CN1325154C - 活性金乌炭的生产与再生活化方法及其产品 - Google Patents

Abstract

活性金乌炭的生产与再生方法及其产品，生产方法是：将粉末状活性炭加胶粘剂搅拌均匀后，用模具并分子吸压成型技术制得成型品，将成型品装入金属容器中，再放入真空炉，炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度并以一定速度将炉温升到220℃-320℃；在该温度下保温保压4-6小时，然后以一定速度降至室温，再将炉内气压在30-50分钟内升至常压，取出，得到三态交换活化半成品；将活化半成品进行精修或艺术加工，成为产品。本发明是有足够硬度和韧性的成型活性炭产品，既不耗能而可时刻吸附空气中有害有毒气体，又无二次污染，还能加工成装修装饰品及艺术品；脱附再生活化方法能使产品持续使用十多年。

Description

活性金乌炭的生产与再生活化方法及其产品

技术领域

本发明涉及具有强吸附功能的环保型活性金乌炭制品的生产方法与再生活化方法及其产品。

背景技术

现有技术中，虽然人们早已利用粉末与颗粒状活性炭的吸附功能为社会服务，但由于未能制成大块活性炭，而使其利用范围很小，如仅用于防毒面具、水的净化及某些物品的干燥、提纯等。随着社会经济的发展和生活质量的提高及人们环保意识的增强，环境保护越来越得到公众的重视。宾馆、商务楼、办公室、教室、娱乐场所、私家居室、汽车等，因装修、装饰材料、家具、玩具、衣物等放出的有害有毒气体(如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氡、二氧化硫)、吸烟、燃料产生的烟雾，人体排泄物、垃圾等放出的气体，严重危害人们的身心健康。特别是甲醛、苯、甲苯，轻则使人咳嗽、心闷、流泪、流涕、乏力，重则使人不孕不育，甚至致癌(如使婴幼儿患白血病)，因此，室内空气亟待净化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出活性金乌炭(有强吸附功能的成型活性炭制品)的生产与再生活化方法及其产品，其生产方法可制取具有强力吸附空气中有害有毒气体(如甲醛、苯、烟雾、异味)的无缝活性金乌炭制品，利用本发明的再生活化方法，能使吸附接近或达到饱和的产品脱附、再生、活化，从而使一件产品能多次重复使用十多年；所成产品，可制成各种装修、装饰材料与艺术品，包括各种型材、异型材、门窗、家具、办公桌椅、学生课桌、黑板及电器架、柜、挂件、摆件、嵌件，由此为人们提供能强力吸附空气中有害有毒气体，又具有装修、装饰与实用美感的环保型艺术品，从而提高生活环境质量，维护身心健康，延年益寿。

本发明的技术解决方案之一是，所述活性金乌炭生产方法的工艺过程为：

(1)将粉末状活性炭加胶粘剂搅拌均匀后，用模具并实施分子吸压成型技术而制得成型品，所述粉末状活性炭与胶粘剂的重量比为1∶0.2-0.7；

(2)将所述成型品装入金属容器中，再放入真空炉内，将炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度，同时以0.2℃-0.4℃/分钟的速度将炉温升到220℃-320℃，并在该温度下保温保压4-6小时，保温保压结束后，以0.3℃-0.5℃/分钟的速度降至室温，再将炉内气压在30-50分钟内缓慢升至常压，取出，得到活化半成品(该工艺为成式三态交换活化技术)；

(3)将所述活化半成品进行精修或艺术加工，成为产品。

本发明的上述步骤(3)，也可放在所述步骤(2)之前进行，即对成型品进行精修或艺术加工后再进行真空加热除胶活化。有些产品须进行交替多次活化。

本发明的上述工艺中，所述用分子吸压成型技术包括用压模(如钢模、钢筋水泥模)成型与用浇铸模(如硅胶模、石膏模、树脂模、陶瓷模等)成型；用所述压模成型时，可加压到15-55MPa；在最高压强时保压2-60分钟，使碳分子与胶分子充分吸压紧固；成型品越厚，所施压强应越大、保压时间也应越长；用浇铸模成型时，可采用使碳分子与胶分子相互吸压紧固的振动和真空除泡成型，真空度2-10Pa。所述成型品上可以有图案，也可以没有图案。

所述精修和艺术加工包括常规的艺术造型、贴花、喷砂、雕刻、彩绘、接合、着妆、修剪等。

所述成型品包括板、块、方、柱、筒、片与各种异型材及各种装饰、装修、艺术品初坯，还包括整体(整件)产品中的支体(最大尺寸可达200cm)，以及用鹿皮胶、销、钉将支体组合而成的成型品。

所述粉末状活性炭，可采用木竹或果壳、果核烧制的优质化学纯或分析纯粉末状活性炭，其碘吸附值大于800mg/g，其粒度为100目至300目。

所述胶粘剂可采用无毒无害的水溶性乳胶(如有机乳液胶)或合成环氧树脂油性胶(如单组分树脂胶或双组分树脂胶)，还可采用高温时能熔解的粉末胶、鹿皮胶。

对于以上技术方案一所述的产品，在正常使用几年后，  其吸附量已接近或达到饱和，吸附功能减弱或丧失，则需要脱附、再生活化。

本发明的技术方案之二是，所述活性金乌炭(具有强吸附功能的成型活性炭制品)再生活化方法(成式三态交换除胶再生活化方法)的工艺过程是：

(1)用常规方法(如手工)将产品表面清扫干净(不能用液体擦洗)；

(2)将产品用金属盒封装好(产品不能裸露在空气中)，置于真空炉内，将炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度，与此同时，按0.2℃-0.4℃/分钟的速度将炉温升至220℃-320℃，保压保温4-8小时。

(3)保持真空并以0.3℃-0.5℃/分钟的速度将炉内降至室温，随后将炉内气压在30-50分钟内升至常压，即成。

对某些色彩发生淡化的产品，还须添加色彩。

本发明的技术方案之三是，所述活性金乌炭产品是指以粉末状活性炭为原料用模具并实施分子吸压成型技术、成式三态交换活化技术、精修或艺术加工而成的具有吸附功能的成型活性金乌炭制品。

本发明的作用原理是，经过深入研究和反复实验而形成的工艺条件，即采用所述真空加热且控制真空度与控制升、降温速度及保温保压措施，十分有效地将成型品活化或将需要再生的产品实施脱附、活化，使产品获得或重新获得强吸附功能，并且同一件产品，可反复吸附-脱附-再生-活化许多次，正常使用可达十多年。

由以上可知，本发明为活性金乌炭的生产与再生活化方法及其产品，所述生产方法可制备具有足够硬度和韧性的成型活性金乌炭产品，该产品不需任何能耗和资源及照料，既能时时刻刻大量吸附空气中的各种有害有毒气体、烟雾等，从而能有效地净化空气、消除环境污染，又无二次污染，还能加工成精美的装修、装饰品及艺术品，一物多用。所述脱附再生活化方法，能使产品正常反复使用十多年。

具体实施方式

实施例1：用300目分析纯粉末状活性炭1.0kg与0.7kg液态环氧树脂合成胶混合并搅拌均匀；倒入直径22.0CM钢模中，再放在油压机上加压到25MPa，保压5分钟，卸压、脱模、取出，置于平板(如玻璃板、不锈钢板)上烘干(或自干)，即成型为直径22.0cm，高3.0cm的圆盘形活性金乌炭。盘的外表有的压有凸显图案，有的则无图案；将该圆盘用23cm见方高为4cm的有盖金属盒装着，放入真空炉内加热除胶活化(真空度为5Pa)，以0.3℃/分钟的速度加热到300℃，保温3小时；此后以0.4℃/分钟的速度降至室温，接着将炉内气压缓慢(不小于半小时)升至常压，取出，便成活性金乌炭半成品。将半成品送贴花、喷砂、雕刻、彩绘、精修车间加工成挂式或座式艺术品，最后密封包装出厂(也有的产品则先贴花喷砂、雕刻，后加热除胶活化)。

实施例2：用300目分析纯粉末活性炭2.4kg与1.6kg单组分树脂液态胶混合，搅拌均匀，倒入直径34.0cm钢模内，用压机压到30Mpa，保压6分钟，卸压、脱模、取出，即为直径34.0cm，高3.8CM的成型品，以后的工艺步骤与实施例1相同。

实施例3：将上述活性炭粉末1.6kg与0.4kg高温熔解粉末胶混合并搅拌均匀，倒入直径28.0cm钢模中，将钢模放到快速加热的压机平台上，在2分钟内将模与粉末加热到160℃，将粉末压到28Mpa，保温保压3分钟，降温卸压、脱模，取出，置于不锈钢平板上，便成直径28.0cm，高3.5cm的成型品，此后的工艺与实施例1相同。

实施例4：将上述活性炭粉末2.6kg与1.5kg单组分环氧树脂液态胶混合并搅拌均匀，倒入高50cm花瓶钢模中，逐渐加压到30Mpa，保压10分钟，卸压、脱模、取出；待干后，沿其轴线钻一个直径4cm的中心孔，便成花瓶初坯，以后工艺与实施例1相同。

实施例5：将所述活性碳粉末6Kg与3.4Kg单组分环氧树脂液态胶混合并搅拌均匀，倒入高50cm、直径20cm的钢模中，逐渐加压到30Mpa，保压15分钟，卸压，脱模，取出，成为圆柱体初坯；此后进行除胶活化，其工艺过程与实施例1相同。活化后或将其雕刻成圆柱行艺术品(中心孔直径为6cm)，或用车床将其车制成复杂形状的花瓶初坯(中心孔直径为5cm)，以后工艺与实施例4相同。

实施例6：将上述粉末活性炭40kg，与25kg双组分环氧树脂液态胶分10次混合并搅拌均匀，倒入高120cm的花瓶钢模中，再用压机缓慢压到45Mpa，保压2小时，卸压、脱模、取出；待数天后，再用钻床沿其轴线钻一个直径8cm、深100cm的中心孔，再装入长宽各35cm，高125cm的金属柜内，关好柜门，然后将柜竖直放入真空炉中，将炉内缓慢抽到2Pa的真空度，再以0.2℃/分钟的速度加热到100℃，继以0.3℃/分钟的速度加热到300℃，保温保负压6小时，此后以0.35℃/分钟的速度降至室温，气压缓慢升至常压，取出，即成直径28cm、高120cm的花瓶初坯；以后工序与实施例1相同(另加底座)。

实施例7：将上述活性炭2kg与1.2kg水溶性乳胶混合并搅拌均匀，放入用硅胶做的佛像模中，使其振动固紧，10小时后松模取出，便成一尊高为24CM的佛像，再用金属桶装好，放入真空炉内，以0.3℃/分钟的速度加热至250℃，同时将炉内抽到1.5Pa真空度，保温保压1小时，继以0.4℃/分钟的速度降至室温，逐渐使炉内气压升到常压，取出，便成活化佛像，再经修饰、彩绘、匹配底座、包装，出厂。

实施例8：将上述活性炭260g与水溶性乳胶180g混合搅拌均匀，让其缓慢流入造型老虎的硅胶模中，进料的同时，使模不断振动，让气泡排除，当模灌满后，将其抽到0.5Pa的真空度，保持振动与真空度，直至胶状活性炭凝固为止，取出，即成长10cm，高6cm的老虎初坯，将初坯装入铁盒内，放入真空炉中，以0.5℃/分钟速度加热至250℃保温半小时，再以0.5℃/分钟的速度降至室温，在升温—保温—降温全过程中，炉内真空度均为2.0Pa，以后工序与实施例1相同。所成产品可摆放或挂在汽车驾驶室内。

实施例9：将15kg化学纯活性炭(粒度200目)与8kg合成环氧树脂液态胶搅拌均匀，放入长为140cm，宽40cm的钢筋水泥压模中，压至15Mpa，保压10分钟，卸压、取出，即成为长140cm，宽40cm，厚2.5cm的板材，再装入铁柜内，竖直放入真空炉内加热，升温-保温-降温及真空度与实施例1相同，取出，便成装修、装饰活性炭板材。

Claims (7)

1、一种活性金乌炭的生产方法，其特征是，它的工艺过程为：

(1)将粉末状活性炭加胶粘剂搅拌均匀后，用模具并实施分子吸压成型技术而制得成型品，所述粉末状活性炭与胶粘剂的重量比为1∶0.2-0.7；

(2)将所述成型品装入金属容器中，再放入真空炉内，将炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度，同时以0.2℃-0.4℃/分钟的速度将炉温升到220℃-320℃，并在该温度下保温保压4-6小时，保温保压结束后，以0.3℃-0.5℃/分钟的速度降至室温，再将炉内气压在30-50分钟内缓慢升至常压，取出，得到活化半成品；

(3)将所述活化半成品进行精修或艺术加工，成为产品。

2、根据权利要求1所述的活性金乌炭的生产方法，其特征是，所述用模具并实施分子吸压成型技术成型包括压模成型和浇铸模成型，用所述压模成型时，加压到15-55MPa；在最高压强时保压2-60分钟，使碳分子与胶分子充分吸压紧固；用浇铸模成型时，采用使碳分子与胶分子相互吸压紧固的振动和真空除泡成型，真空度2-10Pa。

3、根据权利要求1所述的活性金乌炭的生产方法，其特征是，所述精修和艺术加工包括常规的艺术造型、贴花、喷砂、雕刻、彩绘、接合、着妆、修剪。

4、根据权利要求1所述的活性金乌炭的生产方法，其特征是，所述成型品包括板、块、方、柱、筒、片与各种异型材及各种装饰、装修、艺术品初坯，还包括整体产品中的支体，以及用鹿皮胶、销、钉将支体组合而成的成型品。

5、根据权利要求1所述的活性金乌炭的生产方法，其特征是，所述胶粘剂采用无毒无害的水溶性乳胶或合成环氧树脂胶，以及高温时能熔解的粉末胶、鹿皮胶。

6、一种活性金乌炭的生产方法，其特征是，它的工艺过程为：

(1)将粉末状活性炭加胶粘剂搅拌均匀后，用模具并实施分子吸压成型技术而制得成型品，所述粉末状活性炭与胶粘剂的重量比为1∶0.2-0.7；

(2)将所述成型品进行精修或艺术加工；

(3)把进行了精修或艺术加工的所述成型品装入金属容器中，再放入真空炉内，将炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度，同时以0.2℃-0.4℃/分钟的速度将炉温升到220℃-320℃，并在该温度下保温保压4-6小时，保温保压结束后，以0.3℃-0.5℃/分钟的速度降至室温，再将炉内气压在30-50分钟内缓慢升至常压，取出，得到活化成品。

7、一种活性金乌炭的再生活化方法，其特征是，它的工艺过程是：

(1)用常规方法将产品表面清扫干净；

(2)将产品用金属盒封装好，置于真空炉内，将炉内气压经0.8-1.2小时抽到1.0-2.0Pa的真空度，与此同时，按0.2℃-0.4℃/分钟的速度将炉温升至220℃-320℃，保压保温4-8小时；

(3)保持真空并以0.3℃-0.5℃/分钟的速度将炉内降至室温，随后将炉内气压在30-50分钟内升至常压，即成。