申请日2018.10.20
公开(公告)日2019.01.22
IPC分类号B01D39/14; B01J20/26; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/50; C02F1/00; A01N59/00; A01N59/16; A01P1/00; A01P3/00; A01P17/00
摘要
本发明公开一种污水处理用材料及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36‑44份、玻璃纤维丝38‑46份、尼龙纤维丝28‑32份、甲壳素40‑55份、竹炭粉150‑189份、纳米银7‑10份、沸石颗粒202‑240份、腐殖酸170‑200份、硼化钙粉末45‑64份、碳化硅粉末100‑125份、氮化镁25‑35份、碳酸氢钠38‑40份、海泡石纤维44‑47份、木质素磺酸钙20‑25份、虫胶19‑27份和聚合松香30‑36份，该污水处理用材料强度高。
权利要求书
1.一种污水处理用材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36-44份、玻璃纤维丝38-46份、尼龙纤维丝28-32份、甲壳素40-55份、竹炭粉150-189份、纳米银7-10份、沸石颗粒202-240份、腐殖酸170-200份、硼化钙粉末45-64份、碳化硅粉末100-125份、氮化镁25-35份、碳酸氢钠38-40份、海泡石纤维44-47份、木质素磺酸钙20-25份、虫胶19-27份和聚合松香30-36份。
2.如权利要求1所述的一种污水处理用材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36份、玻璃纤维丝38份、尼龙纤维丝28份、甲壳素40份、竹炭粉150份、纳米银7份、沸石颗粒202份、腐殖酸170份、硼化钙粉末45份、碳化硅粉末100份、氮化镁25份、碳酸氢钠38份、海泡石纤维44份、木质素磺酸钙20份、虫胶19份和聚合松香30份。
3.如权利要求1所述的一种污水处理用材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝44份、玻璃纤维丝46份、尼龙纤维丝32份、甲壳素55份、竹炭粉189份、纳米银10份、沸石颗粒240份、腐殖酸200份、硼化钙粉末64份、碳化硅粉末125份、氮化镁35份、碳酸氢钠40份、海泡石纤维47份、木质素磺酸钙25份、虫胶27份和聚合松香36份。
4.如权利要求1所述的一种污水处理用材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝40份、玻璃纤维丝42份、尼龙纤维丝30份、甲壳素48份、竹炭粉170份、纳米银8份、沸石颗粒220份、腐殖酸180份、硼化钙粉末55份、碳化硅粉末115份、氮化镁28份、碳酸氢钠39份、海泡石纤维46份、木质素磺酸钙24份、虫胶26份和聚合松香34份。
5.一种污水处理用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将虫胶19-27份和聚合松香30-36份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为325-400目，制得混合粉末，备用;
2)将碳纤维丝36-44份编织成网格呈正方形的网状体，制得碳纤维网，备用;
3)将玻璃纤维丝38-46份编织成网格呈正方形的网状体，制得玻璃纤维网，备用;
4)将尼龙纤维丝28-32份编织成网格呈正方形的网状体，制得尼龙纤维网，备用;
5)将甲壳素40-55份、沸石颗粒202-240份、竹炭粉150-189份、纳米银7-10份、腐殖酸170-200份、硼化钙粉末45-64份、碳化硅粉末100-125份、氮化镁25-35份、碳酸氢钠38-40份、海泡石纤维44-47份、木质素磺酸钙20-25份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐内进行混合处理，其中，混合处理的搅拌速度为80-150r/min，混合处理时搅拌罐内的稳定始终保持10-15℃，搅拌时间为2-4h，制得混合物，备用;
6)将步骤5)制得的混合物料均等分成A份、B份、C份和D份，备用;
7)将步骤6)制得的A份混合物倒入到模具型腔中碾平后铺上步骤2)制得的碳纤维丝，随后倒入B份混合物料碾平后铺上步骤3)制得的玻璃纤维网，然后倒入C份混合物料碾平后铺上步骤4)制得的尼龙纤维网，最后倒入D份混合物料碾平后进行压缩模塑处理，其中，压缩模塑处理的施压压力为40-50Mpa，加热温度为100-120℃，加热时间和施压时间均为30-80min，冷却，脱模，制得坯板，备用;
8)对步骤7)制得的坯板进行打磨处理，使得表面露出孔体，即得污水处理用材料。
说明书
一种污水处理用材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理用材料及其制备方法。
背景技术
污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
过滤板是污水处理中常用的部件，过滤板在使用过程中往往受到较大的外力作用，存在断裂的风险，本领域的技术人员希望过滤板的强度可以进一步的提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强度高的污水处理用材料及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种污水处理用材料，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36-44份、玻璃纤维丝38-46份、尼龙纤维丝28-32份、甲壳素40-55份、竹炭粉150-189份、纳米银7-10份、沸石颗粒202-240份、腐殖酸170-200份、硼化钙粉末45-64份、碳化硅粉末100-125份、氮化镁25-35份、碳酸氢钠38-40份、海泡石纤维44-47份、木质素磺酸钙20-25份、虫胶19-27份和聚合松香30-36份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36份、玻璃纤维丝38份、尼龙纤维丝28份、甲壳素40份、竹炭粉150份、纳米银7份、沸石颗粒202份、腐殖酸170份、硼化钙粉末45份、碳化硅粉末100份、氮化镁25份、碳酸氢钠38份、海泡石纤维44份、木质素磺酸钙20份、虫胶19份和聚合松香30份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝44份、玻璃纤维丝46份、尼龙纤维丝32份、甲壳素55份、竹炭粉189份、纳米银10份、沸石颗粒240份、腐殖酸200份、硼化钙粉末64份、碳化硅粉末125份、氮化镁35份、碳酸氢钠40份、海泡石纤维47份、木质素磺酸钙25份、虫胶27份和聚合松香36份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝40份、玻璃纤维丝42份、尼龙纤维丝30份、甲壳素48份、竹炭粉170份、纳米银8份、沸石颗粒220份、腐殖酸180份、硼化钙粉末55份、碳化硅粉末115份、氮化镁28份、碳酸氢钠39份、海泡石纤维46份、木质素磺酸钙24份、虫胶26份和聚合松香34份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种污水处理用材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将虫胶19-27份和聚合松香30-36份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为325-400目，制得混合粉末，备用;
2)将碳纤维丝36-44份编织成网格呈正方形的网状体，制得碳纤维网，备用;
3)将玻璃纤维丝38-46份编织成网格呈正方形的网状体，制得玻璃纤维网，备用;
4)将尼龙纤维丝28-32份编织成网格呈正方形的网状体，制得尼龙纤维网，备用;
5)将甲壳素40-55份、沸石颗粒202-240份、竹炭粉150-189份、纳米银7-10份、腐殖酸170-200份、硼化钙粉末45-64份、碳化硅粉末100-125份、氮化镁25-35份、碳酸氢钠38-40份、海泡石纤维44-47份、木质素磺酸钙20-25份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐内进行混合处理，其中，混合处理的搅拌速度为80-150r/min，混合处理时搅拌罐内的稳定始终保持10-15℃，搅拌时间为2-4h，制得混合物，备用;
6)将步骤5)制得的混合物料均等分成A份、B份、C份和D份，备用;
7)将步骤6)制得的A份混合物倒入到模具型腔中碾平后铺上步骤2)制得的碳纤维丝，随后倒入B份混合物料碾平后铺上步骤3)制得的玻璃纤维网，然后倒入C份混合物料碾平后铺上步骤4)制得的尼龙纤维网，最后倒入D份混合物料碾平后进行压缩模塑处理，其中，压缩模塑处理的施压压力为40-50Mpa，加热温度为100-120℃，加热时间和施压时间均为30-80min，冷却，脱模，制得坯板，备用;
8)对步骤7)制得的坯板进行打磨处理，使得表面露出孔体，即得污水处理用材料。
本发明的有益效果是：由于压缩模塑成型后，碳纤维网、玻璃纤维网、尼龙纤维网和海泡石纤维与其他材料复合，将压缩模塑成型工艺和纤维细丝增韧概念结合起来，使得成品的韧性和抗折断性能得到大大的提升，配合木质素磺酸钙、硼化钙和碳化硅的作用，可以极大的提升断裂强度，并且各个网体对与过滤功能影响较少。
以下是污水处理用材料的原料的特点或作用：
碳纤维丝：是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。具有耐腐蚀、高模量的特性，作为耐腐蚀的补强材料。
玻璃纤维丝：具有绝缘性好，耐高温，抗腐蚀能力好的特性，作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。
尼龙纤维丝：柔韧性、弹性回复性率、耐磨性、耐碱性、吸湿性及轻量性能佳，作为补强体。
甲壳素：甲壳素在工业上被用于许多不同的用处。甲壳素被用于水和废水净化，吸附能力强。
竹炭粉：竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬。有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。
纳米银：对多种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，具备很好的抗菌防臭的效果，与竹炭粉配合可以起到良好的抑菌和杀菌作用，可以有效的抑制细菌在材料内部滋生。
沸石颗粒：具有吸附，过滤，除味等功效，可作为优质的净化剂和吸附载体等，平均粒径为0.1-0.3cm。
腐殖酸：与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用。
硼化钙粉末：是一种用作白云石炭和镁白云石炭耐火材料的抗氧化，抗侵蚀和提高热态强度的含硼添加剂。具有不溶于水、抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀等特性，作为补强剂。
碳化硅粉末：化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，重量轻而强度高。
氮化镁：是由氮和镁所组成的无机化合物，属于立方晶系，会和水反应产生氨和氢氧化镁，与碳酸氢钠复配可以起到协同性的作用，可以有效的消耗碳酸氢钠生成的水分，并且生成氨气可以起到发泡的作用，而氢氧化镁的缓冲性能、反应活性、吸附性力、热分解性能等均较优秀，氢氧化镁在环保领域中主要作为阻燃剂、酸性废水处理剂、重金属脱除剂、烟气脱硫剂等进行应用。。
碳酸氢钠：固体50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，作为发泡剂。
海泡石纤维：可作为吸附剂、净化剂、除臭剂、补强剂、悬浮剂、触变剂、填充剂等应用于水处理。
木质素磺酸钙：具有很强的分散性、粘结性、螯合性，用作矿粉粘结剂，使用木质素磺酸钙做粘合剂，能显著改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。
虫胶：树脂粘着力强，光泽好，对紫外线稳定，电绝缘性能良好，兼有热塑性和热固性，作为粘结剂。
聚合松香：具有良好的抗氧化性、亮光度、抗结晶性，作为粘结剂。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
实施例1：
一种污水处理用材料，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝36份、玻璃纤维丝38份、尼龙纤维丝28份、甲壳素40份、竹炭粉150份、纳米银7份、沸石颗粒202份、腐殖酸170份、硼化钙粉末45份、碳化硅粉末100份、氮化镁25份、碳酸氢钠38份、海泡石纤维44份、木质素磺酸钙20份、虫胶19份和聚合松香30份。
一种污水处理用材料的制备方法包括以下步骤：
1)将虫胶19份和聚合松香30份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为325目，制得混合粉末，备用;
2)将碳纤维丝36份编织成网格呈正方形的网状体，制得碳纤维网，备用;
3)将玻璃纤维丝38份编织成网格呈正方形的网状体，制得玻璃纤维网，备用;
4)将尼龙纤维丝28份编织成网格呈正方形的网状体，制得尼龙纤维网，备用;
5)将甲壳素40份、沸石颗粒202份、竹炭粉150份、纳米银7份、腐殖酸170份、硼化钙粉末45份、碳化硅粉末100份、氮化镁25份、碳酸氢钠38份、海泡石纤维44份、木质素磺酸钙20份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐内进行混合处理，其中，混合处理的搅拌速度为80r/min，混合处理时搅拌罐内的稳定始终保持10℃，搅拌时间为2h，制得混合物，备用;
6)将步骤5)制得的混合物料均等分成A份、B份、C份和D份，备用;
7)将步骤6)制得的A份混合物倒入到模具型腔中碾平后铺上步骤2)制得的碳纤维丝，随后倒入B份混合物料碾平后铺上步骤3)制得的玻璃纤维网，然后倒入C份混合物料碾平后铺上步骤4)制得的尼龙纤维网，最后倒入D份混合物料碾平后进行压缩模塑处理，其中，压缩模塑处理的施压压力为40Mpa，加热温度为100℃，加热时间和施压时间均为30min，冷却，脱模，制得坯板，备用;
8)对步骤7)制得的坯板进行打磨处理，使得表面露出孔体，即得污水处理用材料。
实施例2：
一种污水处理用材料，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝44份、玻璃纤维丝46份、尼龙纤维丝32份、甲壳素55份、竹炭粉189份、纳米银10份、沸石颗粒240份、腐殖酸200份、硼化钙粉末64份、碳化硅粉末125份、氮化镁35份、碳酸氢钠40份、海泡石纤维47份、木质素磺酸钙25份、虫胶27份和聚合松香36份。
一种污水处理用材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将虫胶27份和聚合松香36份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为400目，制得混合粉末，备用;
2)将碳纤维丝44份编织成网格呈正方形的网状体，制得碳纤维网，备用;
3)将玻璃纤维丝46份编织成网格呈正方形的网状体，制得玻璃纤维网，备用;
4)将尼龙纤维丝32份编织成网格呈正方形的网状体，制得尼龙纤维网，备用;
5)将甲壳素55份、沸石颗粒240份、竹炭粉189份、纳米银10份、腐殖酸200份、硼化钙粉末64份、碳化硅粉末125份、氮化镁35份、碳酸氢钠40份、海泡石纤维47份、木质素磺酸钙25份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐内进行混合处理，其中，混合处理的搅拌速度为150r/min，混合处理时搅拌罐内的稳定始终保持15℃，搅拌时间为4h，制得混合物，备用;
6)将步骤5)制得的混合物料均等分成A份、B份、C份和D份，备用;
7)将步骤6)制得的A份混合物倒入到模具型腔中碾平后铺上步骤2)制得的碳纤维丝，随后倒入B份混合物料碾平后铺上步骤3)制得的玻璃纤维网，然后倒入C份混合物料碾平后铺上步骤4)制得的尼龙纤维网，最后倒入D份混合物料碾平后进行压缩模塑处理，其中，压缩模塑处理的施压压力为45Mpa，加热温度为110℃，加热时间和施压时间均为50min，冷却，脱模，制得坯板，备用;
8)对步骤7)制得的坯板进行打磨处理，使得表面露出孔体，即得污水处理用材料。
实施例3：
一种污水处理用材料，包括以下重量份数配比的原料：碳纤维丝40份、玻璃纤维丝42份、尼龙纤维丝30份、甲壳素48份、竹炭粉170份、纳米银8份、沸石颗粒220份、腐殖酸180份、硼化钙粉末55份、碳化硅粉末115份、氮化镁28份、碳酸氢钠39份、海泡石纤维46份、木质素磺酸钙24份、虫胶26份和聚合松香34份。
一种污水处理用材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将虫胶26份和聚合松香34份一起倒入到粉碎机中进行粉碎处理，其中，粉碎目数为325目，制得混合粉末，备用;
2)将碳纤维丝40份编织成网格呈正方形的网状体，制得碳纤维网，备用;
3)将玻璃纤维丝42份编织成网格呈正方形的网状体，制得玻璃纤维网，备用;
4)将尼龙纤维丝30份编织成网格呈正方形的网状体，制得尼龙纤维网，备用;
5)将甲壳素48份、沸石颗粒220份、竹炭粉170份、纳米银8份、腐殖酸180份、硼化钙粉末55份、碳化硅粉末115份、氮化镁28份、碳酸氢钠39份、海泡石纤维46份、木质素磺酸钙24份和步骤1)制得的混合粉末一起倒入到搅拌罐内进行混合处理，其中，混合处理的搅拌速度为110r/min，混合处理时搅拌罐内的稳定始终保持13℃，搅拌时间为3h，制得混合物，备用;
6)将步骤5)制得的混合物料均等分成A份、B份、C份和D份，备用;
7)将步骤6)制得的A份混合物倒入到模具型腔中碾平后铺上步骤2)制得的碳纤维丝，随后倒入B份混合物料碾平后铺上步骤3)制得的玻璃纤维网，然后倒入C份混合物料碾平后铺上步骤4)制得的尼龙纤维网，最后倒入D份混合物料碾平后进行压缩模塑处理，其中，压缩模塑处理的施压压力为45Mpa，加热温度为110℃，加热时间和施压时间均为50min，冷却，脱模，制得坯板，备用;
8)对步骤7)制得的坯板进行打磨处理，使得表面露出孔体，即得污水处理用材料。