決了改性PVC在制作波紋板成型難的問題。
[0028] 2、可形成優質孔道結構。由于酸性多孔陶瓷-活性炭的特性,可以在成型前壓入 波紋板表層,選取不同的酸性多孔陶瓷-活性炭大小和排列方式,制造出想要的孔道結構, 也可以同時壓入不同目數的酸性多孔陶瓷-活性炭,制作出不規則孔道,同時,本發明提供 的酸性多孔陶瓷-活性炭,相比較普通活性炭,具有極高的比表面積和吸附效率。
[0029] 3、與泡沫陶瓷波紋填料相比,機械強度很高。由于只有在填料表面有孔道從而大 大增加了填料的機械強度;同時,改性PVC制作過程中,蓖麻油、納米氧化鋅以及竹纖維的 加入,使得制得的改性PVC塑料具有高強度、高韌性以及良好的抗菌性能和抗霉性能。
[0030] 4、本發明特別適用于高真空精餾過程。在一般情況下,由于填料表面液膜厚度大, 填料表面的孔道全被液膜覆蓋住,起不到好的效果。在高真空下,由于氣化量大,填料表面 液膜厚度小,表面的孔道結構暴露出來,完全成為氣液接觸的場所,大大增加了氣液接觸面 積。
[0031] 5、擁有和泡沫波紋板一樣的優點。填料表面增加孔道,有以下好處:(1)極大的填 料比表面積;(2)填料潤濕性好;(3)孔隙率大、氣相通量大、湍動程度大;(4)重量輕、成本 低廉;(5)微孔道內氣液傳質的特殊效應增加傳質效率;在狹小的孔道內會產生毛細精餾 現象;同時由于壁面對液相的拖拽作用會非常明顯,表面粘性力與慣性力沖突而打碎液相, 使液相均勻分布;也存在毛細凝結現象。
【具體實施方式】
[0032] -種表面泡沫化波紋板填料,所述表面泡沫化波紋板填料的構型為波紋板形式, 包括基礎填料層以及位于基礎填料層表面的微孔層,微孔層為具有一定厚度的立體微孔結 構,立體微孔結構的孔徑在20目-80目之間,微孔層厚度在波紋板厚度的0.2-0. 6倍之間, 將多層波紋板疊加組合即為整體填料,所述基礎填料層的材質為改性PVC,所述立體微孔結 構的材質為陶瓷-活性炭;所述改性PVC的組成原料的重量份為:PVC樹脂100份、ABS樹 脂5-9份、濕滑粉0. 2-0. 4份、硬脂酸鈣4. 5-5. 5份、二鹽基硬脂酸鉛4-7份、納米氧化鋅 0. 2-0. 6份、蓖麻油2-4份以及竹纖維10份,其中,竹纖維使得制得的改性PVC具有高強度 和高韌性,造價成本低;蓖麻油和納米氧化鋅作為殺菌劑,具有使用簡便、便宜的優點,并且 使得制得的改性PVC具有良好的抗菌性能和抗霉性能,通過上述配方制得的改性PVC,在制 作波紋板的過程中,對環境溫度及處理時間的需求也比常規的波紋板制作過程容易實現, 能簡化工藝,更方便制作。
[0033] 所述陶瓷-活性炭為酸性多孔陶瓷-活性炭,所述酸性多孔陶瓷-活性炭的比表 面積為 1500_2500m2/g。
[0034] 此填料可以用于高真空下的精餾過程或者液氣比低時的吸收、解析、氣液反應或 者氣液固三相反應過程。并且填料板的整體幾何外形可以根據實際需要按照各種型號波紋 板幾何外形制作,即在不同型號波紋板外形框架下,在其表面制作一層立體孔道。列舉改 性PVC表面泡沫化的波紋板填料制作方法與普通陶瓷波紋板填料制作過程的區別為:在配 泥、混合時不摻入泡沫塑料或者泡沫樹脂,在原料混合均勻后,擠壓成型前,在填料模具入 口處均勻地嵌入10目-100目酸性多孔陶瓷-活性炭顆粒,進入模具擠壓成型,再截片、粘 結、干燥、燒制。
[0035] 所述酸性多孔陶瓷-活性炭通過以下步驟制備而成:
[0036] Sl :將多孔陶瓷在100-110攝氏度下干燥1小時,抽真空15-60分鐘,在環氧樹脂 浸漬液內浸漬2-14小時;
[0037] S2 :將被浸漬過的多孔陶瓷在室溫下放置8-24小時,放入烘箱中,階梯升溫至100 攝氏度固化0.5-0. 8小時;
[0038] S3 :將經過固化工藝處理的多孔陶瓷-樹脂材料在無氧環境中升溫,150攝氏度起 溫,每分鐘升溫2-10攝氏度,在600-1000攝氏度溫度下進行炭化處理60-180分鐘,在無氧 環境中冷卻到室溫,得到多孔陶瓷-活性炭;
[0039] S4 :將經過炭化工藝處理的多孔陶瓷-活性炭與速溶硅酸鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖 維素鈉和碳酸鈉混合、磨粉,得到酸性多孔陶瓷-活性炭半成品;
[0040] S5 :將酸性多孔陶瓷-活性炭半成品在5% -10%的硫酸溶液中浸漬4-8小時,再 在無氧環境中升溫,150攝氏度起溫,每分鐘升溫2-10攝氏度,在600-1000攝氏度溫度下, 以過飽和水蒸氣或二氧化碳為活化介質,活化處理10-120分鐘,在無氧環境中冷卻到室 溫;
[0041] S6 :將經過活化工藝處理的酸性多孔陶瓷-活性炭半成品,用5-10%的鹽酸溶液 酸洗4-12小時,再在烘箱中干燥2-6小時,得到酸性多孔陶瓷-活性炭。
[0042] 所述酸性多孔陶瓷-活性炭半成品各組成成份的含量為:炭化工藝處理的多孔陶 瓷-活性炭90-96%、速溶硅酸鈉1-4%、聚乙烯醇1-4%、羧甲基纖維素鈉1-2%和碳酸鈉 1-2 % 〇
[0043] 所述無氧環境由惰性氣體、二氧化碳和氮氣中的一種或一種以上混合組成。
[0044] 所述填料特別適用于高真空下的精餾過程或者液氣比低時的吸收、解析、氣液反 應或者氣液固三相反應過程。
[0045] 所述填料板的幾何外形可以根據實際需要按照各種型號波紋板幾何外形制作。
[0046] 所述波紋板可根據實際需要制作出單面立體微孔結構也可以制作出雙面立體微 孔結構。
[0047] 具體實施時,分別通過下述步驟制備酸性多孔陶瓷-活性炭,并根據表1中的相應 數據制得改性PVC。
[0048] 表1改性PVC配方表
[0050] 實施例1
[0051] 將含環氧樹脂作為浸漬液,樹脂具有如下技術指標:粘度240mPas (25攝氏度下), 聚合速度100秒,固含量50%。將孔隙率為30%的多孔陶瓷在100攝氏度下干燥1小時后 放入帶夾套的容器中,抽真空15分鐘,將環氧樹脂浸漬液吸入容器中,使多孔陶瓷在浸漬 液內浸漬內浸漬10小時;
[0052] 將浸漬有環氧樹脂的多孔陶瓷從容器內取出,在室溫下放置9小時后,放入烘箱 內進行固化處理,60攝氏度起溫,每分鐘升溫2攝氏度,在100攝氏度下保溫0. 8小時;
[0053] 將固化好的材料在二氧化碳氣體中進行炭化處理,150攝氏度起溫,每分鐘升溫 10攝氏度,升溫至900攝氏度,在該溫度下進行炭化處理100分鐘,在二氧化碳環境中冷卻 到室溫,得到多孔陶瓷-活性炭;
[0054] 將經過炭化工藝處理的多孔陶瓷-活性炭按照表2中相關組分含量與速溶硅酸 鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和碳酸鈉混合、磨粉,得到酸性多孔陶瓷-活性炭半成品;
[0055] 將酸性多孔陶瓷-活性炭半成品在5 %的硫酸溶液中浸漬4小時,再在二氧化碳環 境中升溫,150攝氏度起溫,每分鐘升溫8攝氏度,在800攝氏度下,以二氧化碳為活化介質 活化處理50分鐘,在二氧化碳環境中冷卻到室溫;
[0056] 將經過活化工藝處理的酸性多孔陶瓷-活性炭半成品,用8 %的鹽酸溶液酸洗5小 時,再在烘箱中干燥4小時,得到酸性多孔陶瓷-活性炭,其比表面積為2133m2/g。
[0057] 實施例2
[0058] 將含環氧樹脂作為浸漬液,樹脂具有如下技術指標:粘度240mPas (25攝氏度下), 聚合速度100秒,固含量50%。將孔隙率為30%的多孔陶瓷在105攝氏度下干燥1小時后 放入帶夾套的容器中,抽真空40分鐘,將環氧樹脂浸漬液吸入容器中,使多孔陶瓷在浸漬 液內浸漬內浸漬14小時;
[0059] 將浸漬有環氧樹脂的多孔陶瓷從容器內取出,在室溫下放置24小時后,放入烘箱 內進行固化處理,60攝氏度起溫,每分鐘升溫2攝氏度,在100攝氏度下保溫0. 6小時;
[0060] 將固化好的材料在二氧化碳氣體中進行炭化處理,150攝氏度起溫,每分鐘升溫 10攝氏度,升溫至1000攝氏度,在該溫度下進行炭化處理60分鐘,在二氧化碳環境中冷卻 到室溫,得到多孔陶瓷-活性炭;
[0061] 將經過炭化工藝處理的多孔陶瓷-活性炭按照表2中相關組分含量與速溶硅酸 鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和碳酸鈉混合、磨粉,得到酸性多孔陶瓷-活性炭半成品;
[0062] 將酸性多孔陶瓷-活性炭半成品在10%的硫酸溶液中浸漬8小時,再在二氧化碳 環境中升溫,150攝氏度起溫,每分鐘升溫8攝氏度,在600攝氏度下,以二氧化碳為活化介 質活化處理120分