一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法，包括多个微珠（1）、嵌合层（2）和基片（3），嵌合层（2）固定设置在基片（3）上表面，多个微珠（1）表面涂覆纳米二氧化钛，多个微珠（1）固定设置在嵌合层（2）上表面。本发明专利技术所制备的嵌合型复合贴面砖具有三层式结构，作为中间连接层的硅树脂与陶瓷基片具有较高的粘合强度，且微珠在压力作用下嵌合入硅树脂层中也可具有很高的稳定性，使得所制备的嵌合型复合贴面砖可具有很好的负载稳定性和抗水力冲蚀能力，适合在各种水流条件下适应。

A kind of photocatalysis surface brick with particle inlay and its preparation method and device

The invention discloses a particle mosaic type photocatalysis surface cleaning and sticking brick, a preparation device of particle mosaic type photocatalysis surface cleaning and sticking brick and a preparation method of particle mosaic type photocatalysis surface cleaning and sticking brick, which comprises a plurality of beads (1), a mosaic layer (2) and a substrate (3), wherein the mosaic layer (2) is fixedly arranged on the upper surface of the substrate (3), and a plurality of beads (1) are coated with nano particles A plurality of beads (1) are fixedly arranged on the upper surface of the chimeric layer (2). The mosaic composite facing brick has a three-layer structure, and the silicone resin as the intermediate connecting layer has a high bonding strength with the ceramic substrate, and the micro bead can also have a high stability when embedded into the silicone resin layer under the pressure, so the mosaic composite facing brick can have a good load stability and resistance to hydraulic erosion, and is suitable for various kinds of applications Adaptation under current conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖及制备方法和制备装置
本专利技术涉及一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法，属于复合材料成形

技术介绍
人类工业化进程的不断进步为我们带来经济效益的同时也对环境造成了严重破坏，大量工业废水和农业污水在未经处理或处理不彻底时便排入河流、湖泊和海洋中，这些污水具有污染种类多、成分复杂、可生化性差等特点。由于大量污染物的物理化学性质稳定，采用普通的化学或生物处理方法较难在短时间内降解去除，因此处理效率低。由于这类极性大分子的存在，使得水体出现浑浊、发黑发臭等现象，对人民的生产生活安全用水带来严重威胁。目前用于此类污水处理的新技术、新工艺和新材料层出不穷，如膜萃取法、超声波降解法、光催化氧化法等。近年来半导体光催化剂技术日益成为环境净化的研究热点，光催化材料在一定的光照条件下可以将各类有机污染物进行分解、转化和矿化，被认为是解决环境污染问题的一条有效途径。纳米晶体TiO2作为目前研究比较透彻的半导体光催化剂，它具适中的能带电位、较高化学稳定性和光电转换效率、低成本和无毒无害等优点。在紫外光的照射下，TiO2可以将难以降解的一些有机物矿化成CO2和H2O。目前纳米TiO2主要的利用形式主要有纳米粉体催化剂法和表面负载法，其中纳米粉体催化剂法在实施过程中对纳米TiO2粉末的回收、分离及重复利用非常困难，而负载法是将TiO2纳米粉末固定于某一载体上来制备负载型TiO2光催化材料，这种材料在水处理中液固分离较为容易，重复使用较为方便，可以用于表面负载的载体种类也较多。采用高比表面积的基体材料能有效的提升光催化净化的效率，多孔型材料具有较高的比表面积，如硅胶、沸石、玻璃纤维、多孔陶瓷等。但上述基体材料在工程应用中普遍具有成本高、结构强度低等缺点，只适合于小型净化装置或处理模块中使用，不适合在水利环保工程中大规模的使用。因此结合目前我国水利设施的形态及分布特点，研发一种可贴附于现有水工建筑表面的贴面砖，同时还具有水质净化功能，这不但大幅度减少了对现有水利设施的破坏，节约建设成本，而且对于水体污染物的高效吸附去除具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备装置和一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖的制备方法，所制备的贴面砖具有比表面积大、光能利用率高、水质净化效率高的特点，同时还具有颗粒嵌合密度大、嵌合层结合强度高和质量轻等优点，适用于硬质堤岸、堰、坝等水工建筑的表面贴装，对水体中难降解的有机污染物有较好的降解去除作用。为达到上述目的，本专利技术提供一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，包括多个微珠、嵌合层和基片，嵌合层固定设置在基片上表面，多个微珠表面涂覆纳米二氧化钛，多个微珠固定设置在嵌合层上表面。优先地，微珠为透明的圆球，基片为薄片状结构；基片成分包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石，微珠表面由内向外分别涂覆有硅树脂和纳米二氧化钛；多个微珠紧密排列于嵌合层表面，且微珠下部嵌合于嵌合层内，微珠上部裸露于嵌合层外部；微珠材质为普通钠钙玻璃，嵌合层材质为硅树脂，基片材质为陶瓷，基片厚度为1.5-2.5cm，嵌合层厚度为0.5~1mm，微珠直径为1.5-2mm，基片用至少包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石的成分混合压实并烧结而成。优先地，包括多个基片、传输装置、树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩和掀膜装置，树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩和掀膜装置依次从左向右设置在传输装置上方，多个基片等间距分布在传输装置上。优先地，传输装置包括驱动电机、传送带和两个卷筒，传送带左右两端分别套设在两个卷筒上，驱动电机的输出轴同轴固定连接一个卷筒；树脂喷涂装置包括用于喷涂嵌合层的喷嘴、储液罐、雾化泵和烘箱，雾化泵和储液罐设置于喷嘴上方，喷嘴与雾化泵出口连通，雾化泵进口与储液罐连通，喷嘴位于烘箱的左侧。优先地，覆膜装置包括覆膜卷筒、卷筒固定架、弹簧、配重块、螺母和限位板，覆膜卷筒包括转轴、单面不干胶和多个微珠，单面不干胶的胶面朝外卷绕在转轴上，一层紧密排列的微珠粘附在单面不干胶的胶面上，卷筒固定架的上部为丝杆，卷筒固定架的下部为叉形结构，卷筒固定架下端两侧转动连接转轴两端，限位板、配重块、弹簧和螺母均依次从上向下套设在丝杆上，螺母螺纹连接卷筒固定架，配重块滑动连接丝杆，限位板固定设置在传输装置上方。优先地，掀膜装置结构和覆膜装置相同，掀膜装置和覆膜装置对称设置在传输装置上方，单面不干胶内端缠绕在覆膜装置中的转轴上，单面不干胶的外端缠绕在掀膜装置的转轴上。一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法，包括以下步骤：1）将微珠放入NaOH溶液中搅拌后浸泡，取出微珠置于烘箱中恒温烘干备用；2）将纳米二氧化钛粉体与异丙醇通过高速搅拌机混合分散，然后置于磁力搅拌器上继续搅拌得到纳米二氧化钛分散液；3）将步骤1）中处理好的微珠浸渍于甲基硅树脂液体中，浸渍过程中搅动甲基硅树脂液体以保证微珠覆膜均匀，取出微珠后放置在筛网静置以沥除多余的甲基硅树脂液体；4）将步骤3）中处理好的微珠浸渍于纳米二氧化钛分散液中并搅拌，取出微珠后放置在筛网上静置沥除纳米二氧化钛分散液，然后将微珠放置于烘箱中进行固化，取出微珠冷却后得到负载纳米二氧化钛层的微珠；5）将步骤4）制备的微珠均匀喷洒并粘结到聚乙烯基底的单面不干胶上，单面不干胶的胶面朝外的卷在转轴上，从而制得粘附有微珠的覆膜卷筒；6）将基片顺序置于顺时针转动的传送带上，并匀速通过喷嘴下方，在基片上表面均匀喷涂一层甲基硅树脂材质的嵌合层，然后继续匀速通过烘箱中进行预固化；7）基片继续通过覆膜装置，覆膜卷筒在配重块的作用下压在嵌合层上表面，将单面不干胶上粘附的微珠压入嵌合层中，覆膜卷筒上的单面不干胶随着传送带移动而匀速粘附于嵌合层上表面；8）粘附了单面不干胶的嵌合层继续通过热风罩下方，热风罩中吹出热空气使得嵌合层固化；9）基片继续通过掀膜装置下方，嵌合层表面的单面不干胶卷入上方的掀膜装置的卷筒中，基片在室温下继续固化后即可获得颗粒嵌合型光催化净污贴膜砖。优先地，步骤1）中，NaOH溶液的浓度为1%，微珠在NaOH溶液中搅拌5min后再浸泡10min，微珠在80℃烘箱恒温烘干；步骤2）中，纳米二氧化钛粉体与异丙醇的分散比例为：纳米二氧化钛/异丙醇=20g/L，纳米二氧化钛与异丙醇的混合质量比为5:100，混合液搅拌时间为2min，所用的高速搅拌机转速为10000~12000转/分钟，所用的磁力搅拌器的转速为30~60转/分钟；步骤3）中，微珠在甲基硅树脂液体中浸渍5min，取出后微珠放置在筛网静置15min。优先地，步骤4）中，微珠浸渍于纳米二氧化钛分散液中搅拌5分钟，搅拌速度为30~60转/分钟，取出微珠后放置在筛网上静置10分钟，然后将微珠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，其特征在于，包括多个微珠（1）、嵌合层（2）和基片（3），嵌合层（2）固定设置在基片（3）上表面，多个微珠（1）表面涂覆纳米二氧化钛，多个微珠（1）固定设置在嵌合层（2）上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，其特征在于，包括多个微珠（1）、嵌合层（2）和基片（3），嵌合层（2）固定设置在基片（3）上表面，多个微珠（1）表面涂覆纳米二氧化钛，多个微珠（1）固定设置在嵌合层（2）上表面。


2.根据权利要求1所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖，其特征在于，微珠（1）为透明的圆球，基片（3）为薄片状结构；基片（3）成分包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石，微珠（1）表面由内向外分别涂覆有硅树脂和纳米二氧化钛；多个微珠（1）紧密排列于嵌合层（2）表面，且微珠（1）下部嵌合于嵌合层（2）内，微珠（1）上部裸露于嵌合层（2）外部；
微珠（1）材质为普通钠钙玻璃，嵌合层（2）材质为硅树脂，基片（3）材质为陶瓷，基片（3）厚度为1.5-2.5cm，嵌合层（2）厚度为0.5~1mm，微珠（1）直径为1.5-2mm，基片（3）用至少包括煤灰、粘土、页岩、污泥、矿渣、铝土矿和煤矸石的成分混合压实并烧结而成。


3.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置，其特征在于，包括多个基片（3）、传输装置、树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩（9）和掀膜装置，树脂喷涂装置、覆膜装置、热风罩（9）和掀膜装置依次从左向右设置在传输装置上方，多个基片（3）等间距分布在传输装置上。


4.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置，其特征在于，传输装置包括驱动电机、传送带（16）和两个卷筒（15），传送带（16）左右两端分别套设在两个卷筒（15）上，驱动电机的输出轴同轴固定连接一个卷筒（15）；
树脂喷涂装置包括用于喷涂嵌合层（2）的喷嘴（6）、储液罐（19）、雾化泵（20）和烘箱（7），雾化泵（20）和储液罐（19）设置于喷嘴（6）上方，喷嘴（6）与雾化泵（20）出口连通，雾化泵（20）进口与储液罐（19）连通，喷嘴（6）位于烘箱（7）的左侧。


5.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置，其特征在于，覆膜装置包括覆膜卷筒（8）、卷筒固定架（11）、弹簧（13）、配重块（12）、螺母（14）和限位板（10），覆膜卷筒（8）包括转轴（5）、单面不干胶（4）和多个微珠（1），单面不干胶（4）的胶面朝外卷绕在转轴（5）上，一层紧密排列的微珠（1）粘附在单面不干胶（4）的胶面上，
卷筒固定架（11）的上部为丝杆，卷筒固定架（11）的下部为叉形结构，卷筒固定架（11）下端两侧转动连接转轴（5）两端，限位板（10）、配重块（12）、弹簧（13）和螺母（14）均依次从上向下套设在丝杆上，螺母（14）螺纹连接卷筒固定架（11），配重块（12）滑动连接丝杆，限位板（10）固定设置在传输装置上方。


6.根据权利要求3所述的一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备装置，其特征在于，掀膜装置结构和覆膜装置相同，掀膜装置和覆膜装置对称设置在传输装置上方，单面不干胶（4）内端缠绕在覆膜装置中的转轴（5）上，单面不干胶（4）的外端缠绕在掀膜装置的转轴（5）上。


7.一种颗粒嵌合型光催化净污贴面砖制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：饶磊，王沛芳，郭勇，张立昕，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32