[发明专利]活性碳纤维毡、布连续制备方法

说明书

(一)、技术领域

本发明涉及活性碳纤维的加工方法，确切地说是一种活性碳纤维毡、布连续制备方法。

(二)、背景技术

活性碳纤维具有多孔结构，有较强的吸附能力，其制品被广泛用于环保、化工、医药、食品等多种领域，用来处理污水、净化水、空气或尾气，产品的分离、纯化、脱色、脱味，或作催化剂载体等。目前国内活性碳纤维产品的加工多采用间歇式生产工艺，如CN1204622A所公开的活性碳纤维的制备包括预处理、碳化和活化三个单元过程，其预处理分别在5％NaOH溶液中和5％～35％(NH₄)₂HPO₃溶液中浸泡24～48小时和12～48小时，碳化在750～950℃温度条件下0.5小时，活化在750～950℃温度条件下0.5～6小时。间歇式工艺产量低，国内几家企业多在10吨/年以下，而且质量不稳定。

(三)、发明内容本发明旨在克服间歇式工艺的缺陷，而研制开发出一种连续制备工艺。所谓连续，一是指各单元过程是动态的，即让原料(中间体)按一定的速度连续地通过预处理器、碳化炉和活化炉达到各自处理的目的，使原料(中间体)在容器内滞留的时间尽可能短，滞留时间的长短随原料纤维毡、布的料质、厚薄不同而不同；二是鉴于各单元过程是连续地一边进一边出，使得整个工艺流程可以实现连续化，即依次不间断地连续操作。本工艺中原料(中间体)在处理环境中是处于平展铺开、匀速流动的状态，其处理各向均一，这就保证产品质量均匀、稳定且可控，即据用户需要控制质量指标，可制备比表面积800～3200M²/g、孔径分布0.6～3.2nm的活性碳纤维毡、布。其能力也比间歇式工艺大幅度提高，年产量至少百吨，甚至数百吨。本工艺可以处理粘胶纤维如粘胶木浆纤维毡、布等，棉、麻等天然纤维毡、布，合成纤维如聚丙烯腈基纤维毡、布等。

(四)、具体实施方式

以聚丙烯腈基纤维毡、布为原料制备活性碳纤维毡、布为例，非限定

实施例叙述如下。

本制备方法包括预处理、干燥、碳化和活化四个单元过程，分别在预处理器、真空干燥器、碳化炉和活化炉中完成。使用辊筒技术实现各单元过程的连续或者全流程的连续化，现以各单元过程连续为例，分别叙述如下：1、预处理：

将原料(亦称原纤维)洗净、烘干后进行预处理。预处理就是在室温(20～30℃)下用2％的磷酸铵溶液浸渍原料，浸透即可，使原料匀速通过预处理器，滞留1～10分钟。预处理结束后离心脱水再于真空干燥器中干燥。2、碳化：

将干燥后的原料匀速通过碳化炉，在300～450℃条件滞留1--15分钟。3、活化：

来自碳化炉的中间体匀速通过活化炉，于850～1300℃和氮气、水蒸气混合气体下滞留1～20分钟。出炉后即是产品活性碳纤维毡、布。

本产品的各项技术指标、经测试，单丝直径11～18um、单位面积重量60～500g/m²、体积密度0.03～0.06g/cm³、碳含量≥80％、比表面积800～3200m²/g、孔径分布0.6～2.3nm。

本产品已在南通东亚环保材料有限公司生产的空气净化器、水处理设备中应用，其评价是具有手感好、灰份少、无斑点等良好的外观，吸苯率、吸碘率均符合各种型号设备所标明的技术指标，在同行业中具备独特的优势。使得该公司的各种产品十分畅销，并受到国内外用户的广泛好评。