[发明专利]一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂、其制备方法及陶瓷纤维增强材料

说明书

本发明提供了一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂，包括以下重量份数的组分：去离子水：100份，无机胶粘材料：20～80份，活性矿粉：5～40份，表面活性剂：2～8份；所述无机胶粘材料为铝溶胶、硅溶胶和磷酸二氢铝中的一种或几种；所述活性矿粉为高岭土、膨润土、煅烧高岭土和纳米二氧化硅中的一种或几种。本发明中的强化剂植入陶瓷纤维多孔过滤材料后，可有效提高基体材料间的结合强度，解决陶瓷纤维多孔过滤材料强度较低，在使用过程中容易损坏的问题。同时可有效平衡陶瓷纤维多孔过滤材料强度、密度与过滤性能等结构与功能间的矛盾问题，进而获得同时具有高强度和良好过滤性能的陶瓷纤维多孔过滤材料。

技术领域

本发明属于多孔无机材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂、其制备方法及陶瓷纤维增强材料。

背景技术

高温烟气过滤除尘技术是实现高温烟气综合利用的关键步骤，同时也是一项先进环保技术。该技术的核心在于过滤材料，由于需要在高温复杂的烟气工况下长期运行，因此对过滤材料具有很高的要求。

陶瓷纤维兼具传统绝热材料和耐火材料优良特性，具有耐高温、热稳定性好、热容小、重量轻和耐机械震动等优点，因而在众多工业领域中得以广泛应用。此外，利用陶瓷纤维的材料特性，通过特殊的制备工艺可赋予陶瓷纤维制品特定结构，进而获得了区别于原料陶瓷纤维的特殊性能，如良好的缓冲隔热性能、优良的吸音降噪性能以及优异的高温烟气过滤特性等。

陶瓷纤维多孔过滤材料通常由陶瓷纤维制备而来，陶瓷纤维间特殊的三维交织结构赋予了陶瓷纤维制品多孔特性。随着孔隙率的增加，难免带来强度方面的掣肘。然而，陶瓷纤维过滤材料的强度是其过滤性能得以发挥的保障，直接影响其使用寿命。随着纤维原料强度的提高，陶瓷纤维制品强度在一定程度上会随之提高，但达到一定程度后，陶瓷纤维间的黏连作用对其强度的影响增加，最终决定陶瓷纤维制品强度。在获得理想粘结剂的情况下，提高陶瓷纤维制品的压缩程度，进而提高密度，可提升产品强度。但对于陶瓷纤维多孔过滤材料，粘结剂对其孔隙结构、孔隙率等势必受到影响，进而影响其过滤性能的发挥。

现有技术通常对多孔过滤材料的原料、配方及制备工艺方面进行优化，希望通过平衡结构和性能之间的矛盾，使强度能够达到较为理想的状态。受制于陶瓷纤维材料的多孔特性，通过产品原料、配方或微观结构的调控，强化效果较为有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂、其制备方法及陶瓷纤维增强材料，本发明中的陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂能够在不影响产品功能特性的情况下，显著提升陶瓷纤维多孔过滤材料强度。

本发明提供一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂，包括以下重量份数的组分：

去离子水：100份，无机胶粘材料：20～80份，活性矿粉：5～40份，表面活性剂：2～8份；

所述无机胶粘材料为铝溶胶、硅溶胶和磷酸二氢铝中的一种或几种；

所述活性矿粉为高岭土、膨润土、煅烧高岭土和纳米二氧化硅中的一种或几种。

优选的，所述无机胶粘材料为铝溶胶、硅溶胶和磷酸二氢铝，铝溶胶、硅溶胶和磷酸二氢铝的质量比为1：(0.1～1)：(0.1～0.5)。

优选的，所述活性矿粉包括塑性料和脊性料；

所述塑性料为高岭土和/或膨润土；所述脊性料为煅烧高岭土和/或纳米二氧化硅。

优选的，所述活性矿粉的粒径≤10μm。

优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇、脂肪酸聚氧乙烯酯、吐温-80中的一种或几种。

优选的，所述陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂的固含量为8.5～30％；粘度为5～20mPa·s。

本发明提供一种陶瓷纤维多孔过滤材料增强剂的制备方法，包括以下步骤：