2) 通过在惰性气氛中碳化所稳定的长丝型前体纤维来活化长丝型前体纤维。
[0045] 在本发明中，当所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤维或芳纶类长丝型 前体纤维时，所述方法还可以包括在步骤(SI)之前使长丝型前体纤维在碱性溶液中沉淀。
[0046] 此外，在本发明中，当所述长丝型前体纤维是聚丙烯腈类长丝型前体纤维时，所述 方法还可以包括在步骤(SI)之前干燥长丝型前体纤维。此外，所述方法还可以包括在干燥 之前使所述长丝型前体纤维在碱性溶液中沉淀。
[0047][使长丝型前体纤维在碱性溶液中沉淀]
[0048] 为了进一步地提高所述活性炭纤维的强度和产率，可以使长丝型前体纤维沉淀在 碱性溶液中。所述长丝型前体纤维可以选自纤维素类长丝型前体纤维、聚丙烯腈类长丝型 前体纤维和芳纶类长丝型前体纤维。
[0049] 所述碱性溶液可以选自磷酸水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锌水溶液，但并不局限 于此。所述碱性溶液可以具有5 %至20 %的浓度。可以使所述长丝型前体纤维沉淀在上述浓 度的碱性溶液中，从而进一步地提高最终活性炭纤维的强度和产率。
[0050] [干燥所述长丝型前体纤维]
[0051] 当干燥所述长丝型前体纤维时，所述长丝型前体纤维可以是聚丙烯腈类长丝型前 体纤维。
[0052] 所述干燥可以在100°C至150 °C的温度下利用热处理进行，并且将用于干燥的热处 理温度设定为使前体纤维的重量的减少最小化。所述干燥的实例可以包括热风干燥和利用 高温滚筒干燥。当使用所述高温滚筒时，热转移效率通常是有利的，且因此，与热风干燥的 情况相比，干燥处理可以在短时间内的相对较低的温度下进行。
[0053] [步骤(SI)]
[0054] 步骤(SI)包括使长丝型前体纤维稳定。
[0055] 所述长丝型前体纤维可以选自纤维素类长丝型前体纤维、聚丙烯腈类长丝型前体 纤维和芳纶类长丝型前体纤维。
[0056] 当所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤维或芳纶类长丝型前体纤维时， 所述长丝型前体纤维可以在200°C至350°C的温度下在例如氮气(N 2)的惰性气氛中利用热 风或高温滚筒热处理10分钟至240分钟来稳定。当所述长丝型前体纤维是聚丙烯腈类长丝 型前体纤维时，所述长丝型前体纤维可以在200°C至300°C的温度下在环境空气中利用热处 理30分钟至240分钟来稳定。稳定温度和时间鉴于最佳稳定效果来设定。
[0057] [步骤(S2)]
[0058]步骤(S2)包括活化所稳定的长丝型前体纤维。
[0059]当所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤维或芳纶类长丝型前体纤维时， 所述长丝型前体纤维可以在300°C至500°C的温度下的惰性气氛中低温碳化1分钟至30分钟 之后在650°C至1，050°C的温度下活化。当所述长丝型前体纤维是聚丙烯腈类长丝型前体纤 维时，所述长丝型前体纤维可以在500°C至950°C的温度下的惰性气氛中高温碳化1分钟至 30分钟之后在650°C至1，050°C的温度下活化。
[0060] 在所述长丝型前体纤维碳化之后，根据比表面积(BET)，可以在650°C至1，050°C的 温度下向氮气(N 2)氛中加入5%至35%的蒸汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧气(O 2)或氨气(NH3)， 由此活化所述长丝型前体纤维。通常可以使用蒸汽(H2O)和二氧化碳(C0 2)。
[0061] 只有在上述碳化时间的过程中温度缓慢增加的同时进行热分解才能确保耐久性 和均匀吸附能力。
[0062] 此外，碳化可以在惰性气氛例如N2中进行，而且活化可以利用CO2或蒸汽进行以在 活性炭纤维前体的表面上形成微孔。当使用CO 2时，形成微孔的能力优异，但考虑到比表面 积的提高，优选使用蒸汽。
[0063]此外，本发明涉及使用所述活性炭纤维制备的机织物或针织物。为了使如上所述 利用所述活性炭纤维制备的机织物或针织物具有合适的耐久性，所述活性炭纤维的强度可 以是o.oig/旦至l.〇g/旦，而且所述机织物或针织物的重量可以是l〇g/m 2至600g/m2。当所述 机织物或针织物的重量小于l〇g/m2时，机织物或针织物形成非常轻薄的膜，因此，不能确保 所需的耐久性。当所述重量大于600g/m 2时，在阻燃和活化的过程中不能均匀地进行热处 理，导致不均衡的BET和不均匀的物理性能。因此，所述机织物或针织物的重量可以优选地 为 20g/m2 至 500g/m2。
[0064] 通过下面实施例可以获得对本发明更好的理解，所述实施例的提出是为了解释， 但是并不能解释为限制本发明，此外，本领域的技术人员将理解可以在不背离如所附权利 要求公开的本发明的范围和精神的情况下进行各种变型、添加和替换。
[0065] 实施例1和2
[0066]使用在表1中示出的用于活性炭的前体纤维织造具有300g/m2的重量的整幅布。对 于整幅布的结构，采用2/2斜纹。将制备的整幅布在10%的磷酸(H3PO4)水溶液中沉淀然后在 120°C下利用热风干燥40分钟。所干燥的整幅布在220°C至300°C下在惰性气氛(N 2)中碳化 20分钟然后在温度为650°C至950°C的活化炉中使用蒸汽活化20分钟以制备活性炭纤维。 [0067] 实施例3
[0068] 利用如实施例1和2相同的工艺织造具有3000根长丝的3600旦尼尔的PAN类前体纤 维以具有和实施例1和2相同的结构。将机织物在230°C下的环境空气中经过阻燃处理4小时 而不经化学沉淀处理，然后在将温度提升至450°C至800°C的同时在惰性气氛中碳化5分钟。 所制备试样在950°C的活化炉中利用蒸汽活化20分钟以制备活性炭纤维。
[0069] 实施例4
[0070]利用如实施例1和2相同的工艺织造具有3000根长丝的3600旦尼尔的芳纶类前体 纤维以具有和实施例1和2相同的结构，在10%磷酸(H3PO4)水溶液中沉淀，然后在120°C下利 用热风干燥40分钟。所得干燥物在220°C至300°C下的惰性气氛(N 2)中碳化20分钟，然后在 温度为650°C至950°C的活化炉中利用蒸汽活化20分钟以制备活性炭纤维。
[0071] 对比实施例1和2
[0072]除了使用在表1中示出的用于活性炭的前体纤维以外，以与实施例1相同的工艺制 备活性炭纤维。
[0073][表1]
[0076] 在实施例和对比实施例中制备的活性炭纤维的强度利用下列方法测定。
[0077] ⑴强度
[0078]前体纤维和活性炭纤维的强度根据KS K0412测定。
[0079][表 2]
LUUbI J 从共物埋?生酡测试铦呆中，~以佛足便用羝针维现羝针丽体针维制爸沽?生灰针维 的对比实施例1和2中的强度低于使用长丝型前体纤维制备活性炭纤维的实施例中的强度。 [0082]同时，对于没有在本发明实施例中描述的沥青类和酚醛短纤维，产率和耐久性都 非常低，且因此，难以检验沥青类和酚醛短纤维的物理性能。
【主权项】
1. 一种长丝型活性炭纤维，该长丝型活性炭纤维通过活化用于活性炭纤维的长丝型前 体纤维制备并且具有0.0 lg/旦尼尔至1. Og/旦尼尔的强度。2. 如权利要求1所述的长丝型活性炭纤维，其中，所述用于活性炭纤维的长丝型前体纤 维选自纤维素类长丝型前体纤维、聚丙烯腈类长丝型前体纤维和芳纶类长丝型前体纤维。3. 如权利要求1所述的长丝型活性炭纤维，其中，所述长丝型前体纤维具有5g/旦尼尔 至12g/旦尼尔的强度。4. 如权利要求1所述的长丝型活性炭纤维，其中，所述长丝型前体纤维具有0.05旦尼尔 至10旦尼尔的单纱细度和300旦尼尔至30,000旦尼尔的总细度。5. -种制备活性炭纤维的方法，该方法包括： (51) 使长丝型前体纤维稳定，以及 (52) 通过在惰性气氛中碳化所稳定的长丝型前体纤维来活化该长丝型前体纤维。6. 如权利要求5所述的方法，还包括： 在步骤(S1)之前使长丝型前体纤维在碱性溶液中沉淀。7. 如权利要求6所述的方法，其中，所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤维或 芳纶类长丝型前体纤维。8. 如权利要求5所述的方法，还包括： 在步骤(S1)之前干燥所述长丝型前体纤维。9. 如权利要求8所述的方法，还包括： 在干燥之前使所述长丝型前体纤维在碱性溶液中沉淀。10. 如权利要求8所述的方法，其中，所述长丝型前体纤维是聚丙烯腈类长丝型前体纤 维。11. 如权利要求5所述的方法，其中，当所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤 维或芳纶类长丝型前体纤维时，所述步骤(S1)的稳定利用在200°C至350°C的温度下的惰性 气氛中热处理10分钟至240分钟来进行，而当所述长丝型前体纤维是聚丙烯腈类长丝型前 体纤维时，所述步骤(S1)的稳定利用在200°C至300°C的温度下的环境空气中热处理30分钟 至240分钟来进行。12. 如权利要求5所述的方法，其中，当所述长丝型前体纤维是纤维素类长丝型前体纤 维或芳纶类长丝型前体纤维时，所述步骤(S2)的活化在300°C至500°C的温度下的惰性气氛 中低温碳化1分钟至30分钟之后在650°C至1，050°C的温度下进行，而当所述长丝型前体纤 维是聚丙烯腈类长丝型前体纤维时，所述步骤(S2)的活化在500°C至950°C的温度下的惰性 气体中高温碳化1分钟至30分钟之后在650°C至1，050°C的温度下进行。13. 如权利要求6或9所述的方法，其中，所述碱性溶液选自磷酸水溶液、磷酸铵水溶液 和氯化锌水溶液。14. 如权利要求8所述的方法，其中，所述干燥利用在100°C至150°C的温度下的热处理 来进行。15. -种使用如权利要求1至4中的任一项所述的活性炭纤维制备的机织物。16. -种使用如权利要求1至4中的任一项所述的活性炭纤维制备的针织物。
【专利摘要】本发明公开了一种活性炭纤维，更具体地，公开了一种长丝型活性炭纤维，该长丝型活性炭纤维通过活化用于活性炭纤维的长丝型前体纤维制备并且具有0.01g/旦尼尔至1.0g/旦尼尔的强度，从而具有提高的耐久性。
【IPC分类】D01F9/14
【公开号】CN105683428
【申请号】
【发明人】尹浚荣, 曺银静, 李泰翔
【申请人】可隆工业株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年10月29日