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活性炭无纺布工艺及性能的研究
作者:管理员    发布于:2016-10-11 11:32:37    文字:【】【】【

  浙江林学院学报200320(4):活性炭无纺布工艺及性能的研究周建斌(南京林业大学化工学院,江苏南京210037)减少,减少程度依胶粘剂种类不同而异。筛选出了适合于活性炭无纺布工艺的活性炭、胶粘剂和无纺布确定了适宜的工艺条件:活性炭为60胶粘剂37,无纺布3在此条件下所得活性炭无纺布对苯、甲醛、氨和三氯甲烷的吸附能力分别为32.5,6.表1参6活性炭是一类具有发达的孔隙结构、很大的比表面积和较强吸附性能的微晶质炭。由于活性炭对许多有害物质有很好的吸附能力,且物理和化学性质稳定,作为吸附剂或催化剂(载体)得到了广泛的应用。活性炭通常为粉末状或颗粒状。随着人民生活水平的日益提高和活性炭应用领域的不断扩大,传统的颗粒或粉末状活性炭己适应不了一些新的应用领域要求,因此纤维状活性炭及具有多种形状的活性炭成型物相继问世。各种形状(圆环形、圆筒形和棒管形)的活性炭无纺布是把活性炭与胶粘剂按照一定的比例制成胶炭混合物,然后把胶炭混合物按规定的工艺涂布到无纺布上,在规定的温度条件下经干燥后得到活性炭无纺布。它既可以吸湿又可以吸附各种臭气,可作为防尘防臭面罩、过滤器、妇女卫生巾、小孩和老人尿不湿、防臭鞋垫等,也可以作为包装材料,具有广阔的市场前景。在研制活性炭无纺布时,无论采用何种胶粘剂,均会或多或少地减少作为原料使用的活性炭吸附性能,同时要求胶粘剂对活性炭和无纺布有很好的胶接能力本文中活性炭及活性炭无纺布的吸附能力以吸苯率(吸甲醛率、吸氨气率和吸三氯甲烷率)表示。以活性炭的吸苯率为例来说明其计算:其中:B为活性炭吸苯率;G为活性炭吸附苯蒸气后的质量(g);W为活性炭样品的质量。

  1.3.4活性炭的比表面积及孔径分布的测定采用日本产AS-703自动吸附平衡仪测定。甲醇为吸附质,吸附温度为50C.原理是采用质量法求出所测试样的吸附等温线,从吸附等温线以修正的开尔文方程式求出孔径-孔容分布,用兰格缪尔方程式算出其比表面积。

  2结果及讨论21原材料主要性能的分析测试结果2.1.1活性炭基本性质的测定所选用的原料粉末状活性炭含水率为9. 8灰分3.2碘吸附值为980mg-g1,亚甲基蓝吸附值180mg-g1,比表面积为1 2.1.2活性炭对有害气体吸附性能的测试试验用活性炭对几种有害气体的吸附性能测试结果:吸苯率为522吸甲醛率36.5吸氨气率46.3吸三氯甲烷率48. 6.所选木质粉末状活性炭2.1.3胶粘剂主要性能实验中使用的胶粘剂主要性能测试结果见表1.表1胶粘剂主要性能从表1中可以看出,所选用的4种胶粘剂的固体含量变化幅度范围较大,为12 06~35.20;粘度相差也较大,为6 8~180.0mPaS,另外胶粘剂所含有的官能团包括羟基、羧基等,也呈现出较大的差别,具有一定的代表性。

  2胶粘剂种类及用量对活性炭吸附性能的影响由于胶粘剂对活性炭的吸附性能有一定的影响,对每一种胶粘剂与粉末状活性炭的相对质量采用了5种不同的比例。按规定的胶粘剂与活性炭的比例将胶粘剂稀释到一定的程度,加入活性炭搅拌均匀后制得胶炭混合物,在烘箱中于110下干燥,将它研磨成粉状并测定其吸附能力。

  由于气相吸附用活性炭通常以吸苯率来衡量其吸附能力,因此胶粘剂种类及用量对活性炭吸附能力的影响以吸苯率为例来加以说明,结果见由可以看出,由于胶粘剂的加入,活性炭的孔隙被胶粘剂堵塞或其表面被覆盖,胶炭混合物的吸附能力都有所下降,但下降的幅度有所不同,其中以3胶粘剂的影响小,而4胶粘剂的影响大。同时对于同一种胶粘剂,胶炭混合物的吸苯率都随胶炭比的加而减少,减少程度依胶粘剂种类不同而异。这是由于随着胶炭比加,胶粘剂在胶炭混合物中所占比例大,活性炭的相对质量减少以及胶粘剂堵塞活性炭孔隙的几率随之大等原因共同影响的结果。

  23活性炭无纺布的工艺及性能根据以上试验,采用3胶粘剂,胶炭比为0.61将22中制得的胶炭混合物均匀地涂布到选定的无纺布上,在一定的温度下干燥后得到活性炭无纺布,并对其吸附性能进行了测定,结果吸苯率为32. 5,吸甲醛率24 3,吸氨气率26 7,吸二氯甲率30.6.从以上分析可以看出,活性炭无纺布对苯、甲醛、氨气和三氯甲烷都具有较好的吸附能力。说明活性炭无纺布具有对有害物质广泛的去除作用,可以应用在作为防尘防臭面罩、过滤器、妇女卫生巾、小孩和老人尿不湿、防臭鞋垫,以及作为包装材料和保鲜材料等。

  3结论胶炭混合物的吸苯率随胶炭比的加而减少,减少程度依胶粘剂种类不同而异。在本研究条件下的活性炭无纺布对苯、甲醛、氨气和三氯甲烷都具有较好的吸附能力,说明活性炭无纺布具有对有害物质广泛的去除作用。

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