申请日2018.05.17
公开(公告)日2018.10.02
IPC分类号C02F1/30; C02F1/28; C02F101/30; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种含介孔材料的印染污水过滤材料及其制备方法，所述的过滤材料是包括备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩基材部分，三过滤组分经过介孔分子筛负载增加过滤嘴比表面积及微观孔道。本发明制备的过滤材料用作纺织印染企业废水处理，具有脱色率高，染料、金属离子吸附性好，无环境二次污染、绿色环保等优点，制备方法过程简单，具有良好的应用前景。
翻译权利要求书
1.一种含介孔材料的印染污水过滤材料，其特征在于：所述的过滤材料是由备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维基材部分组成，玄武岩-竹炭-备长炭三部分按以上顺序按夹心层模式排列，三过滤组分经过介孔分子筛负载增加过滤材料单位面积比表面积，污水的水流方向为玄武岩-竹炭-备长炭次序。
2.根据权利要求1所述的含介孔材料的印染污水过滤材料，其特征在于：所述的备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维的重量百分比9:7:2，所述备长炭纤维、竹炭纤维经过等离子刻蚀。
3.根据权利要求1所述的含介孔材料的印染污水过滤材料，其特征在于：所述的备长炭纤维其表面积为2000-4000m2/g，微孔体积为1.0-1.6cc/g，纤维直径为28-32μm，长度为45-50mm，经过开松、梳理、铺网、针刺加固制成备长炭纤维无纺布层，密度80-100g/m2。
4.根据权利要求1所述的含介孔材料的印染污水过滤材料，其特征在于：所述的竹炭纤维其表面积为1000-2000m2/g，微孔体积为1.5-2.0cc/g，纤维直径为32-40μm，长度为45-50mm，经过开松、梳理、铺网、针刺加固制成备竹炭纤维无纺布层，密度60-80g/m2。
5.根据权利要求1所述的含介孔材料的印染污水过滤材料，其特征在于：所述的介孔分子筛为MCM-41、MCM-48、SBA-3、SBA-15、Ti-SBA-15、Ti-MCM-41、NH3-SBA-15、金属改性介孔分子筛的其中的一种或几种，其中金属改性为TiO2、Ag、Cu、Fe、Pd改性。
6.一种根据权利要求1所述的含介孔材料的印染污水过滤材料的制备方法，其特征在于：采用介孔分子筛负载纤维工艺，具体为：取0.5-5g介孔分子筛、0.5-5g光触媒剂加入0.3-0.5%的乙酸溶液1000ml中，1000-1200r/min磁力搅拌，30-60min，搅拌同时滴加5-10ml硅烷偶合剂，制得光触媒-分子筛改性液;将以上制得光触媒-分子筛改性液喷涂在备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维这三个过滤材料上，喷涂量为140-200g/m2,置于160-190℃条件下闷放5-8min。
说明书
一种含介孔材料的印染污水过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明属于过滤材料领域，具体涉及一种含介孔材料的印染污水过滤材料及其制备方法。
背景技术
纺织品工厂经常会排放出大量工业废水，它所排放的污水中有机化合物含量很高，所含物质繁多，污水颜色也非常明显，酸碱性不定，水体质量也不稳定，是比较难以处理的污水。目前污水处理采用反渗透膜的方式处理,效果很好，但成本太高。备长炭纤维是由纳米备长炭颗粒加入粘胶或聚酯纤维中纺成的新型功能性纤维，比竹炭纤维内部孔隙更多、活性基团更活泼，可以大量吸附、截留印染污水中大量的染料及废渣。介孔材料为一种新型高效的吸附材料，在废污水治理、重金属离子吸附等领域已经得到了广泛的应用并显示出良好的发展势头。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种含介孔材料的印染污水过滤材料及其制备方法，该新型过滤材料，可使印染污水中的浆料、天然杂质以及染料含量降低，大大降低了污水COD5、BOD5指标。本发明工艺简单，可实现大规模生产，制备成本低，污水处理效果好，具有良好的应用前景。
技术方案：一种含介孔材料的印染污水过滤材料，所述的过滤材料是由备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维基材部分组成，玄武岩-竹炭-备长炭三部分按以上顺序按夹心层模式排列，三过滤组分经过介孔分子筛负载增加过滤材料单位面积比表面积，污水的水流方向为玄武岩-竹炭-备长炭次序。
作为优化：所述的备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维的重量百分比9:7:2，所述备长炭纤维、竹炭纤维经过等离子刻蚀。
作为优化：所述的备长炭纤维其表面积为2000-4000m2/g，微孔体积为1.0-1.6cc/g，纤维直径为28-32μm，长度为45-50mm，经过开松、梳理、铺网、针刺加固制成备长炭纤维无纺布层，密度80-100g/m2。
作为优化：所述的竹炭纤维其表面积为1000-2000m2/g，微孔体积为1.5-2.0cc/g，纤维直径为32-40μm，长度为45-50mm，经过开松、梳理、铺网、针刺加固制成备竹炭纤维无纺布层，密度60-80g/m2。
作为优化：所述的介孔分子筛为MCM-41、MCM-48、SBA-3、SBA-15、Ti-SBA-15、Ti-MCM-41、NH3-SBA-15、金属改性介孔分子筛的其中的一种或几种，其中金属改性为TiO2、Ag、Cu、Fe、Pd改性。
一种根据所述的含介孔材料的印染污水过滤材料的制备方法，采用介孔分子筛负载纤维工艺，具体为：取0.5-5g介孔分子筛、0.5-5g光触媒剂加入0.3-0.5%的乙酸溶液1000ml中，1000-1200r/min磁力搅拌，30-60min，搅拌同时滴加5-10ml硅烷偶合剂，制得光触媒-分子筛改性液;将以上制得光触媒-分子筛改性液喷涂在备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维这三个过滤材料上，喷涂量为140-200g/m2,置于160-190℃条件下闷放5-8min。
有益效果：本发明工艺简单，可实现大规模自动化生产，制备成本低，污水处理效果好，具有良好的应用前景，该新型过滤材料，可使印染污水中的浆料、天然杂质以及染料含量降低，大大降低了污水COD5、BOD5指标。
过滤材料由备长炭纤维、竹炭纤维及玄武岩纤维基材部分组成，备长炭纤维、竹炭纤维内部孔隙多、活性基团活泼，可以大量吸附、截留印染污水中大量的染料及废渣;玄武岩纤维刚性大，作为基材可延长滤材实用寿命。
玄武岩-竹炭-备长炭三部分按以上顺序夹心模式排列，污水的水流方向为玄武岩-竹炭-备长炭次序。污水处理的次序由粗至细，网孔由大至小、处理效果逐渐递增。
介孔分子筛及光触媒改介孔分子筛负载在纤维上，提供大量的孔隙孔道，及反应性活性基团，进一步大量吸附、截留、光催化污水中大量的染料及废渣。