[發(fā)明專利]多孔活性炭復合材料及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810049619.6
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101259404A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 朱軍利;張志良;田宏良
• 申請（專利權）人: 鄭州宇晶潔凈技術咨詢有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發(fā)明屬于空氣凈化材料，尤其涉及一種多孔活性炭復合材料及它的制造方法。

背景技術

隨著世界人口的增長，工業(yè)的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴大，小區(qū)建設的蓬勃發(fā)展，人類的生存空間受到嚴重的污染，因此改善空氣質量已經成為當前人們關注的熱點。我國的《室內空氣質量標準》也于2003年3月1日正式實施，該標準中規(guī)定的17項參數中，除溫度、濕度、新風量和二氧化碳外，其他13項都是對室內空氣中污染物的限定，包括二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯并(a)芘、可吸入顆粒、總揮發(fā)性有機物、細菌總數和氡。可吸入顆粒物、細菌等污染物可用過濾法除去，苯、甲苯等揮發(fā)性有機污染物可用活性炭吸附法、光催化法等方法除去，二氧化硫等無機污染氣體必須用化學吸附法除去。

活性炭不但微孔發(fā)達，而且中孔和大孔也有分布，因此對有機污染物的去除具有廣譜、高效的特點，對大多數VOCs類污染物有很高的吸附速率和容量，用活性炭負載催化活性組分制成的催化劑，可對二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧等有害氣體高效凈化，因此，相對于其他凈化方法，活性炭吸附法在室內空氣凈化方面具有獨特的優(yōu)勢，潛艇、空間站等空氣質量要求較高的微環(huán)境中全部采用活性炭及活性炭載催化劑凈化內部空氣，如：美國潛艇中裝填活性炭的過濾吸收器安裝在走廊、廁所、廚房、浴室、機艙、導彈射艙等多種場所。

雖然活性炭的凈化性能很好，但在家用及商用空氣凈化設備中的應用并不廣泛，原因在于大多數活性炭類吸附材料呈顆粒狀或粉末狀，粉末活性炭易飛灰，不宜用于家用空氣凈化，而顆粒活性炭裝填成密實的吸附床才能使用，需要復雜的結構組件，體積大，成本高，沒有固定的形狀，給安裝和維修帶來不便，而且床層對氣流阻力大，需要高功率的風機與之相匹配，噪音大，風速低，效率相對較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：克服現有活性炭應用方面的不足，使活性炭依附于有形材料上，使其成為具有良好凈化功能的成型材料，可廣泛用在空氣凈化設備上。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種多孔活性炭復合材料，以多孔類材料為載體，載體上涂敷有粘合劑，顆粒活性炭粘附于多孔材料上。

多孔類材料包括：開孔海綿，大孔過濾海綿，蜂窩陶瓷，蜂窩狀鋁板，其孔徑介于6目至24目之間。

顆粒活性炭包括：活性炭載催化劑，煤質活性炭，木質活性炭，果殼活性炭，及添加了其他組分的上述活性炭，粒度介于12目至48目，碘值不小于900。

它的制造方法是：先將粘合劑涂敷在多孔材料載體上，再把活性炭撒在涂過粘合劑的多孔材料上，使其振動，使活性炭與膠液充分接觸，然后烘干或自然晾干。

為簡化加工工藝，提高工作效率，增加活性炭與膠液的粘合力，采用噴槍噴射的方式將粘合劑噴射在材料載體上，然后用空氣氣流將活性炭噴射在粘合劑上，使活性炭在一定的壓力下與膠液接觸粘附。

多孔載體材料可以是蜂窩陶瓷、蜂窩狀塑料板、開孔海綿(大孔海綿、過濾海綿)、蜂窩狀紙板等，可以是不同厚度的材料。粘合劑主要是非有機溶劑型粘接劑，主要是膠乳類和乳液類粘接劑，如天然膠乳、天甲膠乳、氯丁膠乳、氯丁二烯-醋酸乙烯膠乳、丁腈膠乳、羧基丁腈膠乳、丁苯膠乳、羥基丁苯膠乳、聚氨酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液、聚氯乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、VAE乳液等，此外還有水溶性粘結劑，如聚甲基丙烯酸酯類粘合劑、羧甲基纖維素(鈉)等。活性炭采用顆粒活性炭，從原材料分，可以是煤質活性炭、木質活性炭、瀝青基活性炭、果殼活性炭，從外面上分，可以是柱狀、球狀、無定形狀。吸附劑也可以是活性炭載催化劑，如上所述的活性炭，負載了其他活性組分，用于除去特定污染物，如二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧等。

粘合劑涂敷方法有多種，可采用直接灌膠，壓力噴涂，浸泡等，根據多孔載體的外觀采用相應的方法。如果載體是蜂窩狀陶瓷，可以采用直接灌膠法使蜂窩中充滿膠液，然后用空氣流吹，使蜂窩孔中膠液流出，留下蜂窩壁上的膠液薄層作為有效粘接劑；如果載體是開孔海綿，可以采用加壓空氣流噴涂方法，使開孔海綿的網絡狀骨架上覆蓋上一層膠液。

活性炭的負載方法，可以直接負載，將過量活性炭撒在涂過膠的多孔材料上，振動，依靠重力使活性炭與膠液接觸進行粘附，也可以用空氣流噴射活性炭，使活性炭與膠液接觸粘附，最后將材料烘干或自然晾干。