CN107083722A - 一种高机械强度活性炭过滤纸及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高机械强度活性炭过滤纸及生产方法，由亚硫酸亚针叶木浆、PET沉析纤维、PE/PET皮芯复合短切纤维及浆内施胶剂制成。本发明制备得到的活性炭过滤纸相比传统活性炭纸具有高的机械强度，一定的抑菌能力，成本增加不高，扩展了活性炭过滤纸的使用范围。由于以壳聚糖纤维作为增强施胶剂取代以往淀粉，PAE，AKD，丙烯酸酯类施胶剂，成纸对对活性炭比表面积影响微小，有较高的吸附性能。

Description

一种高机械强度活性炭过滤纸及生产方法
技术领域
本发明涉及活性炭过滤纸制备技术领域，具体为一种高机械强度活性炭过滤纸及生产方法。
背景技术
过滤纸为一种有效的过滤介质，过滤纸已被广泛地用于各个领域。根据组成滤纸的纤维种类不同，过滤纸的性能、用途也不一样，有用于一般场合的普通滤纸，用于高温下的的玻璃纤维滤纸，也有超净用聚丙烯滤纸等。油漆过滤纸又称V型干式过滤纸，风琴式喷柜过滤器、漆雾过滤纸（折叠式过滤纸板）。是使用于干式喷房内的一种新型环保产品，它采用环保型过滤纸；它使喷油/喷漆不再有水，不再污染！可有效过滤油漆类，油类，玻璃原料，环氧树脂，柏油，铁弗龙，液化工件，塑胶，烤瓷，染料，涂装类。
活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭和活性炭纤维等。活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。活性炭材料的化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水与有机溶剂，可以再生使用，已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域 。目前，改性活性炭材料被广泛用于污水处理、大气污染防治等领域，在治理环境污染方面越来越显示出其诱人的美好前景。
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成， 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大无比的表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。
利用活性炭的诸多优点，结合在制备过滤纸的过程中，从而使得滤纸具备抑菌能力，但其应用范围较小，并不具备广泛的适用性。同时在制备此种类型的滤纸的过程中所需要使用的传统施胶剂易影响活性炭性能，造成与滤纸的预计效用造成一定偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高的机械强度，一定的抑菌能力，成本增加不高，扩展了活性炭过滤纸的使用范围。由于以壳聚糖纤维作为增强施胶剂取代以往淀粉，PAE，AKD，丙烯酸酯类施胶剂，成纸对对活性炭比表面积影响微小，有较高的吸附性能，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高机械强度活性炭过滤纸，由亚硫酸亚针叶木浆、PET沉析纤维、PE/PET皮芯复合短切纤维及浆内施胶剂按照下列重量百分比的成分组成：
亚硫酸亚针叶木浆 55~65%；
PET沉析纤维 15~20%；
PE/PET皮芯复合短切纤维 20~35%；
浆内施胶剂 10~15%。
优选的，浆内施胶剂为壳聚糖纤维。
该高机械强度活性炭过滤纸的生产方法，包括以下步骤：
（1）亚硫酸亚针叶浆制备，将亚硫酸亚针叶浆按常规工艺要求进行打浆，打浆浓度5-7%，疏解时间为30-60min，打浆度40-50°SR；
（2）PET浆粕的制备，取PET浆粕，打浆浓度1-5%，疏解时间10-30分钟，打浆度20-40°SR；
（3）混合搅拌，将活性炭粉与亚硫酸针叶浆与PET沉析纤维，PE/PET皮芯复合短切纤维，壳聚糖纤维，混合搅拌均匀，在造纸机上配抄，造纸机上网浆料浓度为0.1-0.3%。
优选的，PE/PET皮芯复合短切纤维的直径为10-40nm，长度为480-1100nm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明制备得到的活性炭过滤纸相比传统活性炭纸具有高的机械强度，一定的抑菌能力，成本增加不高，扩展了活性炭过滤纸的使用范围。由于以壳聚糖纤维作为增强施胶剂取代以往淀粉，PAE，AKD，丙烯酸酯类施胶剂，成纸对对活性炭比表面积影响微小，有较高的吸附性能。
（2）本发明中天然纤维经粘状打浆比表面积高，活性炭粉末留着率高，不易散失，节约成本。合成纤维增强成纸挺度与耐水性。含碳量可以提高至40-50%。不含传统施胶剂，不影响活性炭性能。
（3）高机械强度活性炭过滤纸的机械强度较高，适合作为空气用VOCs吸附滤芯滤纸。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：种高机械强度活性炭过滤纸，由亚硫酸亚针叶木浆、PET沉析纤维、PE/PET皮芯复合短切纤维及浆内施胶剂按照下列重量百分比的成分组成：
亚硫酸亚针叶木浆 55~65%；
PET沉析纤维 15~20%；
PE/PET皮芯复合短切纤维 20~35%；
浆内施胶剂 10~15%。
其中的浆内施胶剂为壳聚糖纤维。天然纤维经粘状打浆比表面积高，活性炭粉末留着率高，不易散失，节约成本。合成纤维增强成纸挺度与耐水性。含碳量可以提高至40-50%。不含传统施胶剂，不影响活性炭性能。
该高机械强度活性炭过滤纸的生产方法，包括以下步骤：
（1）亚硫酸亚针叶浆制备，将亚硫酸亚针叶浆按常规工艺要求进行打浆，打浆浓度5-7%，疏解时间为30-60min，打浆度40-50°SR；
（2）PET浆粕的制备，取PET浆粕，打浆浓度1-5%，疏解时间10-30分钟，打浆度20-40°SR；
（3）混合搅拌，将活性炭粉与亚硫酸针叶浆与PET沉析纤维，PE/PET皮芯复合短切纤维，壳聚糖纤维，混合搅拌均匀，在造纸机上配抄，造纸机上网浆料浓度为0.1-0.3%。
本发明制备得到的活性炭过滤纸相比传统活性炭纸具有高的机械强度，一定的抑菌能力，成本增加不高，扩展了活性炭过滤纸的使用范围。由于以壳聚糖纤维作为增强施胶剂取代以往淀粉，PAE，AKD，丙烯酸酯类施胶剂，成纸对对活性炭比表面积影响微小，有较高的吸附性能。
其中所使用的PE/PET皮芯复合短切纤维的直径为10-40nm，长度为480-1100nm。该活性炭过滤纸以亚硫酸亚针叶木浆，PET浆粕为载体，其上负载活性炭粉末。PE/PET皮芯复合短切纤维为增强、架桥作用，壳聚糖纤维为起抗菌与浆内施胶剂的作用。其中亚硫酸盐针叶木浆的绝干质量占活性炭过滤纸绝干质量的20-30%，PET浆粕占10-15%，PET短切纤维占6-10%,壳聚糖纤维占2-5%。因此使得该高机械强度活性炭过滤纸的机械强度较高，适合作为空气用VOCs吸附滤芯滤纸。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种高机械强度活性炭过滤纸，其特征在于：由亚硫酸亚针叶木浆、PET沉析纤维、PE/PET皮芯复合短切纤维及浆内施胶剂按照下列重量百分比的成分组成：
亚硫酸亚针叶木浆 55~65%；
PET沉析纤维 15~20%；
PE/PET皮芯复合短切纤维 20~35%；
浆内施胶剂 10~15%。
2.根据权利要求1所述的一种高机械强度活性炭过滤纸，其特征在于：所述浆内施胶剂为壳聚糖纤维。
3.实现权利要求1的一种高机械强度活性炭过滤纸的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）亚硫酸亚针叶浆制备，将亚硫酸亚针叶浆按常规工艺要求进行打浆，打浆浓度5-7%，疏解时间为30-60min，打浆度40-50°SR；
（2）PET浆粕的制备，取PET浆粕，打浆浓度1-5%，疏解时间10-30分钟，打浆度20-40°SR；
（3）混合搅拌，将活性炭粉与亚硫酸针叶浆与PET沉析纤维，PE/PET皮芯复合短切纤维，壳聚糖纤维，混合搅拌均匀，在造纸机上配抄，造纸机上网浆料浓度为0.1-0.3%。
4.根据权利要求3所述的一种高机械强度活性炭过滤纸的生产方法，其特征在于：所述PE/PET皮芯复合短切纤维的直径为10-40nm，长度为480-1100nm。
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