CN102205140A - 空气净化用的竹炭块及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种空气净化用的竹炭块，由下列原料及其重量份混配而成：95-105份竹炭粉、1-5份粘合剂、20-30份水混匀后模压或挤压成中空的方形或圆柱形或球形块，碘吸附值500-900mg/g、BET比表面积450-800m²/g。生产本竹炭块按如下三个步骤进行：备料、混配与成型、干燥与固化。要求竹炭必须在具有熏烟干燥和预炭化、主炭化、煅烧和精炼三个阶段控温功能且高温区温度达800-1100℃的炭化炉烧制出的竹炭，再用雷蒙磨粉碎至100-300目的竹炭粉。本方法工艺简单，制得的竹炭块无粉尘和酚或醛污染，吸附性强、吸附作用持续，成型性好，炭粉不易脱落，使用寿命长。

Description

空气净化用的竹炭块及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种净化空气用的竹炭质成型材料及其生产方法。

背景技术

众所周知，在竹炭烧制过程中，因受烧制工艺、温度的分阶段控制情况、气体的通断和流量变化等因素影响，烧制出的竹炭性能、应用领域差别很大。CN101173116公开了一种“竹炭多功能复合粉体的结构及其在纤维制造中的应用”专利技术，是利用竹炭的分散性作纤维制造的分散剂，该专利未对竹炭提出特定要求。CN1485400公开了“一种制取导电竹炭的方法”，竹炭的导电率高达80％，用作导电材料。在现有技术中应用于空气净化的常采用普通木炭粉、用普通竹炭粉或活性木炭粉、活性竹炭粉，或将上述炭粉再制成颗粒状应用，普通炭作吸附剂其吸附性能低。活性炭作吸附剂则成本偏高，而且粉状或颗粒状竹炭，因其粒状、体积小，应用时会产生粉尘污染、吸附速度快、使用寿命有限、吸附性能弱化等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计出一种外形呈中空整体为有规则块状的、应用时不会产生粉尘污染和酚、醛污染、吸附时间长、炭粉不易脱落、使用寿命较长的空气净化用的竹炭块及其生产方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：本空气净化用的竹炭块由下列原料及其重量份进行混配：95-105份粒度为100-300目的竹炭粉、1-5份天然生物质固态粘合剂、20-30份水混匀后模压或挤压成中空的方形或圆柱形或球形块，碘吸附值500-900mg/g、BET比表面积450-800m²/g。

本空气净化用的竹炭块的生产方法按如下步骤进行：

一、备料：

(1)竹炭粉的制备；将竹材劈截成段料，投入具有熏烟干燥与预炭化、主炭化、煅烧精炼三个阶段温度控制功能的、且高温区温度可达800-1100℃的炭化炉内，在高温区控制温度800-1100℃中精炼4-8h，冷却后粉碎成100-300目的竹炭粉备用；

(2)粘合剂的选择与配制：选用淀粉、蛋白质、桃胶、紫胶中任一种天然生物质固态粘合剂，直接用水拌匀备用，需加水、加热熬煮的经加水熬煮拌匀备用；

二、混配与成型：各原料按如下重量份混配：用95-105份按备料(1)制得的竹炭粉、1-5份天然生物质固态粘合剂和20-30份水的一部分，按备料(2)的方法配制的粘合剂、再用余量的水，均匀混合后陈放0.5-12h，在成型模具中压制成型或挤出成型；

三、干燥与固化：成型产品干燥成含水率为2％-10％，固化后即为成品。

本发明的有益效果是：应用时不会产生粉尘污染和酚、醛污染，吸附时间长、炭粉不易脱落、使用寿命较长。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：现将各原料及其重量份配比值按七项实施例列于下表：

实施例1(参照上表实施例1的原料与重量份数值)：先将1份淀粉加入到95份粉碎成100-300目的竹炭粉中，用20份水共同混匀后陈放12h，放入模具中压制成方形块后干燥至含水率为10％即成。测得碘吸附值为800mg/g，BET比表面积720m²/g。

实施例2(参见表中实施例2原料及其重量份数值)：先用市售的鳔胶3份，兑水10份，遍加热遍搅拌使熔融成胶液，与余量的20份水一起加入到100份的竹炭粉中拌匀，陈放6h，入模挤出成圆柱形块后干燥至含水率为6％即成。测得碘吸附值760mg/g，BET比表面积740m²/g。

实施例3(参见表中实施例3原料及其重量份数值)：先用桃胶5份、兑水15份配制成胶液，与余量的10份水一起加入到105份竹炭粉中拌匀后陈放0.5h，入模压制成球形块，干燥至含水率为2％即成。测得碘吸附值850mg/g，BET比表面积740m²/g。

其余实施例4-7可参照实施例1-3的方法，对粘合剂进行调整后，按表中重量份比值混配即可，不再一一列举。

需说明的是本发明中各原料中的竹炭粉和粘合剂为常规存放状况下具有自然含水量的粉料，若售得的天燃生物质粘合剂本身为糊状物，则应扣除原料中水的相应重量份比值，广而言之，天然生物质粘合剂还包括经改性处理的，如氧化淀粉、羟甲基纤维素等。

竹炭粉的制备十分关键，必须用具有熏烟干燥与预炭化、主炭化、煅烧精炼三个阶段温度控制功能的、且高温区温度可达800-1100℃的炭化炉烧制的竹炭，且需有一定的精炼时间，这种炭内部微孔发达，吸附性强，再粉碎至100-300目，比表面积大，尤其利于提高吸附性。常用的土窑和一般炭化炉难以实现，可用市售的列管式移动床干馏炭化炉烧制。

既考虑绿色环保，又考虑对吸附性的影响大小，粘合剂要选用天然生物质或经改性后的天然生物质粘合剂，可为固态的粉剂再自行配制，也可用糊状或胶状的，化学合成的高分子树脂制作竹炭块不但大大降低了竹炭的碘吸附值(仅为80-150mg/g)，而且其酚、醛等成分有害环境，成品易碎、分层、炭粉易脱落，故不宜采用。可根据不同的应用场合的形状要求制备相应的竹炭块。如应用于圆管采用圆柱形竹炭块，应用于地龙采用平整的方形，应用于室内篮筐放置美化净化房间采用球形。

本申请人经多次实际应用，用本竹炭粉与生物质粘合剂混配制得的竹炭块，即使在南方梅雨季节和雨季，均未产生霉变，或许是因炭粒本身的强吸附性能自行调节所致，尚待研究，因此，原料中未考虑加入防霉剂。

Claims (2)

1.一种空气净化用的竹炭块，其特征是由下列原料及其重量份进行混配：95-105份粒度为100-300目的竹炭粉、1-5份天然生物质固态粘合剂、20-30份水混匀后模压或挤压成中空的方形或圆柱形或球形块，碘吸附值500-900mg/g、BET比表面积450-800m²/g、总孔容积0.20-0.30cm³/g、微孔容积0.15-0.25cm³/g。

2.如权利要求1所述的空气净化用的竹炭块的生产方法，其特征是按如下步骤进行：

一、备料：

(1)竹炭粉的制备；将竹材劈截成段料，投入具有熏烟干燥与预炭化、主炭化、煅烧精炼三个阶段温度控制功能的、且高温区温度可达800-1100℃的炭化炉内，在高温区控制温度800-1100℃中精炼4-8h，冷却后粉碎成100-300目的竹炭粉备用；

(2)粘合剂的选择与配制：选用淀粉、纤维素类胶粘剂、蛋白质、桃胶、紫胶(删除，因为紫胶不溶于水)中任一种天然生物质固态粘合剂直接用水拌匀备用，需加水、加热熬煮的经加水熬煮拌匀备用；

二、混配与成型：各原料按如下重量份混配：用95-105份按备料(1)制得的竹炭粉、1-5份天然生物质固态粘合剂和20-30份水的一部分，按备料(2)的方法配制的粘合剂，再用余量的水，均匀混合后陈放0.5-12h，在成型模具中压制成型或挤出成型；

三、干燥与固化：成型产品干燥成含水率为2％-10％，固化后即为成品。