一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法
【專利摘要】一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，首先將納米碳酸鈣制備成所需要的納米碳酸鈣成形體；然后將納米碳酸鈣成形體封閉后放置于漆霧環(huán)境中，同時(shí)將濃度計(jì)也放置于漆霧環(huán)境中，測(cè)量出漆霧的初始濃度；將封閉的成形體打開(kāi)，在打開(kāi)期間，觀察濃度計(jì)的讀數(shù)，根據(jù)濃度計(jì)的讀數(shù)判斷納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附是否已達(dá)到飽和以及是否更換納米碳酸鈣成形體；本發(fā)明充分利用納米碳酸鈣巨大的比表面積以及優(yōu)異的吸附能力對(duì)漆霧進(jìn)行捕捉處理；同時(shí)吸附噴霧后的納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)再處理后可以作為添加劑應(yīng)用到涂料中去，極大地節(jié)約了成本；并且納米碳酸鈣表現(xiàn)出了良好的長(zhǎng)期持續(xù)性，在以成形體的形式提供使用時(shí)，其形狀容易加工，適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附漆霧的方法，具體涉及一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車噴涂領(lǐng)域，傳統(tǒng)上采用濕法噴涂技術(shù)對(duì)汽車噴涂后產(chǎn)生的漆霧進(jìn)行處理，該技術(shù)主要利用液體物質(zhì)(如水、油、有機(jī)溶液或無(wú)機(jī)溶液)對(duì)漆霧進(jìn)行捕捉，將其溶解在液體中后再進(jìn)行處理。但利用該方法需要消耗大量的能量，運(yùn)行成本高，同時(shí)工作區(qū)污染嚴(yán)重，不能滿足環(huán)保要求。并且該方法對(duì)漆霧的處理能力差，其漆霧被捕捉溶解后也需要進(jìn)行再處理，其工藝復(fù)雜且難以回收利用。
[0003]目前很多汽車生產(chǎn)線開(kāi)始利用干式噴涂技術(shù)對(duì)多余的漆霧進(jìn)行回收處理。干式噴漆技術(shù)主要利用石灰石對(duì)漆霧進(jìn)行過(guò)濾吸附，有的會(huì)在利用石灰石吸附前加一道漆霧過(guò)濾棉，以提高對(duì)漆霧的過(guò)濾吸附能力。但在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，石灰石的使用量極大，同時(shí)其吸附漆霧后的石灰石作為建筑材料的價(jià)值也降低，無(wú)法再利用。
[0004]隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在干式噴涂技術(shù)中利用納米級(jí)的材料對(duì)漆霧進(jìn)行回收處理開(kāi)始受到人們的注意。當(dāng)前已有人利用活性炭對(duì)漆霧進(jìn)行回收處理。但活性炭的使用壽命有限，需要頻繁更換以保持其對(duì)噴霧有效的吸附能力，極大地提高了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，充分利用納米碳酸鈣巨大的比表面積對(duì)漆霧進(jìn)行捕捉處理，使其具有良好的吸附性能。同時(shí)吸附噴霧后的納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)再處理后可以作為添加劑應(yīng)用到涂料中去，極大地節(jié)約了成本。并且納米碳酸鈣表現(xiàn)出了良好的長(zhǎng)期持續(xù)性，在以成形體的形式提供使用時(shí)，其形狀容易加工，適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1:將納米碳酸鈣制備成所需要的納米碳酸鈣成形體，所述的納米碳酸鈣成形體利用載體形成或不利用載體形成；
[0009]步驟2:將納米碳酸成形體封閉后放置于漆霧環(huán)境中，同時(shí)將濃度計(jì)也放置于漆霧環(huán)境中，測(cè)量出漆霧的初始濃度；
[0010]步驟3:將封閉的成形體打開(kāi)，在打開(kāi)期間，觀察濃度計(jì)的讀數(shù)，
[0011 ] 若濃度計(jì)的讀數(shù)未達(dá)到0，但濃度計(jì)的讀數(shù)已經(jīng)基本保持不變了，則此時(shí)納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附已達(dá)到飽和，若需要繼續(xù)吸附漆霧則更換另外的納米碳酸鈣成形體；
[0012]若濃度計(jì)的讀數(shù)快速變化達(dá)到0，則漆霧環(huán)境中的漆霧已被吸附完，但納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附未達(dá)到飽和，還能夠再次使用；
[0013]若濃度計(jì)的讀數(shù)緩慢變化達(dá)到0，則漆霧環(huán)境中的漆霧已被吸附完，且納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附也基本達(dá)到飽和。
[0014]所述納米碳酸鈣成形體若利用載體形成，則載體為通孔結(jié)構(gòu)的蜂窩狀，將納米碳酸鈣附著在蜂窩結(jié)構(gòu)的表面制作成一種成形體一納米碳酸鈣網(wǎng)。
[0015]所述納米碳酸鈣成形體若不利用載體形成，則成形體的形狀為球形、橢球形或不規(guī)則形狀。
[0016]所述納米碳酸鈣成形體中單位質(zhì)量的納米碳酸鈣對(duì)噴霧的飽和吸附量為:
[0017]AQ = (Σ (Cn-Ci2))*V/M
[0018]其中:Cn、Ci2分別為第i次吸附過(guò)程中噴霧的初始濃度和吸附平衡濃度，V為漆霧環(huán)境的體積，M為納米碳酸鈣成形體中的納米碳酸鈣質(zhì)量。
[0019]所述納米碳酸I丐的粒徑為1nm?lOOnm。
[0020]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)充分利用納米碳酸鈣的巨大比表面積，極大地提高了其對(duì)噴霧的吸附能力，大大降低了納米碳酸鈣的使用量，從而有效地節(jié)約了成本。
[0022](2)對(duì)吸附噴霧后的納米碳酸鈣可以進(jìn)行回收利用，滿足日益提高的對(duì)環(huán)保的訴求。
[0023](3)納米碳酸鈣具有良好的長(zhǎng)期持續(xù)性，在以成形體的形式提供使用時(shí)，無(wú)需頻繁更換。
[0024](4)納米碳酸鈣制作的成形體形狀可以任意加工，容易制成各種復(fù)雜的形狀，適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0025](5)納米碳酸I丐的粒徑可以通過(guò)配方在1nm?10nm的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),適合對(duì)不同條件下產(chǎn)生的漆霧進(jìn)行吸附處理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明中納米碳酸鈣的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明中納米碳酸鈣粉末的示意圖。
[0028]圖3是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種成形體——納米碳酸鈣網(wǎng)的示意圖。
[0029]圖4是很據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種成形體一一納米碳酸鈣網(wǎng)前四次吸附過(guò)程中噴霧濃度的變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]首先對(duì)本發(fā)明的原理和工作過(guò)程做如下說(shuō)明:
[0031]納米碳酸鈣是一種納米級(jí)的多孔性物質(zhì)，它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造，其具體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。由于碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣，即石灰石所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)。同時(shí)納米碳酸鈣的多孔結(jié)構(gòu)使其具有巨大的比表面積，在利用其對(duì)漆霧進(jìn)行過(guò)濾吸附時(shí)，能使納米碳酸鈣和漆霧之間充分接觸，從而提高納米碳酸鈣對(duì)漆霧的吸附性能。并且納米碳酸鈣的孔徑可以通過(guò)配方在1nm?10nm之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此可以對(duì)不同條件下產(chǎn)生的漆霧進(jìn)行有效處理。
[0032]如圖2所示為納米碳酸鈣粉末的示意圖，將其制成所需要的成形體，然后放置于漆霧環(huán)境中，當(dāng)漆霧經(jīng)過(guò)納米碳酸鈣時(shí)，會(huì)被自然地吸入納米碳酸鈣的孔道中。這是由于分子之間的相互引力就像磁力一樣，納米碳酸鈣孔道壁面上的大量分子可以對(duì)漆霧產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力，從而達(dá)到將漆霧吸引進(jìn)孔徑中的目的。
[0033]評(píng)價(jià)納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附能力最重要的指標(biāo)為納米碳酸鈣的飽和吸附量。其實(shí)驗(yàn)計(jì)算過(guò)程如下:向體積為V升的試驗(yàn)艙內(nèi)投入M克封閉的納米碳酸鈣，再向試驗(yàn)艙內(nèi)注入噴霧，采樣得到噴霧的初始濃度Cp敞開(kāi)封閉的納米碳酸鈣吸附噴霧，一定時(shí)間后，找出納米碳酸鈣對(duì)噴霧吸附的平衡濃度C2。重復(fù)注入噴霧i次，敞開(kāi)納米碳酸鈣i次。其中第i次吸附時(shí)，噴霧的濃度基本保持不變，即認(rèn)為納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附已達(dá)到飽和。則單位質(zhì)量的納米碳酸鈣對(duì)噴霧的飽和吸附量為:
[0034]AQ = (Σ (Cil-Ci2))*V/M
[0035]其中Cn、Ci2分別為第i次吸附過(guò)程中噴霧的初始濃度和吸附平衡濃度。
[0036]下下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]如圖3所示，本實(shí)施例一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，采用通孔結(jié)構(gòu)的蜂窩為載體，將納米碳酸鈣附著在蜂窩結(jié)構(gòu)的表面制作成一種成形體一納米碳酸鈣網(wǎng)。這樣制成的納米碳酸鈣網(wǎng)具有體積密度小、吸附效率高的特點(diǎn)。將納米碳酸鈣網(wǎng)置于漆霧環(huán)境中，當(dāng)漆霧通過(guò)蜂窩結(jié)構(gòu)時(shí)，便會(huì)與附著在蜂窩結(jié)構(gòu)上的納米碳酸鈣充分接觸，利用納米碳酸鈣孔道壁面上的分子對(duì)漆霧產(chǎn)生的巨大吸引力，將漆霧吸入孔徑中。由于納米碳酸鈣巨大的比表面積，使其對(duì)漆霧具有良好的過(guò)濾吸附效果。
[0038]如圖4所示為前四次吸附過(guò)程中噴霧濃度(mg/m3)的變化曲線圖。在第一次吸附過(guò)程中，由于初始噴霧濃度比較低，納米碳酸鈣幾乎可以達(dá)到對(duì)噴霧的完全吸附?？紤]到納米碳酸鈣已經(jīng)進(jìn)行過(guò)第一次吸附，在第二、三次吸附過(guò)程中，雖沒(méi)有達(dá)到對(duì)噴霧完全吸附，但噴霧濃度也有非常明顯的降低。而在第四次吸附過(guò)程中，噴霧濃度基本上保持不變，即可認(rèn)為納米碳酸鈣已達(dá)到飽和吸附量，根據(jù)飽和吸附量的計(jì)算公式可得其值為623ug/g。
[0039]上述僅是以成形體一一納米碳酸鈣網(wǎng)為具體實(shí)施例，需要指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)該為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:將納米碳酸鈣制備成所需要的納米碳酸鈣成形體，所述的納米碳酸鈣成形體利用載體形成或不利用載體形成； 步驟2:將納米碳酸鈣成形體封閉后放置于漆霧環(huán)境中，同時(shí)將濃度計(jì)也放置于漆霧環(huán)境中，測(cè)量出漆霧的初始濃度； 步驟3:將封閉的成形體打開(kāi)，在打開(kāi)期間，觀察濃度計(jì)的讀數(shù)， 若濃度計(jì)的讀數(shù)未達(dá)到O，但濃度計(jì)的讀數(shù)已經(jīng)基本保持不變了，則此時(shí)納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附已達(dá)到飽和，若需要繼續(xù)吸附漆霧則更換另外的納米碳酸鈣成形體； 若濃度計(jì)的讀數(shù)快速變化達(dá)到O，則漆霧環(huán)境中的漆霧已被吸附完，但納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附未達(dá)到飽和，還能夠再次使用； 若濃度計(jì)的讀數(shù)緩慢變化達(dá)到O，則漆霧環(huán)境中的漆霧已被吸附完，且納米碳酸鈣對(duì)噴霧的吸附也基本達(dá)到飽和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，其特征在于:所述納米碳酸鈣成形體若利用載體形成，則載體為通孔結(jié)構(gòu)的蜂窩狀，將納米碳酸鈣附著在蜂窩結(jié)構(gòu)的表面制作成納米碳酸鈣網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，其特征在于:所述納米碳酸鈣成形體若不利 用載體形成，則成形體的形狀為球形、橢球形或不規(guī)則形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，其特征在于:所述納米碳酸鈣成形體中單位質(zhì)量的納米碳酸鈣對(duì)噴霧的飽和吸附量為:
AQ = (Σ (Cn-Ci2))*V/M 其中:Cn、Ci2分別為第i次吸附過(guò)程中噴霧的初始濃度和吸附平衡濃度，V為漆霧環(huán)境的體積，M為納米碳酸鈣成形體中的納米碳酸鈣質(zhì)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用納米碳酸鈣吸附漆霧的方法，其特征在于:所述納米碳酸鈣的粒徑為1nm~lOOnm。
【文檔編號(hào)】B05B15/00GK104028409SQ201410255427
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳曦 申請(qǐng)人:陳曦