[發(fā)明專利]活性炭纖維及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201480059801.3 | 申請(qǐng)日： | 2014-10-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN105683428B | 公開（公告）日： | 2019-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 尹浚榮;曺銀靜;李泰翔 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 可隆工業(yè)株式會(huì)社 |
| 主分類號(hào)： | D01F9/14 | 分類號(hào)： | D01F9/14 |
| 代理公司： | 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327 | 代理人： | 李靜;黃麗娟 |
| 地址： | 韓國(guó)*** | 國(guó)省代碼： | 韓國(guó);KR |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 活性炭 纖維 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種活性炭纖維，更具體地，公開了一種長(zhǎng)絲型活性炭纖維，該長(zhǎng)絲型活性炭纖維通過(guò)活化用于活性炭纖維的長(zhǎng)絲型前體纖維制備并且具有0.01g/旦尼爾至1.0g/旦尼爾的強(qiáng)度，從而具有提高的耐久性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于機(jī)織物和針織物的活性炭纖維以及制備該活性炭纖維的方法。
背景技術(shù)
棉、粘膠、聚丙烯腈、瀝青(pitch)或酚醛短纖維被活化用作公知的活性炭纖維。但是，此類短纖維包括1mm至6mm的短纖維。因此，在活化需要的高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中發(fā)生自由收縮，而且與粉末或顆粒類活性炭相比，短纖維具有優(yōu)異的耐久性。但是，活性炭纖維的強(qiáng)度低。因此，大部分活性炭纖維在使用時(shí)容易磨損，從而轉(zhuǎn)化成粉末。
近來(lái)，活性炭纖維的用途連續(xù)擴(kuò)展。具體地，活性炭纖維中分布有大量直徑為至的微孔，因此具有優(yōu)異的處理SOx或NOx的能力，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的大氣清潔能力。因此，活性炭纖維已應(yīng)用至路障以及化學(xué)、生物和放射保護(hù)裝置中。
但是，為了將這些纖維應(yīng)用至路障或化學(xué)、生物和放射保護(hù)裝置中，這些纖維必須再利用，而不是在一次性使用之后被丟棄。但是，由于短纖維的脆弱結(jié)構(gòu)，微孔會(huì)容易破裂，而且纖維不能利用例如簡(jiǎn)單清洗的過(guò)程被制備為可再利用的。
同時(shí)，根據(jù)其材料，活性炭纖維可以利用纖維素類纖維、丙烯腈類纖維、酚醛纖維、瀝青類纖維或聚乙烯醇類纖維制備。但是，目前，因?yàn)殛P(guān)于產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)可行性的原因，主要制備纖維素、PAN(聚丙烯腈)和瀝青類炭纖維。
將從木材和竹子中獲得的天然纖維素纖維例如樹棉、大麻和亞麻、木漿纖維以及再生纖維素纖維例如粘膠和富強(qiáng)纖維用作纖維素類活性炭纖維的原材料。0.5wt％至20wt％的磷化合物附著或包含在纖維素纖維的原材料中。將所得材料在200℃至350℃的低溫的非活化狀態(tài)下熱處理，使得纖維素纖維的減少比為40％至70％且磷的殘留率為70％以上，然后在450℃至1,000℃的包含5體積％以上的蒸汽的氣氛下進(jìn)一步地?zé)崽幚恚沟美w維素類纖維的減少比為65％至95％且磷的殘留率為10％以下，由此被活化，從而制備具有高吸附能力的活性炭纖維。
將為丙烯腈類活性炭纖維的原材料的聚丙烯腈(PAN)在氧化氣氛下氧化，直到飽和氧結(jié)合量為80％以上，然后被活化以制備活性炭纖維。
作為醛基的酚醛纖維被均勻地固化以制備固化酚醛纖維或固化酚醛纖維結(jié)構(gòu)，然后在以200℃/hr至2,000℃/hr的加熱速率將溫度從250℃提升至700℃的同時(shí)在10體積％至49體積％的蒸汽和90體積％至51體積％的惰性氣體的混合氣氛中燒制所述固化酚醛纖維或固化酚醛纖維結(jié)構(gòu)以制備酚醛活性炭纖維。
將在各種有機(jī)合成和石油化學(xué)產(chǎn)業(yè)中作為副產(chǎn)物生成的煤類瀝青、石油類瀝青(包括天然或人造瀝青)、瀝青或合成樹脂或通過(guò)天然樹脂的干餾獲得的瀝青應(yīng)用至被模塑成纖維，然后將瀝青類纖維在50℃至400℃的包含氧化氣體的氣氛中熱處理以經(jīng)過(guò)不相容處理，然后在包含氨氣的氣氛中活化，從而制備瀝青類活性炭纖維。
將在其上附著有脫水劑或包含脫水劑的聚乙烯醇類纖維(PVA)加熱使得纖維的重量減少35％以上，然后經(jīng)過(guò)引起脫水和炭化反應(yīng)以形成炭質(zhì)纖維的過(guò)程以及在少量氧氣存在的高濕和800℃至1,2000℃的高溫下活化炭質(zhì)纖維的過(guò)程，從而制備聚乙烯醇類活性炭纖維。
就此而言，活性炭纖維的產(chǎn)率可以根據(jù)運(yùn)載氣體或蒸汽而變化，但是聚丙烯腈的產(chǎn)率為50％以及纖維素(例如粘膠或棉以及酚類)的產(chǎn)率為20％，這被認(rèn)為是低的。
包含上述各種材料的活性炭纖維由短纖維型材料制成，而且各種形式例如紙張、機(jī)織物和毛氈可以利用使用短纖維制備的活性炭纖維獲得。
但是，使用短纖維型材料制備的活性炭纖維具有耐久性的限制。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
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