[发明专利]一种木质活性碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种木质活性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将木材粉碎后得到木粉，将木粉与多元醇按照重量比1:1.5-6混合，加入酸性催化剂，在150℃-180℃下搅拌液化60min-90min，得到木材液化物原液；

2）向上述原液中加入原液重量40%-60%的有机溶剂进行稀释，然后在103℃±2℃下干燥8h-12h，得到除去水分后的木材液化物；

3）向上述木材液化物中加入液化物重量20%-40%的合成剂后，从室温加热至100℃-120℃，恒温反应30min-60min，得到木材液化物纺丝液；

4）向上述纺丝液中加入纺丝液重量5%-15%的扩链剂后，加热至40℃-60℃时熔融纺丝，得到纤维原丝；

5）将纤维原丝置于活化装置中，在氮气保护下，加热至700℃-900℃进行碳化，同时通入水蒸气进行活化，即得木质活性碳纤维；

其中，步骤2）中使用的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种，步骤3）中使用的合成剂为液化MDI，步骤4）中使用的扩链剂为苯二胺、乙二胺、丙二胺中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中使用的多元醇为聚乙二醇与丙三醇按重量比7:3配制成的多元醇混合物，所述聚乙二醇为PEG200-6000。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中使用的酸性催化剂为硫酸、盐酸或磷酸，加入量为多元醇重量的3%-10%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中在向木材液化物中加入合成剂后，从室温经过30-60min均匀加热到100℃-120℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中使用的液化MDI为碳化二亚胺改性的MDI、氨基甲酸酯改性的MDI或碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的MDI中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5）中碳化升温速率为2℃-4℃/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5）中通入水蒸气的流量为1.5-2.5mL/min/g，通入水蒸气的时间为60min。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤5）中停止通入水蒸气后，待活化装置温度降至400℃，停止通入氮气，最终使活化装置降至室温。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中是将木材粉碎后过20-80目得到木粉，在液化反应前还包括对木粉进行干燥处理的步骤。

10.根据权利要求1-9任一项所述方法制备的木质活性碳纤维。