049]将杉木粉碎成80目(网筛孔径0.18mm)的粉末，而后将该木粉与木材重量的4倍的苯酚和催化剂磷酸(磷酸浓度为85% )加入量为苯酚加入量的8% )加入到三口玻璃瓶中，置于预先预热至160°C的油浴中，安装好冷凝器，开动搅拌装置(转速1058rpm)进行液化，液化时间为2.5小时，得到液化物。
[0050]同时，将200nm木材粉末放入活化炉中，在60mL/min队保护下以2°C /min的升温速度均匀加热到400°C，然后用6g/min水蒸气活化30min后自然冷却获得制孔剂生物质活性炭。
[0051]取木材液化物加入液化物重量3%的多聚甲醛，从室温经20min匀速加热到100°C，反应2min，得到纺丝用的液化物纺丝液。在纺丝液中加入自制的1 %的制孔剂活性炭，混合均匀后，放入纺丝机中120°C熔融纺丝得到原丝(见图1)。
[0052]将原丝浸入由浓度分别为12%甲醛和18.5%的盐酸组成的质量百分比的水溶液中，以10°C /h的升温速度加热到85°C，然后在80°C固化处理lh。
[0053]将固化后的原丝放入炭化炉中，在N2保护下(N2流量为100mL/min)以2°C/min的升温速度均匀加热到800°C，炭化30min后，通10g/min水蒸气进行活化处理30min然后冷却到室温，得到木质中孔活性炭纤维(见图2)。
[0054]制备得到的比表面积:2048m2/g冲孔率;得率:33%。
[0055]实施例2
[0056]将毛竹粉碎成60目的粉末，而后将该毛竹粉与毛竹重量的6倍的苯酚和催化剂磷酸(磷酸浓度为85% )加入量为苯酚加入量的6% )加入到三口玻璃瓶中，置于预先预热至150°C的油浴中，安装好冷凝器，开动搅拌装置(转速1058rpm)进行液化，液化时间为3小时，得到液化物。
[0057]同时，将300nm木材粉末放入活化炉中，在100mL/min队保护下以5°C /min的升温速度均匀加热到600°C，然后用10g/min水蒸气活化60min后自然冷却获得制孔剂生物质活性炭。
[0058]取液化物与按液化物重量5%加入糠醛，从室温经40min匀速加热到120°C，反应5min，获得纺丝用的液化物纺丝液。在纺丝液中加入自制的2%的制孔剂活性炭，混合均匀后，放入纺丝机中140°C熔融纺丝得到原丝(见图1)。
[0059]将原丝浸入由浓度分别为12%甲醛和18.5%的盐酸组成的质量百分比的水溶液中，以20°C /h的升温速度加热到95°C，然后在95°C固化处理2h。
[0060]将固化后的原丝放入炭化炉中，在N2保护下(N2流量为100mL/min)以5°C/min的升温速度均匀加热到850°C，炭化30min后，通8g/min水蒸气进行活化处理60min然后冷却到室温，得到木质中孔活性炭纤维(见图2)。
[0061]制备得到的比表面积:2604m2/g冲孔率:86% ;得率:17%。
[0062]实施例3
[0063]将棉杆粉碎成40目的粉末，而后将该棉杆粉与棉杆重量的4倍的苯酚和催化剂磷酸(磷酸浓度为85% )加入量为苯酚加入量的8% )加入到三口玻璃瓶中，置于预先预热至160°C的油浴中，安装好冷凝器，开动搅拌装置(转速1058rpm)进行液化，液化时间为2.5小时，得到液化物。
[0064]同时，将250nm木材粉末放入活化炉中，在80mL/min队保护下以3°C /min的升温速度均匀加热到500°C，然后用8g/min水蒸气活化45min后自然冷却获得制孔剂生物质活性炭。
[0065]取液化物与按液化产物重量6%的六次甲基四胺和三聚甲醛混合物(任意比)，从室温经50min均匀加热到合成温度130°C，反应lOmin，获得纺丝用的液化物纺丝液。在纺丝液中加入自制的1.5%的制孔剂活性炭，混合均匀后，放入纺丝机中150°C熔融纺丝得到原丝(见图1)。
[0066]将液化物碳纤维原丝浸入由浓度分别为18.5%甲醛和18.5%的盐酸组成的质量百分比的水溶液中，以25°C /h的升温速度加热到97°C，然后在97°C固化处理4h。
[0067]将固化后的原丝放入炭化炉中，在N2保护下(N2流量为80mL/min)以4°C /min的升温速度均匀加热到750°C，炭化30min后，通6g/min水蒸气进行活化处理45min然后冷却到室温，得到木质中孔活性炭纤维(见图2)。
[0068]制备得到的比表面积:1172m2/g冲孔率:64% ;得率:38%。
[0069]实施例4
[0070]将毛白杨粉碎成20目的粉末，而后将该木粉与木材重量的3倍的苯酚和催化剂磷酸(磷酸浓度为85% )加入量为苯酚加入量的6% )加入到三口玻璃瓶中，置于预先预热至150°C的油浴中，安装好冷凝器，开动搅拌装置(转速1058rpm)进行液化，液化时间为
2.5小时，得到液化物。
[0071]同时，将250nm木材粉末放入活化炉中，在60mL/min队保护下以4°C /min的升温速度均匀加热到550°C，然后用8g/min水蒸气活化45min后自然冷却获得制孔剂生物质活性炭。
[0072]取液化物与按液化产物重量6%的六次甲基四胺，从室温经40min均匀加热到合成温度130°C，反应lOmin，获得纺丝用的液化物纺丝液。在纺丝液中加入自制的1.0%的制孔剂活性炭，混合均匀后，放入纺丝机中130°C熔融纺丝得到原丝(见图1)。
[0073]将液化物碳纤维原丝浸入由浓度分别为18.5%甲醛和18.5%的盐酸组成的质量百分比的水溶液中，以25°C /h的升温速度加热到97°C，然后在97°C固化处理3h。
[0074]将固化后的原丝放入炭化炉中，在N2保护下(N2流量为60mL/min)以3°C/min的升温速度均匀加热到700°C，炭化30min后，通8g/min水蒸气进行活化处理45min然后冷却到室温，得到木质中孔活性炭纤维(见图2)。
[0075]制备得到的比表面积:967m2/g冲孔率:55% ;得率:45%。
[0076]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基本上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种木质中孔活性炭原丝的制备方法，其特征是步骤如下: 1)将生物质原料粉碎成粉末，加入苯酚，用磷酸作为催化剂进行液化反应，得液化物； 2)按液化物重量3?6%的加入合成剂，从室温经20?50min匀速加热到合成温度100?130°C，反应2?lOmin，得纺丝液； 3)将纺丝液中加入制孔剂活性炭，制孔剂按纺丝液重量的0.5?2.5%加入，混合均匀后，放入纺丝机中120?150 °C熔融纺丝得到原丝。2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的苯酚加入为原料重量4?6倍。3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的磷酸加入量为苯酚重量的6%?8 %的浓度为85%磷酸。4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的液化反应为在常压下搅拌于150°C?160。。，反应 2.5 ?3ho5.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的合成剂是多聚甲醛、糠醛、六次甲基四胺或三聚甲醛中的一种或多种。6.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的生物质原料是木材、竹材、秸杆或植物纤维；将生物质原料在粉碎，原料粉末的细度以20?80目。7.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的制孔剂活性炭制备方法: 1)将生物质原料粉碎成粉末，颗粒大小以200?300nm; 2)将生物质原料粉末放入活化炉中，在队保护下以2?5°C/min的升温速度均匀加热到400?600°C，然后用6?10g/min水蒸气活化30?60min后自然冷却到室温，得到制孔剂生物质活性炭。8.利用权利要求1的原丝制备木质中孔活性炭纤维的方法，其特征是将原丝放入炭化炉中，在队保护下以2?5°C /min的升温速度均匀加热到700?900°C，炭化30min后通6?10g/min水蒸气进行活化处理30?60min然后冷却到室温，得到木质中孔活性炭纤维。
【专利摘要】本发明提供了一种木质中孔活性炭纤维及其原丝的制备方法，具体地说，是一种利用木材等生物质资源液化物制备中孔活性炭纤维及其原丝，本发明还涉及用于制备中孔活性炭纤维所用的新型制孔剂，以及活化过程中的孔隙调控技术。采用本发明技术利用生物质材料液化物制备的新型中孔活性炭纤维，其中孔率可达到55～86％，其性能比现有该产品的中孔率都高。另外，该发明利用自制的生物质活性炭作为中孔制孔剂，具有价廉质优，制孔效果明显，无二次污染。同时，该技术以生物质资源作为中孔活性炭纤维双重原料，降低了生产成本，在市场上具有很强的竞争力。
【IPC分类】D01F1/10, D01F9/16
【公开号】CN105274656
【申请号】CN201510683105
【发明人】马晓军, 张凡, 刘辛燕, 于丽丽, 安胜男
【申请人】天津科技大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月20日