CN105964222A - 一种高效吸附竹炭及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高效吸附竹炭及其制备方法，涉及竹炭加工技术领域，其特征在于：所述竹炭由以下重量份的原料配比制成：竹节100‑120份、木屑30‑45份、树皮4‑8份、稻壳10‑15份、花生壳5‑10份、棉壳5‑8份、玉米杆10‑12份、秸秆5‑10份、吸附剂10‑20份、松香皂15‑20份、碳酸钙12‑15份、氯化钙7‑10份、氯化锌4‑8份、硫化钾5‑7份。本发明制作竹炭的原料经压制成型、高温热解、无氧炭化制成的竹炭比表面积高达700平方米/克，炭化干馏后，会产生无数个孔隙，这种炭质气孔具有极强的吸附力，能有效吸收多种浮游物质，与一般竹炭相比具有更长的饱和周期同时能够吸收空气中的水分，起到干燥作用。
Description
技术领域
本发明涉及竹炭加工技术领域，具体涉及一种高效吸附竹炭及其制备方法。
背景技术
竹炭是以三年生以上高山毛竹为原料，经近高温烧制而成的一种炭。竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬。有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳。经科学提炼加工后，已广泛应用于日常生活中。但是随着时间的延长竹炭吸附能力会逐渐减弱，甚至达到饱和状态而不再具有吸附能力，同时竹炭不能有效的吸收空气中的水分。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种高效吸附竹炭及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种高效吸附竹炭，其特征在于，所述竹炭由以下重量份的原料配比制成：
竹节100-120份、木屑30-45份、树皮4-8份、稻壳10-15份、花生壳5-10份、棉壳5-8份、玉米杆10-12份、秸秆5-10份、吸附剂10-20份、松香皂15-20份、碳酸钙12-15份、氯化钙7-10份、檀香粉3-5份、柏树粉2-4份、榆树粉2-5份。
各原料的优选份量为：竹节110份、木屑38份、树皮6份、稻壳13份、花生壳8份、棉壳7份、玉米杆11份、秸秆8份、吸附剂15份、松香皂18份、碳酸钙14份、氯化钙9份、檀香粉4份、柏树粉3份、榆树粉4份。
所述木屑、树皮来源于梧桐、桑树。
所述吸附剂由硅胶、活性氧化铝、分子筛按1:2:1比例组成。
所述松香皂以松香为主料加入碱液和助剂，通过加热反应而制取的。其生产方法如下：
1)、首先配制碱液，所述碱液为氢氧化钠溶液，质量百分比在30-40％之间；
2)、选取合乎要求的二级或三级松香，粉碎成粉末状，放在空气中氧化5-12小时，待其颜色变为深褐色时便可使用；
3)、将碱溶液加入反应釜，升温至90～100℃，在搅拌状态下慢慢加入松香粉末；
4)、按上述方法生成的松香皂发泡倍数低、消泡快、性能不好，为提高其性能，可在反应时加入各种改性剂，以改善其发泡能力和稳泡性。
所述步骤4)中的改性剂为阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。
一种高效吸附竹炭的制备方法，包括以下步骤：
1)、配料：分别按比例称取所述原料混合均匀后经破碎机破碎成3mm以下的颗粒状；
2)、烘干：将破碎好的原料输送到圆筒烘干机内进行烘干，圆筒烘干机内部沿轴线方向设置搅拌叶轮，烘干时温度控制在20-150℃，时间3-4小时，主要将原料中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，各原料化学组成几乎没有变化，经烘干机烘干后使原料含水份含量在12％以内；
3)、成型：烘干后的物料通过制棒机经高温高压使之成型，成型后的竹炭原料为中空圆柱体，外径、内径比在1.2-2范围内，同时在外圆周上沿径向方向上均匀分布有沟槽；
4)、炭化：成型原料棒放入特制炭化炉内进行炭化，炭化炉采用回转炉，先对炉体进行抽真空，再充入氮气进行升温，升温过程中氮气从进气口流入，出气口流出并随竹节素、焦油等产生的废弃物一起排出，氮气保持动态循环同时炉体内压强不变，此过程分三个阶段，第一阶段预炭化阶段，温度50—275摄氏度，时间30-60分钟，第二阶段炭化阶段，温度为275—400摄氏度，时间1-2小时，第三阶段煅烧阶段，温度上升450—800摄氏度，时间4-5小时；
5)、冷却：停止对炉体加热同时加大氮气流量使炭化后的竹炭在炉内迅速冷却至室温，采用急冷有利于生成的竹炭表面产生大量的空隙，增大比表面积。
所述步骤5)中氮气流量为180-250L/min,降温速率在100-125℃/min。
本发明的有益效果为：本发明制作竹炭的原料经压制成型、高温热解、无氧炭化制成的竹炭比表面积高达700平方米/克(一克竹炭的内部面积相当于一个蓝球场那么大)，炭化干馏后，会产生无数个孔隙，这种炭质气孔具有极强的吸附力，能有效吸收多种浮游物质，与一般竹炭相比具有更长的饱和周期同时能够吸收空气中的水分，起到干燥作用且该竹炭制品具有檀香味，能够有效的改善空气质量。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
称取：竹节100份、木屑30份、树皮4份、稻壳10份、花生壳5份、棉壳5份、玉米杆10份、秸秆5份、吸附剂10份、松香皂15份、碳酸钙12份、氯化钙7份、氯化锌4份、硫化钾5份、檀香粉3份、柏树粉2份、榆树粉2份。
实施例2
称取：竹节110份、木屑38份、树皮6份、稻壳13份、花生壳8份、棉壳7份、玉米杆11份、秸秆8份、吸附剂15份、松香皂18份、碳酸钙14份、氯化钙9份、氯化锌6份、硫化钾6份、檀香粉4份、柏树粉3份、榆树粉4份。
实施例3
称取：竹节120份、木屑45份、树皮8份、稻壳15份、花生壳10份、棉壳8份、玉米杆12份、秸秆10份、吸附剂20份、松香皂20份、碳酸钙15份、氯化钙10份、氯化锌4-8份、硫化钾5-7份、氯化锌8份、硫化钾7份、檀香粉5份、柏树粉4份、榆树粉5份。
所述木屑、树皮来源于梧桐、桑树。
所述吸附剂由硅胶、活性氧化铝、分子筛按1:2:1比例组成。
所述松香皂以松香为主料加入碱液和助剂，通过加热反应而制取的。其生产方法如下：
1)、首先配制碱液，所述碱液为氢氧化钠溶液，质量百分比在30-40％之间；
2)、选取合乎要求的二级或三级松香，粉碎成粉末状，放在空气中氧化5-12小时，待其颜色变为深褐色时便可使用；
3)、将碱溶液加入反应釜，升温至90～100℃，在搅拌状态下慢慢加入松香粉末；
4)、按上述方法生成的松香皂发泡倍数低、消泡快、性能不好，为提高其性能，可在反应时加入各种改性剂，以改善其发泡能力和稳泡性。
所述步骤4)中的改性剂为阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。
制备实施例1、实施例2、实施例3的方法，包括以下步骤：
1)、配料：分别按比例称取所述原料混合均匀后经破碎机破碎成3mm以下的颗粒状；
2)、烘干：将破碎好的原料输送到圆筒烘干机内进行烘干，圆筒烘干机内部沿轴线方向设置搅拌叶轮，烘干时温度控制在20-150℃，时间3-4小时，主要将原料中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，各原料化学组成几乎没有变化，经烘干机烘干后使原料含水份含量在12％以内；
3)、成型：烘干后的物料通过制棒机经高温高压使之成型，成型后的竹炭原料为中空圆柱体，外径、内径比在1.2-2范围内，同时在外圆周上沿径向方向上均匀分布有沟槽；
4)、炭化：成型原料棒放入特制炭化炉内进行炭化，炭化炉采用回转炉，先对炉体进行抽真空，再充入氮气进行升温，升温过程中氮气从进气口流入，出气口流出并随竹节素、焦油等产生的废弃物一起排出，氮气保持动态循环同时炉体内压强不变，此过程分三个阶段，第一阶段预炭化阶段，温度50—275摄氏度，时间30-60分钟，第二阶段炭化阶段，温度为275—400摄氏度，时间1-2小时，第三阶段煅烧阶段，温度上升450—800摄氏度，时间4-5小时；
5)、冷却：停止对炉体加热同时加大氮气流量使炭化后的竹炭在炉内迅速冷却至室温，采用急冷有利于生成的竹炭表面产生大量的空隙，增大比表面积。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种高效吸附竹炭，其特征在于：所述竹炭由以下重量份的原料配比制成：
竹节100-120份、木屑30-45份、树皮4-8份、稻壳10-15份、花生壳5-10份、棉壳5-8份、玉米杆10-12份、秸秆5-10份、吸附剂10-20份、松香皂15-20份、碳酸钙12-15份、氯化钙7-10份、檀香粉3-5份、柏树粉2-4份、榆树粉2-5份。
2.如权利要求1所述的一种高效吸附竹炭，其特征在于：各原料重量份配比为：
竹节110份、木屑38份、树皮6份、稻壳13份、花生壳8份、棉壳7份、玉米杆11份、秸秆8份、吸附剂15份、松香皂18份、碳酸钙14份、氯化钙9份、檀香粉4份、柏树粉3份、榆树粉4份。
3.如权利要求1或2所述的一种高效吸附竹炭，其特征在于：所述木屑、树皮来源于梧桐、桑树。
4.如权利要求1或2所述的一种高效吸附竹炭，其特征在于：所述吸附剂由硅胶、活性氧化铝、分子筛按重量份1:2:1比例组成。
5.如权利要求1或2所述的一种高效吸附竹炭，其特征在于：所述松香皂以松香为主料加入碱液和助剂，通过加热反应而制取的。其生产方法如下：
1)、首先配制碱液，所述碱液为氢氧化钠溶液，质量百分比在30-40％之间；
2)、选取合乎要求的二级或三级松香，粉碎成粉末状，放在空气中氧化5-12小时，待其颜色变为深褐色时便可使用；
3)、将碱溶液加入反应釜，升温至90～100℃，在搅拌状态下慢慢加入松香粉末；
4)、按上述方法生成的松香皂发泡倍数低、消泡快、性能不好，为提高其性能，可在反应时加入各种改性剂，以改善其发泡能力和稳泡性。
6.如权利要求5所述的一种高效吸附竹炭，其特征在于：所述步骤4)中的改性剂为阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。
7.制备权利要求1或2中一种高效吸附竹炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、配料：分别按比例称取所述原料混合均匀后经破碎机破碎成3mm以下的颗粒状；
2)、烘干：将破碎好的原料输送到圆筒烘干机内进行烘干，圆筒烘干机内部沿轴线方向设置搅拌叶轮，烘干时温度控制在20-150℃，时间3-4小时，主要将原料中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，各原料化学组成几乎没有变化，经烘干机烘干后使原料含水份含量在12％以内；
3)、成型：烘干后的物料通过制棒机经高温高压使之成型，成型后的竹炭原料为中空圆柱体，外径、内径比在1.2-2范围内，同时在外圆周上沿径向方向上均匀分布有沟槽；
4)、炭化：成型原料棒放入特制炭化炉内进行炭化，炭化炉采用回转炉，先对炉体进行抽真空，再充入氮气进行升温，升温过程中氮气从进气口流入，出气口流出并随竹节素、焦油等产生的废弃物一起排出，氮气保持动态循环同时炉体内压强不变，此过程分三个阶段，第一阶段预炭化阶段，温度50—275摄氏度，时间30-60分钟，第二阶段炭化阶段，温度为275—400摄氏度，时间1-2小时，第三阶段煅烧阶段，温度上升450—800摄氏度，时间4-5小时；
5)、冷却：停止对炉体加热同时加大氮气流量使炭化后的竹炭在炉内迅速冷却至室温。
8.如权利要求7所述的制备高效吸附竹炭的方法，其特征在于：所述步骤5)中氮气流量为180-250L/min,降温速率在100-125℃/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160928 |