CN105084572B - 一种活性炭纤维复合材料及其制备方法以及一种活性炭纤维复合滤芯 - Google Patents

Abstract

本发明由活性炭纤维、短纤维、粉状活性炭、改性纤维素以及加工助剂等制成活性炭纤维复合材料，作为高效活性炭滤芯的吸附材料，克服了活性炭纤维毡强度差、易掉毛的不良问题，保留了活性炭纤维丰富、均一的微孔结构，又具有高品质粉状及颗粒状活性炭所有的大量介孔(即中孔)，因此吸附量大、适用吸附有机物范围广，并且材料制备得到的滤芯耐高温、耐酸碱，能广泛运用于PCB行业的电镀生产线。

Description

一种活性炭纤维复合材料及其制备方法以及一种活性炭纤维 复合滤芯

技术领域

本发明属于活性炭滤芯技术领域，具体涉及一种活性炭纤维复合材料及其制备方法以及一种活性炭纤维复合滤芯。

背景技术

在电镀行业中，为了使镀层光亮，致密，一般来说都要加入添加剂。其中最重要的光亮剂作为一种有机物，不可避免的存在分解等现象，其分解后，除了镀层光亮度下降外，还可能产生镀层疏松等弊端。以前一般是对镀液进行定期的碳处理，但是碳处理会带来一定的问题，比如说造成镀液损失，碳粉难以沉降，还要后续过滤等，增加了操作难度及人工成本。

活性炭滤芯的使用，因其体积适中，更换方便，对镀液造成的损失小，很好的解决了使用粉状活性炭进行炭处理的弊端。但是现在市面上的活性炭滤芯品种规格很多，质量参差不齐，并且大多应用范围也不一样，净水行业用的炭芯性能侧重于吸附氯离子与重金属离子，工作环境不需要其耐高温、耐腐蚀，与电镀环境也有很大不同，一般不适用于电镀。因此对电镀用高效活性炭滤芯进行深入研究、开发非常有必要。

虽然较大的尺寸及不同的粘接成型工艺，会导致成型活性炭比表面积有一定损失，即单位质量比表面积低于粉末活性炭，但是由于密度大幅度提高，单位体积表面积要远远高于粉末活性炭。因此，活性炭很多时候被加工为成型活性炭使用。活性炭滤芯是成型活性炭的应用方式之一，以成品活性炭为原料，通过挤出、烧结等成型方法制成。根据所用活性炭形态和制作工艺活性炭滤芯主要有：挤出CTO活性炭滤芯、烧结CTO活性炭滤芯、无机材料粘合压缩活性炭滤芯、UDF颗粒活性炭滤芯、ACF碳纤维滤芯等。

挤出活性炭滤芯是将颗粒状活性炭和热熔树脂粉混合后，通过单螺杆挤出机加热挤出而成。该成型方法自动化程度较高、生产效率高，成本低，是绝大多数炭芯生产厂家采用的生产方法，但是滤芯在挤出成型时活性炭外表被高温熔融呈流体状态的树脂粘合剂包覆，堵塞了活性炭微孔，并且活性炭粉/粒被压实、粘合在一起，严重影响了其过滤吸附性能，导致活性炭有效利用率较低，吸附效果并不十分好。

烧结成型活性炭滤芯是将活性炭粉末和高分子热熔粘合剂混合，加入特定形状模具中，在200-300℃高温度加热并保温一段时间烧结成型、然后经冷却、开模取出、以及后续加工而成。由于这种滤芯生产过程大量手工操作、效率低、能耗较高，成本较高，严重制约其应用与发展，而且市场部分厂家为了降低成本，烧结温度和烧结时间都不足，内部残留大量粘结剂，以致滤芯的吸附效能远远低于期望值。

无机材料粘合压缩活性炭滤芯是活性炭粉体、无机矿粉和无机粘结剂混合后，灌入特制模具，采用日用陶瓷工艺，用压力机高压压缩、高温处理制成。此种滤芯耐酸、碱、盐、耐水、耐油性能优异，但比较密实、孔隙率小、流量小、使用压力降大，不适用于要求流量比较大的PCB制造及其他电镀行业使用。

UDF活性炭滤芯将10-80目颗粒状活性炭，装入ABS或PP塑料外壳中，用超声波焊接技术将端盖焊接在壳体的两端，壳体的两端分别放入过滤精度更高的过滤材料，确保滤芯在使用时不会掉落碳粉和黑水，但成本较高，主要用于家庭水处理。

活性炭纤维(ACF)作为一种高效吸附材料，是在炭纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的，是继粉状和颗粒状活性炭之后的第三代活性炭产品，使用活性炭纤维毡、活性炭纤维短切丝/粉末及其他辅助材料加工而成的滤芯多年前已在美国、日本、韩国面世，国内的国家海洋局杭州水处理中心等单位也曾对活性炭纤维滤芯进行了研究，但因为成本比较高，多年来在国内一直没有得到有效推广与应用。从结构及材料方面看主要有以下几种。

活性炭吸附成型滤芯：这种滤芯主要由粉状活性炭、活性炭纤维、化学短纤维、粘合剂等物料做成浆料，真空吸附或加压灌注成型、然后经烘烤干燥及后续加工而成，部分进口滤芯采用此方法生产。滤芯含炭量高，并且活性炭大部分都是被纤维材料夹杂在其中，粘合剂成分较少，避免了粘合剂堵塞微孔的弊端，过滤吸附性能较好，但生产工艺设备复杂、生产过程中耗水耗电量高，产品价格较高。

烧结炭棒滤芯：是由活性炭、少量活性炭纤维、化学短纤维、粘合剂等按照烧结活性炭滤芯工艺烧结成型炭棒，然后在炭棒外表面包裹一层黑色针刺毡或黑色无纺布制成，过滤吸附效果好于普通烧结滤芯。

喷涂活性炭材料卷绕滤芯：这种滤芯往往采用活性炭无纺布或活性炭过滤网作为主要材料卷绕成型，其材料本质就是在涤纶、丙纶化学短纤维制成的无纺布或过滤网表面喷涂了少量粉状活性炭。因含炭量比较少、滤芯中无活性炭纤维或仅有极少量活性炭纤维毡，所以不管是过滤性能，还是吸附性能均较差。

化纤针刺毡卷绕滤芯：由于活性炭纤维价格非常贵，国内有些厂家开发了化纤针刺毡卷绕滤芯，即用黑色涤纶或丙纶化学纤维毡卷绕在骨架上制成，在卷绕时在其中洒上少量颗粒活性炭，滤芯中根本不含活性炭纤维，完全是一种“活性炭+纤维”的假冒活性炭纤维滤芯。因此，制备得到的滤芯吸附过滤效果较差，并且上述所列举的滤芯结构大部分不耐高温，并且耐酸碱性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种活性炭纤维复合材料及其制备方法以及一种活性炭纤维复合滤芯，本发明提供的活性炭纤维复合材料制备得到的滤芯耐高温、耐酸碱，并且吸附过滤性能好，能广泛运用于PCB行业的电镀生产线。

本发明提供了一种活性炭纤维复合材料，由以下质量百分比的原料制备而成：

10wt％～30wt％的活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末；

15wt％～30wt％的粉状活性炭；

10wt％～55wt％的短纤维；

10wt％～20wt％的改性纤维素；

3wt％～5wt％的加工助剂，所述加工助剂选自聚丙烯酰胺和/或聚酰胺环氧氯丙烷。

优选的，所述活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末由碘值大于1400mg/g的活性炭纤维粉碎而成。

优选的，所述粉状活性炭选自果壳炭或木质碳。

优选的，所述短纤维选自天然纤维或合成纤维。

优选的，所述改性纤维素选自羟甲基纤维素，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。

本发明还提供了一种上述活性炭纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末、粉状活性炭、短纤维、改性纤维素以及助剂称量后得到混合原料，将所述混合原料与水混合均匀，在造纸机上一次性成网定型，形成活性炭纤维复合材料。

优选的，所述混合原料与水的质量比为1：(10～20)。

本发明还提供了一种活性炭纤维复合滤芯，包括：

中空的圆柱形滤芯体(1)，所述滤芯体包括中空的圆柱形滤芯骨架(101)以及卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)，所述活性炭纤维复合材料(103)为上述活性炭纤维复合材料；

包覆于所述滤芯体(1)外侧面的滤芯保护网套(2)；

分别设置于所述滤芯体(1)两端并与所述滤芯体(1)上端结合的上端盖(3)和与所述滤芯体(1)下端结合的下端盖(4)。

优选的，还包括与所述活性炭纤维复合材料(103)层叠并与所述活性炭纤维复合材料(103)同时卷绕于所述滤芯骨架(101)的无纺布(104)。

优选的，还包括包覆于所述滤芯骨架(101)外侧面的丙纶超细纤维布(102)。

与现有技术相比，本发明提供了一种活性炭纤维复合材料，由以下质量百分比的原料制备而成：10wt％～30wt％的活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末；15wt％～30wt％的粉状活性炭；10wt％～55wt％的短纤维；10wt％～20wt％的改性纤维素；3wt％～5wt％的助剂，所述助剂选自聚丙烯酰胺和/或聚酰胺环氧氯丙烷。本发明由活性炭纤维、短纤维、粉状活性炭、改性纤维素纤维以及助剂等制成活性炭纤维复合材料，作为高效活性炭滤芯的吸附材料，克服了活性炭纤维毡强度差、易掉毛的不良问题，保留了活性炭纤维丰富、均一的微孔结构，又具有高品质粉状及颗粒状活性炭所有的大量介孔(即中孔)，因此吸附量大、适用吸附有机物范围广，并且材料制备得到的滤芯耐高温、耐酸碱。

附图说明

图1为本发明所提供的活性炭纤维复合滤芯的结构示意图；

图2为本发明所提供的活性炭纤维复合滤芯的滤芯体剖面图。

具体实施方式

本发明提供了一种活性炭纤维复合材料，由以下质量百分比的原料制备而成：

10wt％～30wt％的活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末；

15wt％～30wt％的粉状活性炭；

10wt％～55wt％的短纤维；

10wt％～20wt％的改性纤维素；

3wt％～5wt％的助剂，所述助剂选自聚丙烯酰胺和/或聚酰胺环氧氯丙烷。

本发明提供的活性炭纤维复合材料包括活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末，其中，所述活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末优选由碘值大于1400mg/g的活性炭纤维粉碎而成。所述活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末的尺寸优选为50～500μm，更优选为100～400μm。所述活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末的添加量为10wt％～30wt％，优选为15wt％～25wt％，更优选为17wt％～23wt％

本发明提供的活性炭纤维复合材料还包括粉状活性炭。在本发明中，所述粉状活性炭优选采用果壳炭或木质碳，更优选为碘值大于800mg/g的椰壳活性炭。所述粉状活性炭的添加量为15wt％～30wt％，优选为18wt％～27wt％，更优选为20wt％～25wt％。

本发明提供的活性炭纤维复合材料还包括短纤维，所述短纤维选自天然纤维或合成纤维，所述天然纤维优选为木浆，草浆中的一种或多种，所述合成纤维优选为丙纶。在本发明的一些具体实施例中，所述短纤维为木浆。所述短纤维的添加量为10wt％～55wt％，优选为15wt％～45wt％，更优选为20wt％～40wt％。

本发明提供的活性炭纤维复合材料还包括改性纤维素，所述改性纤维素选自羟甲基纤维素，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的一种或多种。在本发明的一些具体实施例中，所述改性纤维素为羧甲基纤维素。所述改性纤维素的添加量为10wt％～20wt％，优选为12wt％～18wt％，更优选为 14wt％～16wt％。

本发明提供的活性炭纤维复合材料还包括助剂，所述助剂选自聚丙烯酰胺和/或聚酰胺环氧氯丙烷，所述助剂的添加量为3wt％～5wt％，优选为3.5wt％～4.5wt％，更优选为3.7wt％～4.3wt％。

本发明还提供了一种活性炭纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末、粉状活性炭、短纤维、改性纤维素以及助剂称量后得到混合原料，将所述混合原料与水混合均匀，在造纸机上一次性成网定型，形成活性炭纤维复合材料。

本发明首先将活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末、粉状活性炭、短纤维、改性纤维素以及助剂称量后得到混合原料，接着将所述混合原料与水混合，得到混合浆料。其中，所述混合原料与水的质量比优选为1：(10～20)，在本发明的一些具体实施方式中，所述混合原料与水的质量比为1:10,；在本发明的另一些具体实施方式中，所述混合原料与水的质量比为1：20。

得到混合浆料后，将所述混合浆料在造纸机上一次性成网定型，形成活性炭纤维复合材料。

制备得到活性炭纤维复合材料后，用圆刀分切机将上述活性炭纤维复合材料分切成所需的宽度，形成特定规格的卷装材料。

本发明提供了一种活性炭纤维复合滤芯，包括：

中空的圆柱形滤芯体(1)，所述滤芯体包括中空的圆柱形滤芯骨架(101)以及卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)，所述活性炭纤维复合材料(103)为上述活性炭纤维复合材料；

包覆于所述滤芯体(1)外侧面的滤芯保护网套(2)；

分别设置于所述滤芯体(1)两端并与所述滤芯体(1)上端扣合的上端盖(3)和与所述滤芯体(1)下端扣合的下端盖(4)。

本发明提供了一种活性炭纤维复合滤芯，参见图1和图2，图1为本发明所提供的活性炭纤维复合滤芯的结构示意图，图1中，1为滤芯体，2为滤芯保护网套，3为上端盖、4为下端盖，5为上密封垫，6为下密封垫(未在图中标示出)。图2为本发明所提供的活性炭纤维复合滤芯的滤芯体剖面图。图2中，101为滤芯骨架，102为丙纶超细纤维布，103为活性炭纤维复合材料，104为无纺布，105为无纺布，2为滤芯保护网套。

如图1和图2所示，在一个具体实施方式中，本发明提供的活性炭纤维复合滤芯包括中空的圆柱形滤芯体(1)，所述滤芯体包括中空的圆柱形滤芯骨架(101)以及卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)；包覆于所述滤芯体(1)外侧面的滤芯保护网套(2)；分别设置于所述滤芯体(1)两端并与所述滤芯体(1)上端扣合的上端盖(3)和与所述滤芯体(1)下端扣合的下端盖(4)。

在本发明中，所述活性炭纤维复合滤芯包括中空的圆柱形滤芯体(1)，所述滤芯体包括中空的圆柱形滤芯骨架(101)，所述滤芯骨架(101)起到制成整个滤芯的作用，因此需要选用高强度的材质作为滤芯骨架(101)，本发明优选采用塑料或金属作为滤芯骨架(101)的材质。在本发明的一些具体实施方式中，所述塑料优选为聚丙烯；在本发明的另一些具体实施方式中，所述金属优选为不锈钢；在本发明的一些具体实施方式中，所述滤芯骨架(101)的内径优选为28～32mm，所述滤芯骨架(101)的外径优选为30～35mm，所述滤芯骨架(101)的长度优选为250～254mm。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯的滤芯体还包括卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)。在本发明的一些具体实施方式中，所述卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)的卷绕厚度为15～25mm。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯包括包覆于所述滤芯体(1)外侧面的滤芯保护网套(2)。所述滤芯保护网套(2)的材质优选为塑料，所述塑料优选为聚乙烯。在本发明中，所述滤芯保护网套(2)的网孔优选为菱形或六边形。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯还包括包覆于所述滤芯骨架(101)外侧面的丙纶超细纤维布(102)。所述丙纶超细纤维布(102)包覆在所述滤芯骨架(101)外侧面，所述活性炭纤维复合材料(103)卷绕于所述丙纶超细纤维布(102)的外侧。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯还包括与所述活性炭纤维复合材料(103)层叠并与所述活性炭纤维复合材料(103)同时卷绕于所述滤芯骨架(101)的无纺布(104)。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯还包括卷绕于所述中空的圆柱形滤芯 体(1)外侧、并设置于所述滤芯保护网套(2)内侧的无纺布(105)，所述无纺布可以卷绕一层也可以卷绕多层。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯还包括分别设置于所述滤芯体(1)两端并与所述滤芯体(1)上端扣合的上端盖(3)和与所述滤芯体(1)下端扣合的下端盖(4)。所述上端盖(3)与所述下端盖(4)优选为聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯注塑成型。在本发明中，所述上端盖(3)与所述下端盖(4)与所述滤芯体扣合的方式可以为粘合，也可以通过卡扣进行扣合。在本发明的一些具体实施方式中，通过粘胶剂将上端盖与下端盖粘合到滤芯体(1)的两端。所述粘胶剂优选为双组分热固型液体胶粘剂或单组份热固型液体胶粘剂中的一种；更优选为EVA热熔胶、聚烯烃(PO)热熔胶、聚酰胺(PA)热熔胶、聚氨脂(PU)热熔胶或聚酯(PES)热熔胶。

本发明提供的活性炭纤维复合滤芯还包括设置于所述上端盖与所述滤芯体(1)上端间的上密封垫(5)和设置于所述下端盖所述滤芯体(1)下端间的下密封垫(6)。通过加入密封垫可以保证滤芯结构的密封。

本发明还提供了一种活性炭纤维复合滤芯的制备方法，包括以下步骤：

在自制卷绕机上，插上中空的圆柱形的滤芯骨架，再将活性炭纤维复合滤芯卷绕于所述滤芯骨架的外侧，之后用滤芯保护网套及上端盖和下端盖固定，得到活性炭纤维复合滤芯。

本发明由活性炭纤维、短纤维、粉状活性炭、改性纤维素纤维以及助剂等制成活性炭纤维复合材料，作为高效活性炭滤芯的吸附材料，克服了活性炭纤维毡强度差、易掉毛的不良问题，保留了活性炭纤维丰富、均一的微孔结构，又具有高品质粉状及颗粒状活性炭所有的大量介孔(即中孔)，因此吸附量大、适用吸附有机物范围广，并且材料制备得到的滤芯耐高温、耐酸碱。

另外，本发明提供的活性炭纤维复合滤芯中，活性炭纤维复合材料卷绕于所述滤芯骨架上，使薄型活性炭纤维复合材料之间以及卷绕层次之间，有足够的微小空隙，使待处理液体与吸附材料接触更充分，从而提高了活性炭纤维复合滤芯的过滤吸附性能。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种活性炭纤维复合材料及其制备方法以及一种活性炭纤维复合滤芯进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

1、活性炭纤维复合材料的原料配方：

20wt％的活性炭纤维，购于宁夏宝达碳纤维有限公司，碘值1500mg/g；

30wt％碘值为800mg/g的椰壳活性炭；

35wt％的木浆；

10wt％的羧甲基纤维素；

5wt％的聚酰胺环氧氯丙烷。

2、将上述材料按重量配比称量，和水以1:20的比例混合均匀，在造纸机上成网定型，得到活性炭纤维复合材料。

3、将活性炭纤维复合材料用圆刀分切机分切成254mm的宽度，再裁成1200mm的长度，卷绕于已套有丙纶超细纤维布的254mm长的中空圆柱形塑料骨架，用聚乙烯防护网及上下端盖固定，制成10寸活性炭纤维复合滤芯成品。

实施例2

1、活性炭纤维复合材料的原料配方：

30wt％的活性炭纤维，购于宁夏宝达碳纤维有限公司，碘值1500mg/g；

20wt％碘值为800mg/g的椰壳活性炭；

35wt％的木浆；

10wt％的羧甲基纤维素；

5wt％的聚酰胺环氧氯丙烷。

2、将上述材料按重量配比称量，和水以1:20的比例混合均匀，在造纸机上成网定型，得到活性炭纤维复合材料。

3、将活性炭纤维复合材料用圆刀分切机分切成254mm的宽度，再裁成1200mm的长度，卷绕于已套有丙纶超细纤维布的254mm长的中空圆柱形塑料骨架，用聚乙烯防护网及上下端盖固定，制成10寸活性炭纤维复合滤芯成品。

实施例3

1、活性炭纤维复合材料的原料配方：

30wt％的活性炭纤维，购于宁夏宝达碳纤维有限公司，碘值1500mg/g；

15wt％碘值为800mg/g的椰壳活性炭；

40wt％的木浆；

12wt％的羟甲基纤维素；

3wt％的聚酰胺环氧氯丙烷。

2、将上述材料按重量配比称量，和水以1:15的比例混合均匀，在造纸机上成网定型，得到活性炭纤维复合材料。

3、将活性炭纤维复合材料用圆刀分切机分切成250mm的宽度，再裁成1200mm的长度，卷绕于已套有丙纶超细纤维布的250mm长的中空圆柱形塑料骨架，用聚乙烯防护网及上下端盖固定，制成10寸活性炭纤维复合滤芯成品。

实施例4

1、活性炭纤维复合材料的原料配方：

10wt％的活性炭纤维，购于宁夏宝达碳纤维有限公司，碘值2000mg/g；

30wt％碘值为850mg/g的椰壳活性炭；

45wt％的木浆；

10wt％的羟丙基甲基纤维素；

5wt％的聚丙烯酰胺。

2、将上述材料按重量配比称量，和水以1:15的比例混合均匀，在造纸机上成网定型，得到活性炭纤维复合材料。

3、将活性炭纤维复合材料用圆刀分切机分切成250mm的宽度，再裁成1200mm的长度，卷绕于已套有丙纶超细纤维布的250mm长的中空圆柱形塑料骨架，用聚乙烯防护网及上下端盖固定，制成10寸活性炭纤维复合滤芯成品。

实施例5

1、活性炭纤维复合材料的原料配方：

20wt％的活性炭纤维，购于宁夏宝达碳纤维有限公司，碘值2000mg/g；

30wt％碘值为850mg/g的椰壳活性炭；

25wt％的木浆；

20wt％的羟丙基甲基纤维素；

5wt％的聚丙烯酰胺。

2、将上述材料按重量配比称量，和水以1:10的比例混合均匀，在造纸机 上成网定型，得到活性炭纤维复合材料。

3、将活性炭纤维复合材料用圆刀分切机分切成250mm的宽度，再裁成1200mm的长度，卷绕于已套有丙纶超细纤维布的250mm长的中空圆柱形塑料骨架，用聚乙烯防护网及上下端盖固定，制成10寸活性炭纤维复合滤芯成品。

对比例1

美国PENTEK公司提供的CFB-Plus10活性炭滤芯。

实施例

1、将实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯进行吸附性能测试，结果见表1，表1为实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯的性能测试结果。测试方法具体如下：

1)在20L去离子水中按0.5g/L加入亚甲基蓝(分析纯，天津博迪化工股份有限公司)，分散均匀后加入过滤系统；

2)将滤芯放入循环过滤机(广州市聚兴电子工业专用设备有限公司)，以1800L/h的流速过滤24h达到吸附饱和；

3)取得过滤后液体，采用分光光度计(UV-2800,尤尼柯(上海)仪器有限公司)进行比色测试亚甲基蓝浓度；

4)吸附值计算公式如下：n＝(a-b)*20。其中，n：吸附值；a：吸附前浓度；b：吸附后浓度。

2、将实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯进行耐温性能测试，结果见表1，表1为实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯的性能测试结果。测试方法具体如下：

在恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)内放入一不锈钢容器，容器加入能完全浸没滤芯的去离子水。设定恒温水浴锅温度为85℃，蒸煮24小时。实验结束立即取出滤芯目测，要求滤芯端盖无松动、脱落、密封垫片不失效，无胶粘剂溢出，滤材无损坏，防护网无收缩、变形。

3、将实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯进行耐酸碱性能测试，结果见表1，表1为实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯的性能测试结果。测试方法具体如下：

将滤芯在恒温水浴锅测试容器内，温度设定为85℃，分别用10％硫酸(硫 酸，分析纯，西陇化工股份有限公司)和4％烧碱(烧碱，分析纯，西陇化工股份有限公司)浸泡测试24小时，目测滤芯是否外观完整无损坏，然后装入过滤机中进行过滤测试，要求酸、碱液浸泡测试后过滤吸附性能无明显变化。

表1实施例1～2提供的活性炭纤维复合滤芯与对比例1提供的滤芯的性能测试结果

实施例6实际应用

具体方法：

对比例1#：采用16支实施例2制备的活性炭纤维复合滤芯，对槽体积2600升的已使用镀铜液进行过滤吸附处理12h。

对比例2#：采用8支实施例2制备的活性炭纤维复合滤芯，对槽体积2600升的已使用镀铜液进行过滤吸附处理12h。

对比例3#：对槽体积2600升的已使用镀铜液进行碳处理：

对比例4#：采用空白处理，即槽体积2600升的已使用镀铜液，不做任何处理。

实验结束后，取样分析镀铜液中的TOC(Total Organic Carbon/总有机碳)含量，结果见表2。

表2 活性炭纤维复合滤芯与碳处理效果对比

对比例	分析项目	分析结果
			1#(16支12小时后)	TOC	6775ppm
2#(8支12小时后)	TOC	6980ppm
			3#(另一槽碳处理)	TOC	6935ppm

4#(另一槽原液)

TOC

8025ppm

PCB电镀铜使用高效活性炭过滤芯10-12小时后，药水颜色及污染基本可达碳处理效果。根据不同药水的污染程度，建议每月使用一次高效炭芯处理，能有效延长碳处理时间，保证药水污染度在一合理指标。若要完全去除药水添加剂，需做碳处理，因碳处理工艺有加入H₂O₂及加热，可完全分解药水中的电镀光剂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于PCB行业的电镀生产线的活性炭纤维复合材料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：

10wt％～30wt％的活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末；

15wt％～30wt％的粉状活性炭；

10wt％～55wt％的短纤维，所述短纤维为木浆；

10wt％～20wt％的改性纤维素；

3wt％～5wt％的加工助剂，所述加工助剂选自聚丙烯酰胺和/或聚酰胺环氧氯丙烷。

2.根据权利要求1所述的活性炭纤维复合材料，其特征在于，所述活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末由碘值大于1400mg/g的活性炭纤维粉碎而成。

3.根据权利要求1所述的活性炭纤维复合材料，其特征在于，所述粉状活性炭选自果壳炭或木质碳。

4.根据权利要求1所述的活性炭纤维复合材料，其特征在于，所述改性纤维素选自羟甲基纤维素，羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。

5.一种权利要求1～4任意一项权利要求所述的用于PCB行业的电镀生产线的活性炭纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将活性炭纤维短切丝和/或活性炭纤维粉末、粉状活性炭、短纤维、改性纤维素以及助剂称量后得到混合原料，将所述混合原料与水混合均匀，在造纸机上一次性成网定型，形成活性炭纤维复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料与水的质量比为1：(10～20)。

7.一种用于PCB行业的电镀生产线的活性炭纤维复合滤芯，其特征在于，包括：

中空的圆柱形滤芯体(1)，所述滤芯体包括中空的圆柱形滤芯骨架(101)以及卷绕于所述滤芯骨架(101)的活性炭纤维复合材料(103)，所述活性炭纤维复合材料(103)为权利要求1～4任意一项权利要求所述的活性炭纤维复合材料；

包覆于所述滤芯体(1)外侧面的滤芯保护网套(2)；

分别设置于所述滤芯体(1)两端并与所述滤芯体(1)上端结合的上端盖(3)和与所述滤芯体(1)下端结合的下端盖(4)。

8.根据权利要求7所述的复合滤芯，其特征在于，还包括与所述活性炭纤维复合材料(103)层叠并与所述活性炭纤维复合材料(103)同时卷绕于所述滤芯骨架(101)的无纺布(104)。

9.根据权利要求7所述的复合滤芯，其特征在于，还包括包覆于所述滤芯骨架(101)外侧面的丙纶超细纤维布(102)。