CN101092550B - 用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂 - Google Patents

Abstract

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，主要包括以下重量百分比的成分：黑液浓缩液55-70％、粘性材料10-20％、淀粉5-10％、植物废渣10-20％、表面活性剂2-5％；以草浆造纸黑液为主配制的定型活性炭专用粘合剂，不仅可替代目前普遍使用的煤焦油做粘合剂使用，更能生产出骨架孔隙可调整和表面管能团丰富的活性炭产品，大大改进活性炭产品的吸附性能和品质，特别适用于给水深度处理和食品与精细化工深加工脱色等，完全可以填补国内空白，替代美国和日本进口产品，用途广泛，吸附速度、脱色速度快。

Description

用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂

技术领域

本发明涉及一种粘合剂，特别是涉及一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂。

背景技术

目前，活性炭成型制造的常用的工艺方法为：磨煤粉—加粘合剂(煤焦油)捏合(20分钟)—压条成型—凉条24小时—炭化(炉尾温度450℃左右，转速45转/分钟左右)—活化(45分钟)-后处理；其中需要用到粘合剂，而现有的90％左右的定型活性炭，例如柱状活性炭，粘合剂都是采用的煤焦油，其制作过程对空气污染严重，尾气必须焚烧且成本高；而草浆造纸黑液排放是我国水污染最大的污染源，多年来，黑液的污染治理一直是一个大问题，关于黑液处理和转化的研究和专利也有许多，在此不再赘述，但是其处理和转化技术均存在投资大、运行费用高等问题，无法更好地利用造纸黑液。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种以草浆造纸黑液为主配制的定型活性炭专用粘合剂，其既能解决使用煤焦油作粘合剂空气污染严重的问题，又可以很好地利用草浆造纸黑液，使其变废为宝，大大降低了污染。

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，主要包括以下重量百分比的成分：

黑液浓缩液             55-70％

粘性材料               10-20％

淀粉                   5-10％

植物废渣               10-20％

表面活性剂             2-5％。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其中黑液浓缩液的固形物含量大于20％。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其中粘性材料为10—30％的沥青和70—90％的煤焦油的混合物或酚醛树脂或糠醛树脂或尿醛树脂或甲醛等。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其中沥青和煤焦油混合物中沥青与煤焦油的配比优选为2：8。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其中植物废渣为糠醛渣或木薯渣或酒糟或甘蔗渣或秸秆中的一种或几种。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其中表面活性剂可以选用常用的工业洗涤剂，例如洗衣粉、肥皂、洗洁精等。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，其成分优选用量为：

黑液浓缩液            65％

粘性材料              15％

淀粉                  7％

植物废渣              10％

表面活性剂            3％。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

①将黑液加热蒸发浓缩，温度保持在80-90℃；

②将粘性材料加热到80-90℃；

③以上两种成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间不少于1小时，反应2-4小时即可。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂可用于各种成型活性炭的制造，其主要生产工艺为：

配煤—磨混合粉—加粘合剂(高温熬制)捏合(25分钟)—压条成型—凉条48小时—炭化(炉尾温度280—300℃左右，转速40转/分)—活化(20分钟)。

本发明用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂充分利用了造纸黑液和植物废弃物(例如糠醛渣等)中残余的木质素，纤维素，低聚糖和碱类，与其他粘合材料相配合，应用于活性炭成型制造，能有效地完成混捏及成型工艺，不仅变废为宝，而且具有以下优点：

①调节活性炭空隙与结构，大大丰富和改进空隙表面的活性官能团，使其更宽泛地适用于不同物质的吸附/净化；

②基本不用煤焦油或使用少量的煤焦油使制作过程中的烟气污染大大降低，比单纯使用煤焦油做粘合剂清洁，干净，尾气不必焚烧处理。

③可以节约定型活性炭制造成本约20％～40％。

以草浆造纸黑液为主配制的定型活性炭专用粘合剂，因草浆造纸黑液含有丰富的木质素，纤维素，低聚糖，多聚糖，具有强碱性，不仅可替代目前普遍使用的煤焦油做粘合剂使用，更能生产出骨架孔隙可调整和表面管能团丰富的活性炭产品，大大改进活性炭产品的吸附性能和品质。以浓缩黑液为主，加糠醛渣或其他植物废弃物和少量的调和介质制成的活性炭，经调整孔隙，骨架和表面管能团后，特别适用于给水深度处理和食品与精细化工深加工脱色等，完全可以填补国内空白，替代进口美国和日本产品，用途广泛，吸附速度、脱色速度快。

具体实施方式

为进一步说明本发明，结合以下实施例进行具体阐述：

实施例1：

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，包括以下重量百分比的成分：

黑液浓缩液           55％

酚醛树脂             20％

淀粉                 8％

糠醛渣               15％

表面活性剂           2％；

制备方法为：①将黑液加热蒸发浓缩至固形物含量大于20％，温度保持在80-90℃；②将酚醛树脂加热到80-90℃条件下备用；③以上成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间控制在1-1.5小时，反应2-2.5小时即可。

实施例2：

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，包括以下重量百分比的成分：

黑液浓缩液             60％

糠醛树脂               15％

淀粉                   10％

木薯渣                 10％

表面活性剂             5％；

制备方法为：①将黑液加热蒸发浓缩至固形物含量大于20％，温度保持在80-90℃；②将糠醛树脂加热到80-90℃条件下备用；③以上成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间控制在1.5-2小时，反应2.5-3小时即可。

实施例3：

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，包括以下重量百分比的成分：

黑液浓缩液   65％

沥青和煤焦油混合物(沥青：煤焦油＝2：8)    15％

淀粉                 7％

糠醛渣               10％

表面活性剂           3％；

制备方法为：①将黑液加热蒸发浓缩至固形物含量大于20％，温度保持在80-90℃；②将沥青和煤焦油按配比在80-90℃条件下搅拌均匀；③以上成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间控制在2-2.5小时，反应3-3.5小时即可。

实施例4：

一种用造纸黑液制备的活性炭成型用粘合剂，包括以下重量百分比的成分：

黑液浓缩液             70％

尿醛树脂               10％

淀粉                   5％

酒糟              12％

表面活性剂             3％；

制备方法为：①将黑液加热蒸发浓缩至固形物含量大于20％，温度保持在80-90℃；②将尿醛树脂加热到80-90℃条件下备用；③以上成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间控制在2.5-3小时，反应3.5-4小时即可。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明涉及方案前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种显而易见的变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种用造纸黑液制备的粘合剂，其特征在于包括以下重量百分比的原料成分：

黑液浓缩液    55-70％；

粘性材料      10-20％；

淀粉          5-10％；

植物废渣      10-20％；

表面活性剂    2-5％；

其中所述粘性材料为10-30％的沥青和70-90％的煤焦油的混合物或酚醛树脂或糠醛树脂或尿醛树脂。

2.根据权利要求1所述的用造纸黑液制备的粘合剂，其特征在于：所述黑液浓缩液的固形物含量大于20％。

3.根据权利要求1所述的用造纸黑液制备的粘合剂，其特征在于：所述沥青和煤焦油混合物中沥青与煤焦油的配比为2∶8。

4.根据权利要求1所述的用造纸黑液制备的粘合剂，其特征在于：所述植物废渣为糠醛渣或木薯渣或酒糟或甘蔗渣或秸秆中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用造纸黑液制备的粘合剂，其特征在于：

黑液浓缩液  65％；

粘性材料    15％；

淀粉        7％；

植物废渣    10％；

表面活性剂  3％；

其中所述粘性材料为10-30％的沥青和70-90％的煤焦油的混合物或酚醛树脂或糠醛树脂或尿醛树脂。

6.根据权利要求1-4任一项所述的用造纸黑液制备的粘合剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：①将黑液加热蒸发浓缩，温度保持在80-90℃；

②将粘性材料加热到80-90℃，所述粘性材料为10-30％的沥青和70-90％的煤焦油的混合物或酚醛树脂或糠醛树脂或尿醛树脂；

③以上两种成分按所述配比在60-100℃下混合，搅拌均匀，期间缓慢加入其余成分，边加边搅拌，加料时间不少于1小时，反应2-4小时即可。