[發明專利]結合小顆粒熱塑性粘合劑的塊狀產品以及其制造方法

有效

• 申請號: 201480026472.2
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN105228715B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: E·E·科斯洛
• 申請（專利權）人: 阿科瑪股份有限公司
• 主分類號: B01D24/00
• 分類號: B01D24/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樂洪詠;沙永生

在此披露了塊狀產品，該產品包括與活性顆粒熔合成總體上連貫的多孔結構的、具有小于20微米的平均顆粒尺寸的熱塑性粘合劑。在某些情況下，該粘合劑的平均顆粒尺寸是小于12微米。在某些情況下，這些活性顆粒是活性碳顆粒。在某些情況下，該塊狀產品可以包括以下項中的一種或多種：聚(偏二氟乙烯)粘合劑、尼龍?11和尼龍?12或其他具有此種小顆粒尺寸的奇數聚酰胺。

領域

本文中的實施例總體上涉及塊狀產品，并且更具體而言涉及使用小顆粒熱塑性粘合劑形成的塊狀產品，例如活性碳塊，并且涉及其形成方法。

引言

碳塊是具有許多不同的商業用途的過濾介質，包括在消費性和工業性濾水池的生產中。某些碳塊產品是包括活性碳、至少一種粘合劑、以及任選地其他添加劑的復合物，這些物質壓縮并且熔合成總體上連貫的多孔結構。

在某些情況下，碳塊過濾器產品可以成型為具有從中穿過的空心孔(也可以是圓形的)的直圓柱體以形成管。在某些應用中，水或其他流體的流體總體上能夠以徑向方向被引導穿過該管的壁(向外亦或向內)。流體穿過這種多孔的碳塊過濾器產品可以產生在該流體中一種或多種顆粒和化學污染物的減少。

碳塊可以通過將活性碳粉末和粉末聚乙烯塑料粘合劑通過壓縮轉移模制、擠出或某些其他方法轉化成固體多孔的整體結構而形成。在此種情況下，將活性碳粉末和粉末聚乙烯塑料粘合劑的混合物壓縮、加熱并且然后冷卻以使得該聚乙烯顆粒將該混合物熔合成不飽和的碳整體結構。在此種不飽和結構中，該粘合劑不會完全填充或浸透到該碳塊的孔中，并且因此保留了開孔。

碳塊的這些開孔有助于流體流動穿過該碳塊。以此方式，該碳塊可以通過攔截在該流體內的微粒污染物而對穿過它的流體流進行過濾。這可以通過由碳塊直接攔截微粒污染物或者通過將微粒污染物吸附到碳塊的表面上而進行。

該碳塊還可以例如通過參與該碳塊的活性碳表面上的化學反應，通過吸附，或通過進行與活性碳上的帶電荷或極性的位點的離子交換作用而攔截化學污染物。

傳統地，已經使用聚烯烴聚合物粘合劑，例如聚乙烯來生產碳塊結構。例如，某些碳塊結構已經使用超高分子量聚乙烯(“UHMWPE”)粘合劑，或低密度聚乙烯(“LDPE”)粘合劑生產。已經使用聚(乙烯乙酸乙酯)(“(p(EVA))”)粘合劑生產其他碳塊結構。然而，使用這些聚合物粘合劑形成的碳塊結構易于經受不良的工作溫度、不良的化學耐受性以及低強度的影響，并且可能是較昂貴的。

附圖簡要說明

附帶于此的附圖是用于展示本披露內容的不同系統、裝置和方法的不同實例并且并非旨在以任何方式限制所傳授的內容的范圍。在附圖中：

圖1是根據一個實施例的碳塊過濾器的示意圖；并且

圖2是根據一個實施例用于形成碳塊的方法的流程圖。

不同實施方案說明

在此處一個或多個實施例可以是針對碳塊，該碳塊包含聚合物粘合劑，該聚合物粘合劑被選擇為給予該碳塊結構一種或多種改進的物理特性以及改進的化學特性。此類實施例還可以允許在工業應用中使用碳塊，在這些應用中可能遇到溶劑、升高的溫度以及提高的壓力。

某些實施例可以包含聚合物，該聚合物可以直接合成為聚合物粉末而無需物理研磨和磨蝕(這可能是極其昂貴的)。此種聚合物粉末可以比通過常規研磨(并且甚至通過低溫研磨)典型地可能的那些遠遠更小。

在某些實施方案中，該聚合物粉末是熱塑性塑料，該熱塑性塑料具有至少中等的熔體流動指數，以及小于20微米、小于15微米、小于12微米、小于10微米、或甚至約5微米(或更小)的平均顆粒尺寸。平均顆粒尺寸是在一種聚合物懸浮液中使用3000(來自馬爾文公司(Malvern))激光顆粒尺寸分析儀測量的。優選的熱塑性聚合物包括但不限于：聚(偏二氟乙烯)粘合劑、尼龍-11和尼龍-12或其他具有此種小顆粒尺寸的奇數聚酰胺。