[发明专利]一种防水消烟型机制木炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机制木炭加工技术领域，尤其是一种防水消烟型机制木炭及其制备方法。

背景技术

将炭粉与粘结剂通过压块机冲压成炭棒用于烧烤或冶金行业，与先将竹木粉压制成棒再进行碳化加工机制木炭的传统工艺对比，具有设备投资少、工艺简单、加工成本低的突出效果。其中，粘结剂是决定这种机制木炭加工质量的关键因素之一。目前市场上大都采用天然淀粉、水玻璃或CMC作为粘结剂将炭粉加工成机制木炭，不仅冷热强度低，而且没有防水作用。

申请号为201210265727.3、名称为“工业硅生产中木炭粉的回收利用方法”的发明专利申请，公布了将木炭粉与尿醛树脂水溶液混合后压制成炭丁坯体或炭球坯体的一种机制木炭加工方法。所制成的炭丁或炭球不仅冷热强度高，而且具有较好的防水作用，能满足工业硅生产要求。但存在尿醛树脂用量大、成本高的缺陷，而且炭棒的干燥速度较慢。

经过碳化的炭粉由于含有一定比例的挥发分，采用土窑碳化的炭粉的挥发分甚至高达20%以上，将炭粉加工成机制木炭后，在燃烧时会产生较多的烟雾，对烧烤和冶金行业的环境存在不良影响。现有将炭粉与粘结剂通过压块机冲压成的炭棒就是这种情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种在实现冷热强度高、具有较好的防水作用、明显节省粘结剂成本和加快炭棒的干燥速度的同时，可显著减少烟雾产生的机制木炭及其制备方法。

本发明的技术方案是：所述机制木炭按重量份采用如下配方将炭粉冲压成炭棒：

炭粉100,

尿醛树脂1-3,

固化剂0.1-0.15，

腐植酸钠1-3，

氧化淀粉1-3,

催干剂0.4-1.6，

高锰酸钾0.01

硝酸钾0.02，

氯化钠0.3，

清水30-45。

所述机制木炭采用如下步骤加工而成：

A.将炭粉粉碎至40目以上；

B.将炭粉与尿醛树脂、腐植酸钠、氧化淀粉、催干剂采用轮碾机搅拌、轮碾5分钟，制成混合干粉；

C.将固化剂、高锰酸钾、硝酸钾、氯化钠与清水搅拌溶解均匀，制成水溶液；

D.再将水溶液加入混合干粉中继续搅拌、轮碾15分钟；

E.采用冲压式制棒机冲压成炭棒；

F.采用带式干燥机干燥至含水率10%以下；

G.按重量包装。

所述机制木炭按重量份采用如下配方将炭粉冲压成炭棒：

炭粉100，

尿醛树脂2，

固化剂0.12，

腐植酸钠2，

氧化淀粉2，

催干剂0.8，

高锰酸钾0.01，

硝酸钾0.02，

氯化钠0.3，

清水40。

所述尿醛树脂是将1:1.6-2.0摩尔比的尿素与甲醛在中性或微碱性条件下进行亲核加成反应生成各种羟甲基脲的混合物，再在微酸性条件下进行缩合反应生成线型产物，干燥后制得尿醛树脂。

所述固化剂为工业级氯化铵。

所述腐植酸钠是按重量份将粉碎至90目以上的100份褐煤加入到反应釜内，加入200份的水，一边搅拌一边升温至60-85°C，加入50份35%氢氧化钠溶液反应1-2小时，干燥后制得腐植酸钠。

所述氧化淀粉是按质量份将100份的木薯淀粉用水调成30%左右的淀粉浆乳后，加入0.9份的三氯化铁，再分两次加入1.7份的高锰酸钾和适量稀硫酸，在50°C左右的温度下充分搅拌反应约1小时；然后加入10份的氢氧化钠，反应约20分钟，直至糊化；继续搅拌，加入4份的硼砂、0.08份的TMA、1.5份的活性轻质碳酸钙、0.4份的磷酸三丁酯，反应约15分钟；干燥，制得氧化淀粉。.根据权利[0013]所述催干剂为轻质碳酸钙。

所述高锰酸钾、硝酸钾和氯化钠均为工业级市售原料。

所述炭棒为长度6-8cm的长方体，其横截面为等边四方形，边长4.2cm；长方体的中心线沿长度方向设有直径1cm的通孔；长方体的四个角倒成圆角。

上述方案中，炭粉为灰分、挥发分分别在10%以下的竹屑炭粉或木屑炭粉。