DE3037582A1 - Active carbon fabric - is of fibres which can be converted to active carbon - Google Patents

Active carbon fabric - is of fibres which can be converted to active carbon

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Abstract

The fabric is constructed of a fibre material which, when treated, becomes an active carbon prod. The fibre for conversion to active carbon, is of natural fibres, artificial fibres of a vegetable or synthetic base, or a mixt. The raw material is in the form of a slubbing, a single or multiple yarn, braiding, woven fabric, felting or matting. High tensile fibres with a high heat resistance are included to increase the strength of the end prod. using glass, aramide, metal, graphite, or boron fibres or mixts. The added fibres can be introduced as a mixed yarn, additional yarns, or an additional woven layer to give an added mixt. of 1-10 wt.% or 11-20 wt.% or over 20 wt.%. The air permeability of the activated fabric is 0-100 (or more) 1/dm2/min at 20 mm water column. The activated fabric is clad on one or both sides with an air permeable material. The process simplifies the mfr. of an active carbon material, for gas masks or other similar applicns., which can be developed in a number of grades according to use.

Description

Verfahren zur Herstellung eines aus AktivkohleProcess for making one from activated carbon

bestehenden Flächengebildes Aktivkohle wird für die verschiedensten Adsorptionsvorgänge in unterschiedlicher Struktur und Aufmachung verwendet, die sich einerseits aus dem Ausgangsmaterial und der Produktionsform, andererseits aus dem Einsatzzweck und der Gestaltung der Einsatzapparaturen ergeben.-Die verschiedenen Ausgangsmaterialien, wie Holz, Holzkohle, Braunkohle, Steinkohle, Torf, Kokosschalen und andere, unterscheiden sich durch eine unterschiedliche Aktivierbarkeit und durch den Reingehalt an Aktivkohle im Endprodukt. Man ist im allgemeinen bestrebt, aus diesen Ausgangsmaterialien Aktivkohle mit einem möglichst gleichmäßigen Porendurchmesser nach einem billigen und ergiebigen Arbeitsverfahren zu gewinnen.existing sheet-like activated carbon is used for the most diverse Adsorption processes in different structure and presentation used that on the one hand from the starting material and the form of production, on the other hand the intended use and the design of the operational equipment Raw materials such as wood, charcoal, brown coal, bituminous coal, peat, coconut shells and others, differ in their ability to be activated differently and by the pure content of activated carbon in the end product. One is generally eager to get out these starting materials activated carbon with a pore diameter that is as uniform as possible to win after a cheap and productive working process.

Die meist verwendeten Formen der Aktivkohle sind je nach Korngröße die Pulverkohle oder die Kornkohle. Will man eine größere Form der Aktivkohle einsetzen, so müssen aus diesen körnigen Produkten Formkohlen (Formlinge) gepreßt werden; ein Verfahren, das verhältnismäßig wenig variterbare Produkte ergibt. Für engporige Aktivkohle benutzt man möglichst dichtes Ausgangsmaterial und aktiviert vorsichtig und langsam, weitporige Kohle erhält man durch stärkere Aktivierung bzw. größeren Abbrand. Besonders wichtig ist die richtige Auswahl, wenn der Gebrauch einen gewissen Abrieb mit sich bringen kann (z.B. bei kontinuierlichen Sorptionsverfahren oder Gasmasken), so daß eine gute mechanische Härte verlangt werden und das Ausgangsmaterial eine hohe Dichte und Festigkeit haben muß.The most commonly used forms of activated carbon depend on the grain size the powder coal or the grain coal. If you want to use a larger form of activated carbon, so molded charcoal (moldings) must be pressed from these granular products; a Process that results in products that are relatively difficult to vary. For narrow-pore Activated charcoal is used as a starting material that is as dense as possible and activated carefully and slow, wide-pored charcoal is obtained through stronger activation or larger ones Burn-off. Correct selection is especially important when using a certain amount Can bring about abrasion (e.g. in the case of continuous sorption processes or Gas masks), so that a good mechanical hardness is required and the starting material must have high density and strength.

Da sich die Anwendungsbereiche der Aktivkohle auf flüssige und gasförmige Phasen erstrecken, müssen die Formen der Aktivkohle und die Konstruktion der Apparaturen zweckentsprechend gestaltet sein. Dieses ist bei pulver- und kornförmigen Produkten verhältnismäßig problematisch, weil Schichtungshöhe, Durchlässigkeit und Regenerierungsmöglichkeiten aufeinander abgestimmt werden müssen. Ein großer Vorteil für die Anwendung der Aktivkohle wäre es daher, wenn dieses an sich wenig widerstandsfähige Material in einer stärker zu variierenden und von vornherein entsprechend der späteren Benutzung zu gestaltenden Form hergestellt werden könnte.Since the areas of application of activated carbon are liquid and gaseous Phases must extend the shapes of the activated carbon and the construction of the apparatus be designed appropriately. This is the case with powdery and granular products relatively problematic because of the layering height, permeability and regeneration possibilities must be coordinated. A great advantage for the use of activated carbon it would therefore be if this material, which in itself is not very resistant, was turned into a stronger one to be varied and designed from the outset according to the later use Shape could be made.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aktivkohleprodukt und das Verfahren zu seiner Herstellung vorzuschlagen, das die Verwendung von Aktivkohle in verschiedener Form ermöglicht.The object of the invention is to provide an activated carbon product and the method to propose to its manufacture that the use of activated carbon in various Form enables.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß aktivierbare natürliche Faserstoffe, wie Baumwolle, Hanf, Jute usw., und künstlich geschaffene Faserstoffe, wie Zellulosefasern und Polyacrylnitrilfasern, nach der textiltechnischen Verarbeitung zu Lunten, Garnen, Geflechten, Geweben, Vliesen, Matten u.ä. Textilgebilden nach bekannten Aktivierungsverfahren in Aktivkohle überführt werden und die Aktivkohle hierdurch in einer Form und einer Verarbeitungsart einzusetzen ist, die bisher nicht möglich war. Dieses erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, ein Produkt so zu gestalten und aufzubereiten, daß es entweder als zusammenhängendes Band eingesetzt werden kann oder durch einsatzgerechtes Verarbeiten, wie Stanzen, Schneiden u.ä., aufzuteilen ist, so daß eine wesentlich unkompliziertere Einsatzmöglichkeit gegeben ist als bei Pulver- oder Kornkohle. Auch gegenüber Formlingen (Formkohle) bieten diese aktivierten Flächengebilde schon durch die erzielbare große Oberfläche und die in weiten Grenzen variierbare Gasdurchlässigkeit sehr vielseitige Vorteile. Hinzu kommt ein sehr gutes Anwendungsverhältnis des Adsorbens zur Gasmenge, so daß auch unerwünschte Strömungswiderstände vermeidbar sind, die bekanntlich bei ungünstigen Schichthöhen körniger Aktivkohle auftreten können.According to the invention this is achieved in that activatable natural Fibrous materials such as cotton, hemp, jute, etc., and man-made fibers, such as cellulose fibers and polyacrylonitrile fibers, after textile processing for slubs, yarns, braids, fabrics, fleeces, mats, etc. Textile structures known activation processes are converted into activated carbon and the activated carbon as a result, can be used in a form and a type of processing that has not been possible before was possible. This inventive method makes it possible to produce a product like this to design and prepare so that it is either used as a continuous band can be or by appropriate processing, such as punching, cutting, etc., is to be divided, so that a much more uncomplicated application is given is than with powder or grain coal. Also offer compared to moldings (molded charcoal) these activated fabrics already by the achievable large Surface and the gas permeability, which can be varied within wide limits, are very versatile Advantages. In addition, there is a very good application ratio of the adsorbent to the amount of gas, so that undesirable flow resistances, which are known to occur in unfavorable layer heights of granular activated carbon can occur.

Die Vorzüge derartiger aus Aktivkohle bestehender Flächengebilde gelten besonders für die Bereiche der Körperschutzkleidung und der Filtermedien, bei denen bisher der Einsatz der Aktivkohle durch die lose Pulver- oder Kornform sehr eingeengt war.The advantages of such flat structures made of activated carbon apply especially for the areas of protective clothing and filter media where Until now, the use of activated carbon has been very limited due to the loose powder or grain form was.

Sollte die Festigkeit der Flächengebilde aus reiner Aktivkohle für einen Einsatzzweck nicht ausreichen, so ist eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften durch Untermischen oder durch zusätzliche Verwendung hochhitzebeständiger unbrennbarer Faserstoffe möglich, die durch den Aktivierungsprozess keine Einbuße an ihren physikalischen Eigenschaften erleiden.Should the strength of the fabric made of pure activated carbon for If one purpose is not sufficient, an increase in the strength properties is required by mixing in or by additionally using highly heat-resistant, non-combustible Fibers possible, which through the activation process do not lose their physical properties Suffer properties.

Derartige Untermischungen können in der Lunte und im Garn erfolgen, sie können aber auch in non-woven Produkten, z.B. in Matten oder Vliesen, unmittelbar in das Flächengebilde eingehen. Als Garnzwirnungen oder als Zusatz garne können sie in Geweben oder in Geflechten Verwendung finden. Insbesondere eignen sich hierfür Fasern aus Glas, Metall, Graphit, Bor und aromatischen Polyamiden, den sog. Aramiden.Such intermingling can occur in the fuse and in the yarn, But they can also be used directly in non-woven products, e.g. in mats or fleeces enter into the fabric. Can be used as twine twists or as an additional yarn they are used in fabrics or braids. In particular, are suitable for this Fibers made of glass, metal, graphite, boron and aromatic polyamides, the so-called aramids.

Ein wesentlicher Vorteil ist es auch, daß derartige Produkte durch Beschichtungen oder Tränkungen verschiedenster Art einseitig oder beidseitig stabilisiert werden können, wobei die Beschichtung in ihrer Beschaffenheit und Durchlässigkeit dem Einsatzzweck angepaßt werden muß.It is also a major advantage that products of this type can be used Various types of coatings or impregnations stabilized on one or both sides the coating in terms of its texture and permeability must be adapted to the intended use.

Die Überführung der aktivierbaren Fasern in die reaktive Form der Aktivkohle kann bei der Gasaktivierung und bei der Chemikalienaktivierung besonders durch die Höhe und Einwirkungszeit der die Verkokung bewirkenden Hitze in weiten Grenzen variiert werden. Die Aktivierung selbst sollte unter der Graphitierungsgrenze liegen, so daß der Nachteil schlechter Adsorptionsergebnisse durch graphitierte Fasern vermieden wird.The conversion of the activatable fibers into the reactive form of the Activated carbon is particularly useful for gas activation and chemical activation by the amount and exposure time of the heat causing the coking to a large extent Limits can be varied. The activation itself should be below the graphitization limit lie, so that the disadvantage of poor adsorption results due to graphitized Fibers is avoided.

Die zusammenhängende flächige Form des erfindungsgemäß hergestellten aktivierten Produktes erlaubt auch eine leichte Regenerierung und durchgreifende Widerbelebung des Aktivkohleproduktes.The cohesive flat shape of the one produced according to the invention activated product also allows easy regeneration and thoroughgoing Revitalization of the activated carbon product.

Claims (28)

Patentansprüche 1.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes, dadurch gekennzeichnet, daß durch textiltechnische Verarbeitungsverfahren aus einem aktivierbaren Faserstoff hergestellte Produkte anschließend zu Aktivkohle aktiviert werden.Claims 1.) A method for producing one from activated carbon existing flat structure, characterized in that by textile-technical Processing method products made from an activatable fiber material can then be activated into activated charcoal. 2.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt aus natürlichen Faserstoffen hergestellt ist.2.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1, characterized in that the product to be activated is made of natural Fiber is made. 3.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt aus Kunstfasern auf pflanzlicher Grundlage hergestellt ist.3.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1, characterized in that the product to be activated is made of synthetic fibers is made on a vegetable basis. 4.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt aus Kunstfasern auf synthetischer Grundlage hergestellt ist.4.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1, characterized in that the product to be activated is made of synthetic fibers is made on a synthetic basis. 5.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt aus einem Fasergemisch der Ansprüche 2 - 4 hergestellt ist.5.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1, characterized in that the product to be activated from a Fiber mixture of claims 2-4 is produced. 6.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt eine Lunte, ein einfaches Garn oder ein mehrfaches Garn ist.6.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 5, characterized in that the product to be activated is a Is a single thread or a multiple thread. 7.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt ein Geflecht ist. 7.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 5, characterized in that the product to be activated Braid is. 8.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt ein Gewebe ist. 8.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 5, characterized in that the product to be activated Tissue is. 9.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt ein Vlies ist. 9.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 5, characterized in that the product to be activated Fleece is. 10.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu aktivierende Produkt eine Matte ist.10.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 5, characterized in that the product to be activated is a Mat is. 11.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Festigkeit des Endproduktes den aktivierbaren Fasern hochhitzebeständige und hochfeste Faserstoffe beigefügt sind.11.) Process for the production of a sheet-like structure made of activated carbon according to claim 1 - 10, characterized in that to increase the strength of the End product the activated fibers are highly heat-resistant and high-strength fibers are attached. 12.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung aus Glasfasern besteht.12.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1-11, characterized in that the admixture of glass fibers consists. 13.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung aus Aramidfasern besteht.13.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1-11, characterized in that the admixture of aramid fibers consists. 14.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung aus Metallfasern besteht.14.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1-11, characterized in that the admixture of metal fibers consists. 15.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung aus Graphitfasern besteht.15.) Process for the production of a flat structure consisting of activated carbon according to claims 1-11, characterized in that the admixture consists of graphite fibers consists. 16.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung aus Borfasern besteht.16.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1-11, characterized in that the admixture of boron fibers consists. 17.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung durch Faserbeimischungen erfolgt.17.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 16, characterized in that the reinforcement is made by admixtures of fibers he follows. 18.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung durch Mischgarne erfolgt.18.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 16, characterized in that the reinforcement is by means of mixed yarns he follows. 19.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung durch zusätzliche Garne erfolgt.19.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 16, characterized in that the reinforcement by additional Yarn is made. 20.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung durch eine zusätzliche Gewebelage erfolgt.20.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claim 1 - 16, characterized in that the reinforcement by an additional Fabric layer takes place. 21.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung 1 - 10 Gewichtsprozent beträgt.21.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 20, characterized in that the admixture is 1 - 10 percent by weight amounts to. 22.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nah Anspruch 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung 11 - 20 Gewichtsprozent beträgt.22.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon nah claim 1 - 20, characterized in that the admixture 11-20 percent by weight amounts to. 23.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung über 20 Gewichtsprozent beträgt.23.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1-20, characterized in that the admixture is more than 20 percent by weight amounts to. 24.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte Flächengebilde bei 20 mm WS eine Luftdurchlässigkeit von 0 - 100 1/dm2/min hat.24.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 23, characterized in that the activated planar structure has an air permeability of 0 - 100 1 / dm2 / min at 20 mm water column. 25.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte Flächengebilde bei 20 mm WS eine Luftdurchlässigkeit von über 100 1/dm2/min hat.25.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 23, characterized in that the activated planar structure has an air permeability of over 100 1 / dm2 / min at 20 mm water column. 26.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte Flächengebilde einseitig beschichtet ist.26.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 25, characterized in that the activated planar structure is coated on one side. 27.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte Flächengebilde beidseitig beschichtet ist.27.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 25, characterized in that the activated planar structure is coated on both sides. 28.) Verfahren zur Herstellung eines aus Aktivkohle bestehenden Flächengebildes nach Anspruch 1 - 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung luftdurchlässig ist.28.) Process for the production of a sheet-like structure consisting of activated carbon according to claims 1 - 27, characterized in that the coating is air-permeable is.
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