资源描述：
《工艺条件对粘胶基活性碳纤维比表面积与收率的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2009年第2期产业用纺织品研究报告工艺条件对粘胶基活性碳纤维比表面积与收率的影响倪朝晖(南通大学化学化工学院,南通,226007)潘鼎(东华大学材料学院,上海,200051)季涛(南通大学纺织服装学院,南通,226007)摘要:以粘胶纤维为原料,用磷酸盐浸渍,水蒸气活化,制备了活性碳纤维,研究了磷酸盐附着率、炭化温度、活化温度与活化时间对粘胶基活性碳纤维的比表面积与得率的影响。结果表明:适宜的磷酸盐附着率、较高的炭化起始温度及较快的升温速度有利于得到较大比表面积和较高得率的活性碳纤维。关键词:粘胶纤维基活性碳纤维,炭化条件,比表面积,得率中图分类号:TQ342.74文献标识码:A文
2、章编号:1004-7093(2009)02-0015-05活性碳纤维(CAF)的制备过程中纤维材料在器,无锡三星服装机械厂。高温状态下经热分解和热缩聚反应以及活化造孔,(5)炭化—活化炉:自制(如图1所示)。大量组分挥发只保留部分碳的骨架,产品收率较低,价格是普通活性炭的几十倍。本文以粘胶纤维为原料,对影响活性碳纤维收率的工艺条件进行研究,同时讨论相关工艺条件对活性碳纤维比表面积的影响。1实验原料和仪器设备图1炭化—活化炉示意图1.1实验原料及药品2ACF的制备(1)粘胶纤维毡,4mm厚,江苏海门东方非织造布厂生产。将粘胶纤维毡在烧杯中用一定浓度的磷酸盐(2)磷酸盐,工业级,泰兴曙光
3、化工厂生产。溶液浸渍一段时间,烘干;然后将处理好的纤维毡1.2实验仪器设备在电烘箱中进行预炭化;再将预炭化后的纤维毡放(1)电子分析天平:半自动分析天平,上海天入炭化—活化炉中,在氮气保护下进行炭化,一定平仪器厂。时间后通入水蒸气进行活化,获得ACF产品。(2)电烘箱:101-1型,上海市实验仪器总厂。(3)比表面积自动吸附仪:ASAP22010型,美3实验结果与分析国麦克公司。(4)水蒸气发生器:KQ2E型全自动蒸汽发生本文实验通过改变工艺条件研究相关因素对ACF得率和比表面积的影响。收稿日期:2007-11-19;修改日期:2008-12-033.1预处理工艺的影响作者简介:倪朝
4、晖,男,1970年生,工程师。主要从事碳纤维制为了改善粘胶基ACF的结构与性能,提高炭品的研究与开发。[122]化活化产品收率,可采用盐浸渍预处理。本实—15—研究报告产业用纺织品总第221期验采用磷酸盐浸渍粘胶纤维毡进行预处理,使纤维低;当磷酸盐附着率较高时,粘胶纤维含盐充分,纤分子结构中的氢和氧尽可能以水的形式逸出,从而维在热活化过程中降解挥发烧失少,产品得率较减少碳链的断裂。浸泡时间为5min后,材料已能高。总之,采用较高的磷酸盐附着率时,产品活化充分浸渍。浸泡一定时间后再延长浸泡时间对的速度稍慢一些,得到相同比表面积ACF产品的ACF比表面积、得率影响不大。得率较高。不过磷酸
5、盐附着率也不宜过高,过高的3.1.1磷酸盐附着率的影响磷酸盐附着率将使ACF产品的无机盐灰分杂质残实验中,当粘胶纤维未附着磷酸盐时,ACF产留量大,表面不平整,硬、脆、强度低,易发生断裂;品得率几乎为零。这是由于粘胶纤维抗热降解能同时磷酸盐附着率过高,在烘干过程中部分盐会在力差,热降解剧烈,原料多以小分子形式降解释放,纤维表面析出,造成磷酸盐不必要的损耗。所以磷甚至会发生燃烧现象。磷酸盐的附着率直接影响酸盐附着率应适中,一般10%比较合适。后道工艺,需定量控制。磷酸盐的附着率与溶液浓3.1.2浸泡时间的影响度、原料带液比有关。表1为不同活化条件下,磷浸泡的目的是使原料粘胶纤维毡充分浸
6、渍,确酸盐的附着率与ACF得率及比表面积之间的关保磷酸盐附着。图2为4mm厚的粘胶纤维毡以系。不同的浸泡时间处理,磷酸盐附着率10%,预炭化表1磷酸盐附着率与ACF得率升温速度5℃/min,炭化起始温度500℃,升温速及比表面积的关系度12℃/min,炭化终点温度700℃,保持此温度通磷酸盐的附着率活化温度活化时间得率比表面积水蒸气活化,活化时间10min,活化后产品的得率2-1(质量分数),%/℃/min,%/m·g与比表面积关系。0700100-57001016.7110658001012.415155800157.418335900106.71883107001021.0858
7、108001017.71207108001515.21542图2磷酸盐浸泡时间与ACF比表面积及得率的10900109.21700关系207001027.2425208001021.71110从图2中可以看出,当浸泡时间从5min变化208001519.31227到50min,采用相同的活化工艺加工后,产品的比209001012.01757表面积和得率都没有大的变化,亦即浸渍过程可以在5min内完成。这可能是因为粘胶纤维表面有从表1中可以看出,相同附着率和
