[发明专利]一种活性炭纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭纤维材料，具体涉及一种活性炭纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

活性炭纤维是近年美、日等国开发成功的新一代活性炭产品，它和传统的颗粒活性炭相比有明显的优势，主要是吸附解析速度快(内外部的扩散阻力小)、并可经过二次加工，成为不同形态的毡状、布状活性炭纤维产品，便于应用和操作。它可广泛应用于化工行业、环境保护、医疗用吸附材料等方面，近年有很大发展，如用在化工行业的有机溶剂的回收和有机废气处理；环保领域如污水处理厂、卷烟厂的异臭味处理，印刷线路板厂空调系统的异臭味处理；公众卫生场合如酒店、火车、飞机上空调系统的异臭味处理等。它是一种高效的吸附材料，将有机废气和异臭味气体吸附，达到回收有机气体或者净化气体的目的。随着人类社会的进步、对环境保护的要求更严格，以及工商业发展所造成的空气、水质污染日趋严重，这种新型吸附材的发展和应用有广阔的前景。

活性炭纤维产品可以是活性炭纤维、活性炭纤维毡或活性炭纤维布等多种结构形式，它们的制造方法是把相关的原料炭化和活化，这使得以上各种类型的活性炭纤维产品的机械强度非常低，难以将它缝制成型来使用。这种缺点是共通性的，它极大地限制了这种新型高效材料的广泛应用。因此，如何提高活性炭纤维产品的机械强度，以及如何制成更方便实际应用的产品形式，已经成为在多个领域内推广应用这种高效产品的技术关键，也是有效地解决多种重要环保问题急需解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活性炭纤维复合材料，该活性炭纤维复合材料既能保持活性炭纤维的良好特性，还能提高产品的机械强度和具有良好的加工成型的性能，有利于活性炭纤维在多个行业的推广应用。

本发明的目的还在于提供一种加工工序简单的活性炭纤维复合材料的制备方法。

本发明提供的一种活性炭纤维复合材料，由活性炭纤维层及位于活性炭纤维层上下两面的纤维毡合刺而成，其中，活性炭纤维层占活性炭纤维复合材料的重量百分含量为15～95％。优选的，所述活性炭纤维层的重量百分含量为50～85％。

本发明所述活性炭纤维复合材料的厚度为3～100mm。优选的，所述活性炭纤维复合材料的厚度为5～30mm。

本发明所述活性炭纤维层为活性炭纤维束、活性炭纤维毡或活性炭纤维布。优选的，所述活性炭纤维层为活性炭纤维毡。

本发明所述纤维毡的材质为涤纶、腈纶、亚克力或芳纶等化学纤维或棉纤维。优选的，所述纤维毡的材质为涤纶。

本发明提供的一种活性炭纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取计量的化学纤维或棉纤维，通过开松、梳理、铺网、针刺制成连续均匀的纤维毡；

(2)取计量的活性炭纤维作为中间层，将上述制备好的纤维毡铺设在活性炭纤维层的上下两面，然后合刺成一体，编制成活性炭纤维复合材料。

其中，纤维毡是实现增加复合材料机械强度的主要措施，其制备可以通过将成团的短纤维在开松设备上开松、再通过梳理机梳理、然后进入铺网机、最后在针刺机上针刺，编制成连续均匀的纤维毡，并自动卷成圆筒状的半成品备用。

将活性炭纤维层铺设在已制造好的上下两层纤维毡中间，然后在针刺机或同类设备上合刺成一体，编制成一定厚度的、长毡状的复合材料，并自动卷成圆筒状的成品，它可以按需要再进行剪裁加工成为配合各种设备使用的产品。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过将活性炭纤维制品与纤维毡用专门的机械进行特殊的复合针刺加工，成为连续均匀的新型复合材料，并可再加工成为各种形状的便于应用的产品，为进一步解决各种环保问题提供了高效适用的新型材料；

(2)本发明解决了以往技术中活性炭纤维产品机械强度低，难以进一步加工应用，制约了它在环保领域使用的难题；

(3)本发明方法制得的产品既保持了活性炭纤维的良好特性，还极大地提高了产品的机械强度和具有良好的加工成型的性能，十分有利于活性炭纤维在多个行业的推广应用。

具体实施方式

以下列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1