CN103754869A - 以废旧聚氨酯泡沫塑料制备优质活性炭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废旧聚氨酯泡沫塑料制备优质活性炭的生产方法，属于活性炭的制造技术及二次资源回收利用技术领域。其主要利用废旧聚氨酯泡沫塑料为原料，并采用氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钾或碳酸钠等为活化剂进行活化；再经洗涤、烘干制成高吸附值活性炭。本发明所得的活性炭吸附性能极佳，亚甲基蓝吸附值达到14mL/0.1g至22mL/0.1g，活性炭的强度、表观密度、粒度等各项指标均符合国家标准。利用废旧聚氨酯泡沫塑料生产的活性炭，能实现生产质量优，生产成本低的高吸附值活性炭，并可减少废旧聚氨酯泡沫塑料对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种废旧聚氨酯泡沫塑料制备优质活性炭的生产方法，属于活性炭的制造技术及二次资源回收利用技术领域。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料是一种性能优越的高分子材料，该材料绝热效果好、机械强度高、电学性能稳定、耐化学腐蚀性能及隔音效果优良。聚氨酯泡沫材料主要用作家具垫材、床垫、交通工具座椅坐垫垫材，过滤材料，隔音材料，防震材料，装饰材料，包装材料及冰箱、冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料和建筑物、储罐及管道保温材料。正由于聚氨酯泡沫塑料性能优良,成型加工简单,应用面广,故生产及使用量逐年增加。但随之带来的废弃聚氨酯泡沫塑料的量也逐年增大,造成较大环境污染问题。
以废旧聚氨酯泡沫塑料为原料可以制得优质活性炭，具有优良的吸附性能，应用范围广，减少了资源的浪费，变废为宝产生经济效益的同时，达到了保护环境的目的。
发明内容
本发明的目的及主要解决的技术问题在于，充分利用废旧聚氨酯泡沫塑料，以一种简单的方法，制备出具有优良吸附性能的活性炭。
本发明是一种废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料制备优质活性炭的生产方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：
a. 废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料的预处理，其处理方法为：将废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料在220℃加热处理，冷却后机械粉碎；
b. 废旧聚氨酯(PU)塑料塑料的高温炭活化，其过程有两个途径：即干混法或湿混法；
(1) .干混法：控制预处理后的废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料粉末与活化剂质量比1∶1～1∶4.5，混合均匀后，将其装入活化炉，在650℃～950℃，N2保护或CO2保护下炭活化0.5～2小时，冷却至室温；
上述的活化剂为：KOH或K2CO3或KOH和K2CO3的混合物；
(2) .湿混法：控制预处理后的废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料粉末与活化剂质量比1∶1～1∶4.5，加水混合均匀后烘干，将其装入活化炉，在600℃～950℃，N2保护或CO2保护下炭活化0.5～2小时，冷却至室温；
上述的活化剂为：KOH或K2CO3或KOH和K2CO3的混合物；
c. 净化处理：将上述步骤b-(1)或步骤b-(2)制备出的活化产物用热水洗涤若干次，洗至中性，过滤分离，然后将固体物料放入烘箱中烘干，控制烘干温度为105℃，即制得活性炭。
本发明与现有技术相比具有显著的特色和进步，叙述如下：
1.废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料在低温下长时间加热处理，冷却后机械粉碎；
2.活性炭的高温炭活化过程可分为两条途径进行，即干混法或湿混法。两种途径所使用的活化剂均为KOH或K2CO3或KOH和K2CO3的混合物，但制备的产品吸附性能有些差异。
3.与传统的活性炭制备想比，本发明使用废弃的聚氨酯(PU) 泡沫塑料为原料，加工工艺简单易操作可投入生产，制备的产品吸附性能极佳。
本发明将废旧聚氨酯硬质泡沫塑料采用化学活化法制备的优质活性炭，产品吸附性能极，亚甲基蓝吸附值达到14 mL/0.1g至22mL/0.1g，活性炭的强度、表观密度、粒度等各项指标均符合国家标准。，此发明的提出将促进废旧聚氨酯硬质泡沫塑料处理新工艺的推广与应用，对整个聚氨酯(PU)行业的综合利用与环保处理都将产生良好的正面效应。本发明针对性强，拟解决问题明确，具有较高的经济、环境与社会综合效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1
以废弃管道的保温层为原料，在220℃下加热处理5h，冷却后机械粉碎，与活化剂KOH以1∶4的质量比进行混合均匀，然后将该混合物置于活化炉中在800℃下加热进行活化，活化时间为1h，样品冷却至室温后，用热水洗涤至中性，产品于105℃下干燥，即得活性炭产品。
实施例2
以废弃管道的保温层为原料，在220℃下加热处理5h，冷却后机械粉碎，与活化剂KOH以1∶1的质量比进行混合均匀，然后将该混合物置于活化炉中在800℃下加热进行活化，活化时间为1h，样品冷却至室温后，用热水洗涤至中性，产品于105℃下干燥，即得活性炭产品。
实施例3
以废弃电冰箱箱体的绝缘层为原料，在220℃下加热处理4h，冷却后机械粉碎，与活化剂K2CO3以1∶3的质量比进行混合均匀，然后将该混合物置于活化炉中在800℃下加热进行活化，活化时间为1h，样品冷却至室温后，用热水洗涤至中性，产品于105℃下干燥，即得活性炭产品。
实施例4
以废弃电冰箱箱体的绝缘层为原料，在220℃下加热处理4h，冷却后机械粉碎，与活化剂K2CO3以1∶1的质量比进行混合均匀，然后将该混合物置于活化炉中在800℃下加热进行活化，活化时间为1h，样品冷却至室温后，用热水洗涤至中性，产品于105℃下干燥，即得活性炭产品。
实施例5
以废弃游戏机的隔热材料为原料，在220℃下加热处理5h，冷却后机械粉碎，与活化剂KOH和K2CO3以1∶1∶2比进行混合均匀，然后将该混合物置于活化炉中在800℃下加热进行活化，活化时间为1h，样品冷却至室温后，用热水洗涤至中性，产品于105℃下干燥，即得活性炭产品。
Claims (1)
1.一种废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料制备优质活性炭的生产方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：
a. 废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料的预处理，其处理方法为：将废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料在220℃加热处理，冷却后机械粉碎；
b. 废旧聚氨酯(PU)塑料塑料的高温炭活化，其过程有两个途径：即干混法或湿混法；
(1) .干混法：控制预处理后的废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料粉末与活化剂质量比1∶1～1∶4.5，混合均匀后，将其装入活化炉，在650℃～950℃，N2保护或CO2保护下炭活化0.5～2小时，冷却至室温；
上述的活化剂为：KOH或K2CO3或KOH和K2CO3的混合物；
(2) .湿混法：控制预处理后的废旧聚氨酯(PU)泡沫塑料粉末与活化剂质量比1∶1～1∶4.5，加水混合均匀后烘干，将其装入活化炉，在600℃～950℃，N2保护或CO2保护下炭活化0.5～2小时，冷却至室温；
上述的活化剂为：KOH或K2CO3或KOH和K2CO3的混合物；
c. 净化处理：将上述步骤b-(1)或步骤b-(2)制备出的活化产物用热水洗涤若干次，洗至中性，过滤分离，然后将固体物料放入烘箱中烘干，控制烘干温度为105℃，即制得活性炭。
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