[發(fā)明專利]一種高性能活性炭紙及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711017678.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN107724183A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石小勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通三友環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): D21H27/08
• 分類號(hào): D21H27/08;D21H21/16
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及活性炭紙制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能活性炭紙及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

活性炭（Activated Carbon，AC）是一種孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的多孔性功能材料，利用活性炭的特性制備的活性炭過濾紙，則是一種功能性過濾材料，可用于空氣與水的凈化和軍事化學(xué)防護(hù)等領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

目前市面上常見的活性炭過濾紙大多數(shù)是以植物纖維紙漿作為載體，將活性炭粉末加入紙漿中采用抄紙機(jī)抄造而成，其過濾機(jī)理在于紙中的活性炭粒具有多孔結(jié)構(gòu)，比表面積非常大，對(duì)氣體中的某些組分有著很強(qiáng)的吸附能力，能從空氣中選擇性地吸附、分離有毒有害的氣體。活性炭過濾紙中的纖維紙漿則是活性炭的載體并給紙以能承受過濾壓差的強(qiáng)度，同時(shí)也構(gòu)成一定阻力。因此高效活性炭過濾紙的特點(diǎn)應(yīng)是活性炭量多，纖維紙漿用量少，兩者比例需平衡到成紙既有高的吸附過濾效率，又有足夠的使用強(qiáng)度。但實(shí)際應(yīng)用中活性炭粉末用量較多時(shí)通常存在過濾紙強(qiáng)度不夠且容易掉粉的問題，而減小活性炭粉末用量加大纖維紙漿用量，又會(huì)導(dǎo)致過濾紙吸附過濾效率降低而不能滿足使用要求，兩者很難平衡。

為了解決這一矛盾，進(jìn)一步提高活性炭濾紙的性能，除了在施漿工藝上做一些調(diào)整外，還可將粉末活性炭采用活性炭纖維（ACF）【活性炭纖維做為第三種形態(tài)的活性炭，比表面積更大，吸附速度更快，孔容也更大，吸附效率更高】進(jìn)行部分或全部替換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較高性能的高性能活性炭紙及其生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種高性能活性炭紙，該活性炭紙由活性炭、植物纖維素、聚酯纖維漿粕、PE/PET復(fù)合短切纖維、施膠劑組成；各組分的重量百分比含量如下：

活性炭20～70%

植物纖維素10～60%

聚酯纖維漿粕2～20%

PE/PET復(fù)合短切纖維5～20%

施膠劑5～20%。

進(jìn)一步地，所述的活性炭紙由以下重量百分比的含量組成：

活性炭20～70%

植物纖維素10～60%

聚酯纖維漿粕5～10%

PE/PET復(fù)合短切纖維5～20%

施膠劑5～20%。

進(jìn)一步地，所述的活性炭為粉狀活性炭、活性炭纖維或者以上兩者的混合。

進(jìn)一步地，所述的植物纖維素為棉漿、木漿或以上兩種纖維的混合漿；所述棉漿和木漿的重量百分比為：4:1、5:1、6:1或8:1。

進(jìn)一步地，所述的施膠劑包括EP/VAE乳膠、EVA膠粉和熱熔短纖維；所述的EP/VAE乳膠既可作為漿內(nèi)施膠劑也可作為漿外施膠劑使用；熱熔短纖維作為漿內(nèi)施膠劑使用；所述的EVA膠粉為漿外施膠劑使用。

本發(fā)明還公開了高性能活性炭紙的生產(chǎn)方法，該方法包括如下步驟：

（1）植物纖維素的制備步驟：將棉漿、木漿按照常規(guī)工藝進(jìn)行打漿，打漿的濃度為0.5%～5%，疏解時(shí)間40～80min，打漿度40～60°SR；

（2）聚酯纖維漿粕的制備：取PET短切纖維進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的PET短切纖維進(jìn)行第一次疏解，疏解時(shí)間10～30min，加入間位芳綸漿粕纖維進(jìn)行第二次疏解，疏解時(shí)間10～30min；最后加入聚氧化乙烯，進(jìn)行第三次疏解，疏解時(shí)間10～30min，得到聚酯纖維漿粕；

（3）活性炭漿液的制備：將植物纖維素、聚酯纖維漿粕、活性炭、PE/PET復(fù)合短切纖維混合，攪拌均勻；在造紙機(jī)上進(jìn)行混合配抄，造紙機(jī)上網(wǎng)漿料濃度為0.1-0.4%；

（4）施膠：包括漿內(nèi)施和漿外施膠

漿內(nèi)施膠方法包括如下兩種方式：

方式一：在上述漿料混合打漿時(shí)加入2～5%的EP/VAE乳膠打漿，與活性炭漿液打漿均勻后，上網(wǎng)成型烘干，生產(chǎn)出成品；

方式二：在以上所有漿料制備混合過程中添加2-5%的PE、PET或PP熱熔短纖，等漿料打漿混合均勻后上網(wǎng)成型，烘干使溫度達(dá)80-150℃，使熱熔短纖熔化，再加壓輥加壓成型，快速風(fēng)冷，產(chǎn)出成品濾紙；熱熔短纖與其他纖維素結(jié)合緊密且不會(huì)與活性炭產(chǎn)生反應(yīng)，活性炭的性能不會(huì)損失，因此性能也比漿內(nèi)施膠方法1成品濾紙比較：性能更好，表面也較為光滑細(xì)膩，厚薄均勻，濾紙透氣性更好，外觀更黑，強(qiáng)度也更高。

漿外施方法包括如下兩種方式：