs废气的吸附净化处理。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下方式实现的：

一种改性蒙脱土复合吸附材料及其制备方法和应用，制备原料含有改性蒙脱土组分和特种纤维组分。

所述改性蒙脱土复合吸附材料由以下重量百分比的成分组成：特种纤维的重量百分比为2-18%，改性蒙脱土36-72%，木浆纤维11-42%，非水溶性阻燃剂5-14%，胶黏剂3-17%，各组分之和为100%。

所述改性蒙脱土复合吸附材料的制备包括以下步骤：

a) 将打浆度34-72 °SR的木浆纤维、改性蒙脱土、胶黏剂、特种纤维和阻燃剂加水进行均匀混合，得到混合物料浓度为0.04-0.5%；

b) 将混合物料放入带有过滤网的成型机上，滤水成平面状材料并进行烘干定型。

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6-90μm，长度为4-13mm，同时具有永久阻燃性。

所述特种纤维选自玄武岩纤维、凯夫拉纤维。

所述胶黏剂为聚乙烯醇、淀粉、壳聚糖的一种或多种。

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。

所述改性蒙脱土为有机季铵盐改性蒙脱土、氨基酸改性蒙脱土、有机酸改性蒙脱土的一种或多种。

所述改性蒙脱土复合吸附材料应用在VOCs废气的吸附净化处理。