[发明专利]一种木质活性碳纤维的制备方法

摘要

本发明提供了一种利用木质生物质为原料通过物理活化制备木质活性碳纤维的方法，该方法是将木粉置于液化装置中，加入多元醇混合物为液化剂，在酸催化条件下制备液化物；加入合成剂合成纺丝液后、熔融纺丝，制得纤维原丝；最后将原丝置于碳化、活化装置中，以水蒸气作为活化剂制备获得木质活性碳纤维。本发明以木质生物质为原料，与现有的生物质碳纤维（如木质素基、木质基、粘胶基）相比，采用本发明方法获得的木质活性碳纤维，其优势在于原料来源广泛、液化效率高、无毒无污染、纺丝温度低、工艺简单，可有效降低生产成本，提高木质材料的使用效率和利用附加值。

主权项

一种木质活性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将木材粉碎后得到木粉，将木粉与多元醇按照重量比1:1.5‑6混合，加入酸性催化剂，在150℃‑180℃下搅拌液化60min‑90min，得到木材液化物原液；2）向上述原液中加入原液重量40%‑60%的有机溶剂进行稀释，然后在103℃±2℃下干燥8h‑12h，得到除去水分后的木材液化物；3）向上述木材液化物中加入液化物重量20%‑40%的合成剂后，从室温加热至100℃‑120℃，恒温反应30min‑60min，得到木材液化物纺丝液；4）向上述纺丝液中加入纺丝液重量5%‑15%的扩链剂后，加热至40℃‑60℃时熔融纺丝，得到纤维原丝；5）将纤维原丝置于活化装置中，在氮气保护下，加热至700℃‑900℃进行碳化，同时通入水蒸气进行活化，即得木质活性碳纤维；其中，步骤2）中使用的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种，步骤3）中使用的合成剂为液化MDI，步骤4）中使用的扩链剂为苯二胺、乙二胺、丙二胺中的一种或多种。