CN104525162A - 无机粘合剂活性炭碳棒及其制造工艺 - Google Patents

无机粘合剂活性炭碳棒及其制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活性炭碳棒，具体涉及一种无机粘合剂活性炭碳棒及其制造工艺。由如下重量分数的原料制成：活性炭70～90％和无机粘合剂10～30％。无机粘合剂为高岭土、黏土或黄土中的一种或多种。该无机粘合剂活性炭碳棒能够滤除自来水中的余氯、锈等各种杂质，净水性能高，延长滤芯的使用寿命及滤芯的更换周期。本发明还提供其制造工艺，将活性炭与无机粘合剂经过湿式搅拌后压缩，经熟成干燥，然后用练泥机将其挤压成圆柱形的活性炭碳棒，再经干燥后，切割，然后在真空条件下以700～1000℃的温度进行塑型，得到产品，工艺合理，易于工业化生产。

Description

无机粘合剂活性炭碳棒及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种活性炭碳棒，具体涉及一种无机粘合剂活性炭碳棒及其制造工艺。
背景技术
一般情况下，安装在净水器上的活性炭碳棒滤芯，用以滤除自来水中含有的余氯、锈以及其他有机物等各种杂质，形状为中空的圆柱形。
常用的活性炭碳棒一般是混合颗粒活性炭和颗粒PE(PP)粘合剂，用压力机或挤压机等方式来制作圆柱形活性炭碳棒。但是，粘合颗粒活性炭的颗粒PE(PP)粘合剂有容易导致净水性能及通水功能低下的缺点。并且，通常使用的活性炭碳棒，活性炭颗粒易从碳棒上脱落混入饮用水中排出，所以业内生产商为了解决此问题，需要在活性炭碳棒后端设置去除微尘的UF超滤膜或者PP棉来除微尘。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无机粘合剂活性炭碳棒，滤除自来水中的余氯、锈等各种杂质，净水性能高，延长滤芯的使用寿命及滤芯的更换周期，本发明还提供其制造工艺，工艺合理。
本发明所述的无机粘合剂活性炭碳棒，由如下重量分数的原料制成：活性炭70～90％和无机粘合剂10～30％。
其中：无机粘合剂为高岭土、黏土或黄土中的一种或多种。
无机粘合剂优选由高岭土、黏土和黄土按质量比为5～10：3～5：3～5组成。
高岭土、黏土和黄土采用常规市售产品。
所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
将活性炭与无机粘合剂经过湿式搅拌后压缩，经熟成干燥，然后用练泥机将其挤压成圆柱形的活性炭碳棒，再经干燥后，切割，然后在真空条件下以700～1000℃的温度进行塑型，得到产品。
本发明选择活性炭与无机粘合剂作为原料，且选择合适的混合比，能够改善普通活性炭碳棒制造时，颗粒PE(PP)附着在颗粒活性炭的周围而导致的净水性能及通水量低下等问题，能够增加普通活性炭碳棒的相对单位长度上的活性炭混合的比例，进而提高了除余氯有效净水量，有利于提升有效净水量，能够延长活性炭滤芯的使用寿命。
所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，优选包括以下步骤：
(1)原料的湿式搅拌工艺
将活性炭和无机粘合剂放入搅拌机内，再倒入水，充分搅拌，得到活性炭浆；
(2)压缩干燥熟成工艺
将步骤(1)得到的活性炭浆放入无纺布制成的模具中，压缩去除其中的水分，然后经熟成干燥为水分含量为25～40％的活性炭浆；
(3)真空练泥工艺
将步骤(2)得到的活性炭浆放入练泥机将其挤压成型为圆柱形的活性炭碳棒，再将圆柱形碳棒按50～200cm的间隔进行切割；
(4)半成品干燥工艺
将圆柱形碳棒进行干燥，得到半成品；
(5)切割工艺
将步骤(4)得到的半成品按滤芯规格进行切割；
(6)真空高温塑型工艺
再在-0.05～-0.1Mpa的真空压下，700～1000℃的温度下进行3～5小时的焙烧，使其成型，包装后得到成品。
其中：
步骤(1)中水占活性炭和无机粘合剂总重量的60-70％。
步骤(1)中活性炭目数为10～325目。
步骤(2)中熟成干燥的温度为20～25℃，时间为2～3日。
步骤(4)中干燥为：在50～80℃下进行24～48小时的热风干燥。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明颗粒活性炭碳棒安装在净水器上，用以滤除自来水中的余氯、锈等各种杂质，有别于业内通常使用颗粒活性炭和颗粒PE(PP)制作的方法，而是使用颗粒活性炭和无机粘合剂制作而成的无机活性炭碳棒。
(2)本发明所述的制造方法可以克服使用颗粒PE(PP)粘合剂导致的净水性能低下的弱点，净水性能高，是提高净水率的划时代的优良制造工艺；
(3)本发明不使用业内通常使用的颗粒PE(PP)粘合剂，而是使用无机粘合剂粘合颗粒活性炭，以此来提高净水性能及通水量，延长滤芯的使用寿命及滤芯的更换周期，减少因废弃滤芯导致的浪费；
(4)本发明所述的制备工艺不采用压缩机或挤压机等方式，而是以挤压高温真空塑型的方式进行制作无机粘合剂活性炭碳棒，能够保证活性炭不燃烧且与高岭土、黏土和黄土充分密切结合。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种无机粘合剂活性炭碳棒，由如下重量分数的原料制成：活性炭80％和无机粘合剂20％。
其中：无机粘合剂由高岭土、黏土和黄土按质量比为6：4：4组成。
所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的湿式搅拌工艺
将100目的活性炭和无机粘合剂放入搅拌机内，再倒入水，水占活性炭和无机粘合剂总重量的60％，充分搅拌，得到活性炭浆；
(2)压缩干燥熟成工艺
将步骤(1)得到的活性炭浆放入无纺布制成的模具中，压缩去除其中的水分，然后以23℃经过2.5日的熟成干燥为水分含量为35％的活性炭浆；
(3)真空练泥工艺
将步骤(2)得到的活性炭浆放入练泥机将其挤压成型为圆柱形的活性炭碳棒，再将圆柱形碳棒按100cm的间隔进行切割；
(4)半成品干燥工艺
将圆柱形碳棒在60℃下进行32小时的热风干燥，得到半成品；
(5)切割工艺
将步骤(4)得到的半成品按滤芯规格进行切割；
(6)真空高温塑型工艺
再在-0.07Mpa的真空压下，900℃的温度下进行4小时的焙烧，使其成型，包装后得到成品。
对实施例1制备得到的产品进行性能测试，测试结果见表1。
实施例2
一种无机粘合剂活性炭碳棒，由如下重量分数的原料制成：活性炭70％和无机粘合剂30％。
其中：无机粘合剂由高岭土、黏土和黄土按质量比为5：3：3组成。
所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的湿式搅拌工艺
将325目的活性炭和无机粘合剂放入搅拌机内，再倒入水，水占活性炭和无机粘合剂总重量的70％，充分搅拌，得到活性炭浆；
(2)压缩干燥熟成工艺
将步骤(1)得到的活性炭浆放入无纺布制成的模具中，压缩去除其中的水分，然后以20℃经过3日的熟成干燥为水分含量为40％的活性炭浆；
(3)真空练泥工艺
将步骤(2)得到的活性炭浆放入练泥机将其挤压成型为圆柱形的活性炭碳棒，再将圆柱形碳棒按50cm的间隔进行切割；
(4)半成品干燥工艺
将圆柱形碳棒在50℃下进行48小时的热风干燥，得到半成品；
(5)切割工艺
将步骤(4)得到的半成品按滤芯规格进行切割；
(6)真空高温塑型工艺
再在-0.05Mpa的真空压下，1000℃的温度下进行3小时的焙烧，使其成型，包装后得到成品。
对实施例2制备得到的产品进行性能测试，测试结果见表1。
实施例3
一种无机粘合剂活性炭碳棒，由如下重量分数的原料制成：活性炭90％和无机粘合剂10％。
其中：无机粘合剂由高岭土、黏土和黄土按质量比为10：5：5组成。
所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的湿式搅拌工艺
将10目的活性炭和无机粘合剂放入搅拌机内，再倒入水，水占活性炭和无机粘合剂总重量的65％，充分搅拌，得到活性炭浆；
(2)压缩干燥熟成工艺
将步骤(1)得到的活性炭浆放入无纺布制成的模具中，压缩去除其中的水分，然后以25℃经过2日的熟成干燥为水分含量为25％的活性炭浆；
(3)真空练泥工艺
将步骤(2)得到的活性炭浆放入练泥机将其挤压成型为圆柱形的活性炭碳棒，再将圆柱形碳棒按200cm的间隔进行切割；
(4)半成品干燥工艺
将圆柱形碳棒在80℃下进行24小时的热风干燥，得到半成品；
(5)切割工艺
将步骤(4)得到的半成品按滤芯规格进行切割；
(6)真空高温塑型工艺
再在-0.1Mpa的真空压下，700℃的温度下进行5小时的焙烧，使其成型，包装后得到成品。
实施例4
一种无机粘合剂活性炭碳棒，由如下重量分数的原料制成：活性炭80％和无机粘合剂20％。其中：无机粘合剂为高岭土。
实施例4的制备工艺与实施例1相同。
对实施例1-4制备得到的产品进行性能测试，测试结果见表1。
对普通市购的活性炭碳棒进行性能测试，原水TDS的去除率为0％。
表1 实施例1-4制备得到的产品的性能测试结果

Claims (9)

1.一种无机粘合剂活性炭碳棒，其特征在于：由如下重量分数的原料制成：活性炭70～90％和无机粘合剂10～30％。
2.根据权利要求1所述的无机粘合剂活性炭碳棒，其特征在于：无机粘合剂为高岭土、黏土或黄土中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的无机粘合剂活性炭碳棒，其特征在于：无机粘合剂由高岭土、黏土和黄土按质量比为5～10：3～5：3～5组成。
4.一种权利要求1、2或3所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将活性炭与无机粘合剂经过湿式搅拌后压缩，经熟成干燥，然后用练泥机将其挤压成圆柱形的活性炭碳棒，再经干燥后，切割，然后在真空条件下以700～1000℃的温度进行塑型，得到产品。
5.根据权利要求4所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料的湿式搅拌工艺
将活性炭和无机粘合剂放入搅拌机内，再倒入水，充分搅拌，得到活性炭浆；
(2)压缩干燥熟成工艺
将步骤(1)得到的活性炭浆放入无纺布制成的模具中，压缩去除其中的水分，然后经熟成干燥为水分含量为25～40％的活性炭浆；
(3)真空练泥工艺
将步骤(2)得到的活性炭浆放入练泥机将其挤压成型为圆柱形的活性炭碳棒，再将圆柱形碳棒按50～200cm的间隔进行切割；
(4)半成品干燥工艺
将圆柱形碳棒进行干燥，得到半成品；
(5)切割工艺
将步骤(4)得到的半成品按滤芯规格进行切割；
(6)真空高温塑型工艺
再在-0.05～-0.1Mpa的真空压下，700～1000℃的温度下进行3～5小时的焙烧，使其成型，包装后得到成品。
6.根据权利要求5所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：步骤(1)中水占活性炭和无机粘合剂总重量的60-70％。
7.根据权利要求5所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：步骤(1)中活性炭目数为10～325目。
8.根据权利要求5所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：步骤(2)中熟成干燥的温度为20～25℃，时间为2～3日。
9.根据权利要求5所述的无机粘合剂活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：步骤(4)中干燥为：在50～80℃下进行24～48小时的热风干燥。
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Inventor after: Zheng Rencheng

Inventor after: Jin Renlan

Inventor before: Tian Xingxi

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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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Application publication date: 20150422