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1、纤维状活性碳和无纺布一t前言与以往的粉末状活性碳,颗粒状活性碳相比,纤维状活性碳具有非常优越的吸附特性,并已使用在包括溶剂回收装置在内的各个领域中.以前的纤维状活性碳是以人造纤维,丙烯酸纤维等的有机纤维为原料,而日本工:于力公司(下称本公司)利啊多年积累的纤维制造技术,开发了以石碳树脂为原料的纤维状活性碳这种纤维状活性碳不经任何加工,照原样使用+并且还可以利用其纤维形态,适当使用通常的纤维加工方法,可以加工成包括无纺布在内的各种形态制品.按上述方法加工的纤维状活性碳,可在工业方面的溶剂回收装置中应用,以及在家庭方面用净化器,空气滤清机,以及有关的各种脱臭片,脱臭就寝用具,靴垫等方面应用.
2、本文叔述纤维状活性碳的制法,性能和加工方法,以及用纤维状活性碳制成湿法无纺布的方法,性能及用途.2树脂类纤维状活性碳的制法本公司开发的树脂类纤维状活性碳是以焦油生产中的副产物煤焦油为原料.其制法如图l所示.匾鲴蔫匪圃坚圃囹罟圃器匝匦图1纤维就活性碳曲制造方法各段工序简述如下:(】)聚合,精制工序?38?原料煤焦油是众所周知的.在常温下,把环状化合物作为主体,因为环状化台物是流动性的粘稠液体,所以不能直接形成线性结构,为了把它变戚线性结构的原料,在高温下,进行聚合反应,制成高软化点的树脂.其反应机理非常复杂,因而不能予以详细说明在反应结束后的树脂中,由于含有对形成线性结构有妨害作用的物质一
3、一低软化点的未反应物,因此聚合反应尚未完成,根据蒸馏精制方法除掉有害物质,这种方法叫做聚合精制(2)纺丝工序聚合精制后得到的树脂用一般的熔融纺丝法形成纤维.此过程和通常的合成纤维纺丝法几乎相同,用熔融挤出机熔融树脂,通过0.2ram乃至0.5mm的细孔挤出纤维.(3)不熔化工序把形成线性的树脂纤维通过固相聚缩合,来进一步提高聚合度的同时,除去树脂中含有的氧化氢等碳以外的成份,制成由非晶体碳构成的不熔纤维.(4)活化工序经不熔化处理后,为了赋于纤维的吸附性能需进行活化处理活化处理是在高温的水蒸汽中,通过水煤气反应使纤维表面形成细孔.根据需要可以用金属盐进行活化.用这种方法制造的纤维状活性碳
4、和以往的活性碳相比,它具有各种特性.纤维性能及吸附性能叔述如下.3纤维状活性碳的特性圉2,3是纤维状活性碳的扫描电子显微镜照片从图2和图3中看出,纤维状活性碳是由超细的碳粒子构成的.图2(A)圩罐状活性碾的电子量截健相片(xlS00)露2(B)量干维状活性聪的电子显赣镜相片(X9000)袭1纤维状活性碳的吸附特性^一7^一】0^一l5^--20^一25比表面积mZ,
5、7ooloool50020002500嗽孔直径^1720212226精孔容最ml,E030.50.8l11.6甲苯吸附力wt22B284l22碡暇酣力ms/s900l200l500lBOO2200亚甲蓝染科l30260330
6、400脱色力mJ/E表2纤维状活性碳的物理性能l^一7A一10^一l5^一20^一25皇千维直径口fl8l715l3Il强度kg/rt]Zl2020l5105弹性率~/cm:l1200800600450200忡长率f1.02.02.02.01.O燃点℃l480'480480480480纤维状活性碳的吸附特性及纤维的物理性能如表1,2所示.这些数值不仅表明了纤维状活性碳作为纤维的性能,而且与粒状活性碳相比,显示出优越的吸附性能.4无纺布方面的应用纤维状活性碳不仅具有纤维的特性,而且具有独特的吸附性能,能够在各种领域中应用.其中具有代表性的用途就是在无纺布天津造收(1993—2)加工上的应用
7、.最近,粉末状活性碳的加工技术进步很快,可将粉末状活性碳烧结成型或掺入塑料中,以及抄在纸页中,但是存在着成品的强度或粉末问题.纤维状活性碳可用一般的天然纤维或合成纤维的千法或湿法的纤维加工技术.制造各种无纺布.用这种方法制造的无纺布不经任何加工就可使用,并还能将其作为原料进行二次加工成圆筒状的元件成型品来淡用?39?这种无纺布几乎不存在如粉末状活性碳成型品的粉末问题,它能保持充分的强度.纤维状活性碳无妨布的制法大致分为湿法和干法.湿法也叫抄纸法,干法包括排列法或无规则排列法.4.1湿法无纺布采用抄纸法时,将适用作为原料的纤维状活性碳切成3～5ram长的纤维.由于纤维状活性碳的水分散性非常
8、好,所以在技术上投有太大同题.用一般的抄纸设备就能生产.但是当纤维状活性碳的用途是作为吸附材料时.必须予以注意其生产管理方面的几个问题.图3斗罐状擂性磺纸的电于量霰曩厢片(×250)最应注意的是提高水的纯度问题.在一性能基本与原棉一样,不因加工而降低性能.般的自来水或河水中都含有各种杂质,如果加工过程中使用粘合纤维时,虽堵塞了一部不除去杂质,则大部分杂质放活性碳吸附.这分吸附空隙.但由于是点接触,因而不影响实样会大幅度降低产品性能.
