[发明专利]一种竹炭基活性炭纤维的制备方法

说明书

一种竹炭基活性炭纤维的制备方法，属于活性炭纤维的制备方法，特别是以竹炭纤维为原料的制备活性炭纤维的方法。

本方法是以竹炭纤维为原料，而竹炭纤维是为竹炭为原料，竹炭却是以我国大量存在的毛竹为原材料进行生产，仅以毛竹与棉、麻等其他活性炭纤维的基础原材料对比，毛竹的种植、加工都相对简单，且极大的节省人力资源，是不可多得的集约型基础原材料，而本方法为毛竹的深加工提供了一个新的方向；同时本方法也为活性炭纤维提供了一种新的品种。

活性炭纤维的一般多采用椰壳、天然石墨、人工合成活性炭的各类人工纤维进行再次炭化而得到，以竹炭纤维为原料的制备常规活性炭纤维尚未见诸国内外报道。

在公开号为CN1166541的名为天然纤维基活性炭纤维的制备方法的专利，实际上仅只限于剑麻纤维素材料。而在公开号为CN1217394的名为一种聚丙烯腈基活性炭纤维及其生产方法的专利申请书中，也未曾涉及竹炭纤维的加工制取得到竹炭基活性炭纤维的内容，其他各项专利申请文件及公开专利中也未曾见到有关以竹炭纤维制成竹炭基活性炭纤维的文献，仅有木基纤维与麻基(亚麻类)纤维的申请与专利。至于国外文献中，更未曾见过有关报道，而国内工业化生产也仅限于竹炭纤维，竹炭纤维的后续竹炭基活性炭纤维不仅未曾听所，亦未曾见诸任何学报以及科学报道。

活性炭纤维的制备方法一般采用气体活性剂，即原料经处理和炭化后，通入氧化气体如水蒸汽、二氧化碳、烟道气等在高温下进行活化反应而得到活性炭纤维，一般要求反应炉的温度须达到800℃以上。

本方法是以竹炭纤维为原料，先以浓度为5％的氢氧化钠稀溶液浸泡，再用化学活性剂润溶液浸泡12-24小时，然后在惰性气体或/和非氧化气体保护下于800-1200℃活化60-90分钟。

具体步骤如下：

1、竹炭纤维用5％的氢氧化钠稀溶液浸泡24小时，然后洗涤去氢氧化钠溶液至残液为中性，晾晒竹炭纤维至干燥；

2、将干燥后的竹炭纤维用化学试剂浸泡12-24小时，使试剂充分渗入纤维内部，然后将纤维挤压干，放入活化炉内；

3、在保护气体保护下，炭化炉以每分钟5-20℃升温至800-1200℃活化60-90分钟，然后再以保护气体保护下，缓慢降至室温。

4、将反应炉内反应物取出，洗涤、烘干，即得到竹炭基活性炭纤维。

以下为本方法具体实施例：

实施例1-8，采用氯化钠为活化试剂，浸泡时间为24小时，按本方法具体步骤1-4制备竹炭基活性炭纤维，各实施例制备条件列于表1，产品得率和表比面积份分别达到32-49Wt％和710-1280m²/g。

表1  NaCl₂活化制备活性炭纤维

实施例9-16，采用磷酸为活化试剂，浸泡时间为24小时，按本方法具体步骤1-4制备竹炭基活性炭纤维，各实施例制备条件列于表2，产品得率和表比面积份分别达到30-41Wt％和640-930m/g。

表2  H₃PO₄活化制备活性炭纤维

实施例17-24，采用亚硫酸为活化试剂，浸泡时间为24小时，按本方法具体步骤1-4制备竹炭基活性炭纤维，各实施例制备条件列于表2，产品得率和表比面积份分别达到31-44Wt％和680-1150m/g。

表3  H₂SO₃活化制备活性炭纤维