本發明屬于膜材料制備技術領域，具體涉及一種用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜。
背景技術：
VOCs的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。VOCs是揮發性有機化合物的英文簡稱，通常所說的墻面漆中對人體有害的化學物質(重金屬除外)就是指VOCs。這些揮發性有機化合物包括甲醛、氨、乙二醇、酯類等物質。當房間里VOCs達到一定濃度時，會引起頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀，嚴重時甚至引發抽搐、昏迷，傷害肝臟、腎臟、大腦和神經系統，造成記憶力減退等嚴重后果。
我們居室中的VOCs主要來源于乳膠漆、墻紙、地面、絕熱材料、粘結劑、涂料等裝修材料。中國的《室內裝飾裝修材料有害物含量》規定：墻面漆中的VOCs含量須≤200克/升；環境標志認證標準也要求墻面漆除水后的VOCs含量要≤80克/升；發達國家的標準則更嚴苛，如歐盟標準中墻面漆的VOCs含量須≤75克/升。
隨著經濟快速發展，現在揮發性有機物VOCs產生量大，各種裝修家居，室內以及不同的方式產生了許多的揮發性有機物，對人體危害大，不易察覺。然而現有技術難于有效的吸收和治理VOCs，即使采用化學法治理VOCs也會產生二次污染等問題，使得方法復雜而難于達到高效簡便地治理VOCs，此外還存在著處理成本高的問題。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜，以解決現有技術難于有效的吸收和治理VOCs，即使采用化學法治理VOCs也會產生二次污染，以及處理成本高等問題。本發明的用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜中富含活性炭、膨潤土、麥飯石等可以直接吸收VOCs等有毒氣體，具有永久性使用，耐高溫高壓，耐腐蝕，吸收效率高，抗震性能好，制備成本低的特點。
為了解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：
一種用于過濾吸收揮發性有機物的過濾膜，以重量份為單位，包括以下原料：伊利石42-80份、高嶺石34-50份、硅酸鈣12-20份、活性炭15-24份、麥飯石9-15份、膨潤土9-12份、碳纖維6-10份、玻璃纖維2-3份、催化劑0.4-0.6份、交聯劑0.5-0.8份、增粘劑0.3-0.5份、增塑劑0.8-1.5份、增韌劑0.9-1.6份、穩定劑0.4-0.6份；
所述用于過濾吸收揮發性有機物的過濾膜的制備方法，包括以下步驟：
S1：將伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土浸泡在去離子水中，清洗掉附著的污染物，接著烘干至含水量≤1.6％，再接著將烘干的伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土、碳纖維、玻璃纖維放入納米粉碎機中，在轉速為400-800r/min下粉碎2.2-3.5h后過篩子，制得納米混合粉末；
S2：將步驟S1制得的納米混合粉末和催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、增韌劑、穩定劑混合均勻，制得混合物；
S3：在激光燒結3D打印機中利用電腦設計成的膜三維文件，其中設計孔徑為0.04-0.32nm，打印層厚為0.08-0.26nm，經過鋪粉輥鋪粉，步驟S1制得的混合物經過激光掃描后瞬間在≥1000℃的激光點處形成高溫層層疊加融合，經冷卻，制得均勻孔徑的用于過濾揮發性有機物的過濾膜。
優選地，所述催化劑包括辛酸亞錫。
優選地，所述交聯劑為過氧化二異丙苯。
優選地，所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷。
優選地，所述增塑劑為檸檬酸酯。
優選地，所述增韌劑為聚丙二烯橡膠。
優選地，所述穩定劑為有機錫穩定劑。
本發明具有以下有益效果：
(1)本發明的用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜中富含活性炭、膨潤土、麥飯石等可以直接吸收VOCs等有毒氣體，同時有害氣體通不過濾膜，濾膜通過壓力泵抽氣使得氣體通過濾膜達到快速主動吸收吸附的效果。
(2)本發明的用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜具有永久性使用，耐高溫高壓，耐腐蝕，吸收效率高，抗震性能好，制備成本低的特點。
【具體實施方式】
為便于更好地理解本發明，通過以下實例加以說明，這些實例屬于本發明的保護范圍，但不限制本發明的保護范圍。
在實施例中，所述用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜，以重量份為單位，包括以下原料：伊利石42-80份、高嶺石34-50份、硅酸鈣12-20份、活性炭15-24份、麥飯石9-15份、膨潤土9-12份、碳纖維6-10份、玻璃纖維2-3份、催化劑0.4-0.6份、交聯劑0.5-0.8份、增粘劑0.3-0.5份、增塑劑0.8-1.5份、增韌劑0.9-1.6份、穩定劑0.4-0.6份；
所述催化劑包括辛酸亞錫；
所述交聯劑為過氧化二異丙苯；
所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述穩定劑為有機錫穩定劑；
所述用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜的制備方法，包括以下步驟：
S1：將伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土浸泡在去離子水中，清洗掉附著的污染物，接著烘干至含水量≤1.6％，再接著將烘干的伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土、碳纖維、玻璃纖維放入納米粉碎機中，在轉速為400-800r/min下粉碎2.2-3.5h后過篩子，制得納米混合粉末；
S2：將步驟S1制得的納米混合粉末和催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、增韌劑、穩定劑混合均勻，制得混合物；
S3：在激光燒結3D打印機中利用電腦設計成的膜三維文件，其中設計孔徑為0.04-0.32nm，打印層厚為0.08-0.26nm，經過鋪粉輥鋪粉，步驟S1制得的混合物經過激光掃描后瞬間在≥1000℃的激光點處形成高溫層層疊加融合，經冷卻，制得均勻孔徑的用于過濾揮發性有機物的過濾膜。
下面通過更具體實施例對本發明進行說明。
實施例1
一種用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜，以重量份為單位，包括以下原料：伊利石60份、高嶺石40份、硅酸鈣15份、活性炭20份、麥飯石12份、膨潤土10份、碳纖維8份、玻璃纖維2.6份、催化劑0.5份、交聯劑0.78份、增粘劑0.4份、增塑劑1.2份、增韌劑1.3份、穩定劑0.5份；
所述催化劑包括辛酸亞錫；
所述交聯劑為過氧化二異丙苯；
所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述穩定劑為有機錫穩定劑；
所述用于過濾吸收揮發性有機物的過濾膜的制備方法，包括以下步驟：
S1：將伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土浸泡在去離子水中，清洗掉附著的污染物，接著烘干至含水量為1.6％，再接著將烘干的伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土、碳纖維、玻璃纖維放入納米粉碎機中，在轉速為600r/min下粉碎3h后過篩子，制得納米混合粉末；
S2：將步驟S1制得的納米混合粉末和催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、增韌劑、穩定劑混合均勻，制得混合物；
S3：在激光燒結3D打印機中利用電腦設計成的膜三維文件，其中設計孔徑為0.18nm，打印層厚為0.16nm，經過鋪粉輥鋪粉，步驟S1制得的混合物經過激光掃描后瞬間在≥1000℃的激光點處形成高溫層層疊加融合，經冷卻，制得均勻孔徑的用于過濾揮發性有機物的過濾膜。
實施例2
一種用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜，以重量份為單位，包括以下原料：伊利石42份、高嶺石34份、硅酸鈣12份、活性炭15份、麥飯石9份、膨潤土9份、碳纖維6份、玻璃纖維2份、催化劑0.4份、交聯劑0.5份、增粘劑0.3份、增塑劑0.8份、增韌劑0.9份、穩定劑0.4份；
所述催化劑包括辛酸亞錫；
所述交聯劑為過氧化二異丙苯；
所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述穩定劑為有機錫穩定劑；
所述用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜的制備方法，包括以下步驟：
S1：將伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土浸泡在去離子水中，清洗掉附著的污染物，接著烘干至含水量為1.4％，再接著將烘干的伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土、碳纖維、玻璃纖維放入納米粉碎機中，在轉速為400r/min下粉碎3.5h后過篩子，制得納米混合粉末；
S2：將步驟S1制得的納米混合粉末和催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、增韌劑、穩定劑混合均勻，制得混合物；
S3：在激光燒結3D打印機中利用電腦設計成的膜三維文件，其中設計孔徑為0.04nm，打印層厚為0.08nm，經過鋪粉輥鋪粉，步驟S1制得的混合物經過激光掃描后瞬間在≥1000℃的激光點處形成高溫層層疊加融合，經冷卻，制得均勻孔徑的用于過濾揮發性有機物的過濾膜。
實施例3
一種用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜，以重量份為單位，包括以下原料：伊利石80份、高嶺石50份、硅酸鈣20份、活性炭24份、麥飯石15份、膨潤土12份、碳纖維10份、玻璃纖維3份、催化劑0.6份、交聯劑0.8份、增粘劑0.5份、增塑劑1.5份、增韌劑1.6份、穩定劑0.6份；
所述催化劑包括辛酸亞錫；
所述交聯劑為過氧化二異丙苯；
所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述穩定劑為有機錫穩定劑；
所述用于治理揮發性有機物的高性能陶瓷膜的制備方法，包括以下步驟：
S1：將伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土浸泡在去離子水中，清洗掉附著的污染物，接著烘干至含水量為1.2％，再接著將烘干的伊利石、高嶺石、硅酸鈣、活性炭、麥飯石、膨潤土、碳纖維、玻璃纖維放入納米粉碎機中，在轉速為800r/min下粉碎2.2h后過篩子，制得納米混合粉末；
S2：將步驟S1制得的納米混合粉末和催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、增韌劑、穩定劑混合均勻，制得混合物；
S3：在激光燒結3D打印機中利用電腦設計成的膜三維文件，其中設計孔徑為0.32nm，打印層厚為0.26nm，經過鋪粉輥鋪粉，步驟S1制得的混合物經過激光掃描后瞬間在≥1000℃的激光點處形成高溫層層疊加融合，經冷卻，制得均勻孔徑的用于過濾揮發性有機物的過濾膜。
對實施例1-3配方制造出來的用于吸收揮發性有機物的過濾膜進行性能檢測，結果如表1所示：
表1用于吸收揮發性有機物的過濾膜的性能結果
由表1可知，本發明實施例1-3的用于吸收揮發性有機物的過濾膜具有永久性使用，耐高溫高壓，耐腐蝕，抗震性能好的特點。
對實施例1-3配方制造出來的用于吸收揮發性有機物的過濾膜進行吸收VOCs實驗，結果如表2所示。
表2吸收VOCs實驗結果
由表2可知，吸收VOCs效率高，過濾膜含有陶瓷無機成分，處于物理膜方法吸附和直接過濾方式，容易脫洗，不容易堵塞孔徑，利用高壓反沖洗可以快速洗掉吸收的揮發性有機物VOCs。
以上內容不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明，對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。