一种免粘接成型活性炭的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种家居环境净化产品，具体说是涉及一种可用于室内空气净化或水 净化的免粘接成型活性炭及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 室内空气污染有可能给人体造成的伤害不容忽视，根据有关方面的调查显示，中 国有72%的家庭室内空气质量不合格，每年11. 1万人因室内空气污染而死亡，每天达304 人，因此室内空气污染的治理刻不容缓。室内空气中的有害物质主要包括甲醛、苯、氡、烟尘 等。
[0003] 民用型免粘接成型活性炭的研制最早见于上海交通大学专利报道（专利号： 200510112222. 3)。免粘接成型活性炭生成的原理是碳化过程中生物质衍生碳质中间相粉 体的自碳化、自粘接作用，使成型活性炭具有很高的强度，从而不需额外添加粘结剂。保留 了成型活性炭的大比表面积，吸附性能强，且硬度大。
[0004] 成型活性炭，是最新的活性炭发展方向。顾名思义，这种活性炭的形状和尺寸是可 以设计的，按照实际应用的需求，以特定的形状和尺寸，尽可能地节省空间，发挥活性炭的 应用效力。成型活性炭的尺寸一般都比较大，强度比较高，可以实现无粉尘污染，也更容易 更换和再生。可以说，通过成型化，活性炭原来所有的缺点都可以得到解决。所以，成型活 性炭将逐渐取代目前的粉状和颗粒状活性炭，而成为活性炭的主导产品。
[0005] 成型活性炭的制备技术，也在不断发展之中，但基本上都属于粘结技术。所谓的粘 结技术，就是把粉状的活性炭用粘接剂粘结成型，得到一个成型的坯体，然后再碳化活化得 到成型活性炭。这种工艺原理比较简单，但是在真正实施的过程中，有相当的难度。因为根 据这个原理，如果粘接剂用量不多，活性炭颗粒之间的粘接强度不够，会导致形成的坯体和 最后的成型活性炭的强度不够，但如果粘接剂用量多了，那么活性炭颗粒就会被粘接剂整 体包埋，这样其多孔结构无法发挥作用；如果粘接剂与活性炭颗粒之间的浸润性不佳，也同 样会导致强度不够，但浸润性好，则会导致粘接剂渗透进入活性炭颗粒的孔内表面，填封了 多孔结构。所以，这种成型工艺，对粘接剂的选择和用量，有着非常高的要求，而且必须配合 后段的碳化和活化工艺。另一方面，由于这种工艺引进了不同的碳，所以在碳化过程中粉状 活性炭和粘接剂形成的碳的收缩是不同的，这就会导致原有的细微形态会发生变化，甚至 形成一些缺陷。
[0006] 目前市场上出现的一些所谓的成型活性炭产品，其实是树脂粘接后得到的坯体而 已。这种坯体密度大，没有孔结构，失去了活性炭原有的吸附、过滤功能。
[0007] 免粘结成型活性炭通过利用其自身原料生物质衍生碳质中间相粉体在碳化过程 中的自碳化、自粘结实现了成型体的高强度，而不需要加入胶黏剂。
[0008] 基于上述优点，免粘接成型活性炭可广泛用于室内空气净化、水质净化、脱硫脱 硝，及含有少量杂质、低浓度有机物的污水处理，用途广泛。
【发明内容】
[0009]本发明的目的之一在于提出一种免粘接成型活性炭，该产品的组成成分中含负离 子粉及纳米Ag粉，能持续释放负离子，可加速吸附并分解室内空气中的甲醛等有毒有害气 体，还能抗菌杀毒，沉降灰尘，能解决上述室内空气污染的三大主要问题，可用于室内空气 净化或饮用水净化。
[0010] 本发明解决上述问题采用的技术方案：
[0011] -种免粘接成型活性炭，其组成成分包含有生物质衍生碳质中间相粉体、木质纤 维素物质、负离子粉、纳米Ag粉，各组成成分的重量百分比为，生物质衍生碳质中间相粉体 25-60%、木质纤维素物质20-70%、负离子粉1-5%、纳米Ag粉1% -5%。
[0012] 该免粘接成型活性炭产生采用的生物质衍生碳质中间相粉体的制备原料可以是 木肩、秸杆、苹果渣的一种或几种的混合物。
[0013] 同时，提出一种生产上述免粘接成型活性炭的制备方法，包括以下步骤：
[0014] 步骤1 :配料，将生物质衍生碳质中间相粉体、木质纤维素物质、负离子粉、纳米Ag 粉按比例混合形成混合物；
[0015] 步骤2 :球磨，将步骤1中的混合物置于球磨机内球磨10-20h制备浆料；球磨时球 磨机内加入水，其中水的重量占固体混合物重量的50% -70% ;
[0016]步骤3 :挤压成型，将经过球磨的泥浆投入设置好模具，按所需尺寸挤出成型活性 炭生坯，挤压压力为5-9吨；
[0017]步骤6 :干燥，将蜂窝活性炭生坯用红外线干燥或自然阴干即得干坯，干燥时间10-20h；
[0018] 步骤7:炭化，将干坯置入已抽真空的微波活化炉中真空煅烧，煅烧温度为 600-700°C，煅烧时间25-50小时。
[0019] 2.如权利要求1中所述的免粘接成型活性炭的制备方法，其特征在于：所述生物 质衍生碳质中间相粉体的制备原料为木肩、秸杆、苹果渣的一种或几种的混合物。
[0020] 本发明的有益效果：首先，本发明以生物质衍生碳质中间相粉体、木质纤维素物 质为主要原料，是目前家庭用治疗空气污染的最好材料；避免了在活性炭成型过程中添加 各种不同的粘结剂，影响活性炭的吸附能力，该法制备的成型活性炭无需添加胶黏结，活性 高，比表面积1000平米/g以上，碘吸附值1050mg/g以上。
[0021] 其次，本发明的免粘接成型活性炭在现有的免粘接成型活性炭组分中添加负离子 粉、纳米Ag粉为原料，能有效清洁空气，抗菌杀毒，吸聚灰尘，且有利于人体的血液循环，对 人体有保健作用。
[0022] 再次，本发明的生产工艺简单，原料取得方便，成型率高，有利于节约生产成本。
[0023] 本发明提供的免粘接成型活性炭能持续释放负离子，可加速吸附并分解室内空气 中的甲醛等有毒有害气体，还能抗菌杀毒，沉降灰尘，有望在室内空气净化领域得到广泛的 应用。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0025] 实施例1
[0026] 步骤I:配料。将300目以上的生物质衍生碳质中间相粉体60kg，200目以上的木 质纤维素物质粉末35kg、负离子粉3kg、纳米Ag粉2kg混合，在和料机中充分搅拌15分钟。
[0027] 步骤2:球磨。将步骤1中混合均勾的原料倒入球磨机中，并在球磨机中加入60kg 的水进行球磨混合配制浆料，球磨时间20h。
[0028] 步骤3 :挤压成型，将球磨后的泥浆投入配制好模具的挤压机筒内挤出蜂窝活性 炭生坯，模具的尺寸为l〇〇*l〇〇*l〇〇mm，挤压压力为9吨。
[0029] 步骤4 :干燥，将生坯用红外线干燥或自然阴干，时间15h。
[0030] 步骤5 :碳化，将干坯置入真空微波活化炉中抽真空煅烧。煅烧温度为650°C，时间 30小时。
[0031] 实施例2
[0032] 步骤1 :配料。将300目以上的生物质衍生碳质中间相粉体50kg，200目以上的木 质纤维素物质粉末40kg、负离子粉5kg，纳米Ag粉5kg混合，在和料机中充分搅拌15分钟。
[0033] 步骤2 :球磨。将步骤1中混合均匀的原料加入到球磨机内，并在球磨机内加入 60kg的水进行球磨混合配制浆料，球磨时间15h。
[0034] 步骤3 :挤压成型，将练好的泥段投入配制好模具的挤压机筒内挤出蜂窝活性炭 生坯，模具的尺寸为l〇〇*l〇〇*l〇〇mm，挤压压力为8吨。
[0035] 步骤4:干燥，将生坯用红外线干燥或自然阴干，时间15h。
[0036] 步骤5 :碳化，将干坯置入真空微波活化炉中抽真空煅烧。煅烧温度为600°C，时间 35小时。
[0037] 实施例3
[0038] 步骤1 :配料。将300目以上的生物质衍生碳质中间相粉体60kg，200目以上的木 质纤维素物质粉末35kg，纳米Ag粉5kg混合，在和料机中充分搅拌15分钟。
[0039] 步骤2:球磨。将步骤1中混合均匀的原料加入到球磨机内，并在球磨机中加入 65kg的水进行球磨混合配制浆料，球磨时间10h。
[0040] 步骤3 :挤压成型，将球磨好的泥浆投入配制好模具的挤压机筒内挤出蜂窝活性 炭生坯，模具的尺寸为l〇〇*l〇〇*l〇〇mm，挤压压力为9吨。
[0041] 步骤4 :干燥，将生坯用红外线干燥或自然阴干，时间18h。
[0042] 步骤5 :煅烧，将干坯置入真空微波活化炉中抽真空煅烧。煅烧温度为650°C，时间 38小时。
[0043] 通过做细菌、病毒的吸附试验，发现本发明免粘结成型活性炭比普通活性炭粉具 有明显的优越性。
[0044] 试验结果：
[0045] 分别取实施例1至实施例3中的免粘结成型活性炭块及普通活性炭粉在10m3的 模拟空间进行测试，检测方法根据空气质量标准GB/T18883-2002进行检测，其免粘结成型 活性炭块的吸附性能结果如下：
[0046]
【主权项】
1. 一种免粘接成型活性炭的制备方法，所述免粘接成型活性炭的组成成分包含有生物 质衍生碳质中间相粉体、木质纤维素物质粉末、负离子粉、纳米Ag粉，各组成成分的重量百 分比为，生物质衍生碳质中间相粉体25% -60%、木质纤维素物质粉末20-75%、负离子粉 1-5%、纳米Ag粉1% -5%，其特征在于：制备方法包括以下步骤： 步骤1 :配料，将生物质衍生碳质中间相粉体、木质纤维素物质、负离子粉、纳米Ag粉按 比例混合形成混合物； 步骤2 :球磨，将步骤1中的混合物置于球磨机内球磨10-20h制备浆料；球磨时球磨机 内加入水，其中水的重量占固体混合物重量的50% -70% ; 步骤3 :挤压成型，将经过球磨的泥浆投入设置好模具，按所需尺寸挤出成型活性炭生 坯，挤压压力为5-9吨； 步骤6:干燥，将蜂窝活性炭生坯用红外线干燥或自然阴干即得干坯，干燥时间 10-20h； 步骤7 :炭化，将干坯置入已抽真空的微波活化炉中真空煅烧，煅烧温度为600-700°C， 煅烧时间25-48小时。2. 如权利要求1中所述的免粘接成型活性炭的制备方法，其特征在于：所述生物质衍 生碳质中间相粉体的制备原料为木肩、秸杆、苹果渣的一种或几种的混合物。
【专利摘要】本发明提供了一种具有良好净化功能的免粘接成型活性炭，其特征在于：其组成成分包含有包括以生物质衍生碳质中间相粉体、木质纤维素物质粉末为主要原料，添加1％-3％的负离子粉，纳米Ag粉1％-5％，经混合、球磨、挤压成型、炭化制备。采用该工艺制备的成型活性炭无需添加胶黏结，活性高，比表面积1000平米/g以上，碘吸附值1050mg/g以上。
【IPC分类】B01J20/30, B01J20/20, C02F1/50, A61L9/22, C02F1/28, A61L101/04, B01D53/81, A61L9/16
【公开号】CN104923162
【申请号】CN201510409004
【发明人】刘维平
【申请人】长沙深橙生物科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月13日