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CN104492165B - 一种球形活性炭复合织物的制备方法 - Google Patents

一种球形活性炭复合织物的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种球形活性炭复合织物的制备方法，属于织物技术领域，以热熔纤维、非热熔纤维、球形活性炭、分散剂、水为原料，按比例搅拌混合均匀，制得浆料；将浆料通过湿法成网机抄造，成型，制得湿物料；将湿物料经热风烘干，获得毡状物；在蓬松毡状物上下表面直接贴附透气性织物，并通过热压辊或热压机，定型，制得球形活性炭复合织物。本发明具有制备工艺简单，成本低，材料本身在增加过滤通道与吸附面积的同时，对气阻和柔软度影响极小，既能高效的吸附净化，又能满足轻便、美观、便于新产品多功能化的应用设计的要求，尤其适用于口罩、防化服、空气净化器过滤棉等优点。

Description

一种球形活性炭复合织物的制备方法
技术领域
本发明属于织物技术领域，具体涉及一种可有效过滤有毒有害气体并具有极好透气性的球形活性炭复合织物的制备方法。
背景技术
随着人们对环境问题的重视，以及对环境危害的认识，过滤材料越来越广泛的应用到工业生产和我们的生活中。
近年来，随着汽车尾气、工业排放、装修施工等环境问题的加剧，以及材料科学的发展，过滤材料的种类也变得非常丰富，活性炭、多孔活性陶瓷、活性炭纤维等被广泛应用在废水处理、溶剂回收、焦糖脱色等，以及口罩、空气净化器，甚至防化服等领域也广泛采用活性材料。
一般民用或工业用活性材料都需要将其制成方便加工的织物，以利于成型，目前市面上以活性炭粘合织物、活性炭纤维织物为主，但这两种分别存在有效比表面积低、易掉渣和纤维易扎伤皮肤、纤维易断裂、中孔率偏低等问题。
球状活性炭具有强度高，比表面积大，孔结构易控制等优点，中孔率甚至可以很容易的达到90％，因而成为吸附材料中的佼佼者。但我国以球状活性炭开发织物的研究较少，专利CN200520076120公开了一种复合球状活性炭防化面料，其特征是在基层布料内侧直接粘合一球状活性炭层，其粘合降低了球状活性炭的比表面积，且以粘合单层小球为佳，所得面料柔软度和有效吸附表面积对其应用具有较大的限制。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种透气性好、柔软、吸附性强的一种球形活性炭复合织物的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为1～12mm的热熔纤维、长度1～12mm非热熔纤维，直径0.1～0.4mm比表面积800～1500m2/g球形活性炭、分散剂、水，并按1～20:1～20:1～50：0.02～1：10～100的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造1～20次，成型，制得厚度为1～100mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在60～100℃下热风烘干，获得密度为0.02～0.2g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附透气性织物，并通过温度为80～150℃的热压辊或热压机，控制热压辊间隙为0.5～50mm或热压机模具限位0.5～50mm定型，制得厚度为0.5～50mm，密度0.03～0.4g/cm3的球形活性炭复合织物。
所述的热熔纤维是聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的任意一种或几种。
所述的非热熔纤维是黏胶纤维、芳纶纤维、棉纤维、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、聚酰亚胺纤维中的任意一种或几种。
所述的分散剂是聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙二醇中的任意一种或几种。
所述的透气性织物是非热熔纤维与热熔纤维混合纤维的无纺织物、针织物、机织物。
与现有技术相比，本发明制备工艺简单，成本低，材料本身在增加过滤通道与吸附面积的同时，对气阻和柔软度影响极小，既能高效的吸附净化，又能满足轻便、美观、便于新产品多功能化的应用设计的要求，尤其适用于口罩、防化服、空气净化器过滤棉等。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为3mm的热熔聚乙烯纤维、长度3mm非热熔黏胶纤维、直径0.3mm比表面积800m2/g球形活性炭、聚乙烯醇、水，并按10:10：15：0.05：100的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造3次，成型，制得厚度为1.5mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在80℃下热风烘干，获得厚度为0.8mm密度为0.11g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附非热熔纤维与热熔纤维混合纤维的无纺织物，并通过温度为120℃的热压辊，控制热压辊间隙为0.8mm辊烫定型，制得厚度为0.8mm，密度0.11g/cm3的球形活性炭复合织物。
本实施例的制得的球形活性炭复合织物可用于口罩过滤布、防化服吸附布等。
实施例2
一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为12mm的热熔聚乙烯醇纤维、长度12mm非热熔黏胶纤维，直径0.2mm比表面积1500m2/g球形活性炭、分散剂、水，并按10:20:25：0.1：50的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造10次，成型，制得厚度为17mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在80℃下热风烘干，获得厚度15.5mm密度为0.11g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附60％亚麻纤维和40％聚酯纤维针织物，并通过温度为130℃的热压辊或热压机，控制热压辊间隙为6mm，制得厚度为8mm，密度0.25g/cm3的球形活性炭复合织物。
本实施例制得的用于鞋垫、空气净化器滤片、座垫、空气净化居家用品等。
实施例3
本实施例一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为10mm的热熔聚乙烯纤维、长度10mm非热熔黏胶纤维、直径0.4mm比表面积1000m2/g球形活性炭、聚乙烯醇、水，并按10:20：15：0.2：100的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造15次，成型，制得厚度为100mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在80℃下热风烘干，获得厚度为0.08mm密度为0.11g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附80％黏胶纤维和20％聚酯纤维针刺无纺布，并置于温度为150℃的热压模具，控制热压模具定位40mm热压定型，获得厚度为40mm，密度0.18g/cm3的的球形活性炭复合织物。
实施例4
本实施例一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为1mm的热熔聚乙烯纤维、长度1mm非热熔黏胶纤维、直径0.1mm比表面积800m2/g球形活性炭、聚乙烯醇、水，并按1:1：1：0.02：10的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造1次，成型，制得厚度为1mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在60℃下热风烘干，获得厚度为0.08mm密度为0.02g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附80％黏胶纤维和20％聚酯纤维针刺无纺布，并置于温度为80℃的热压模具，控制热压模具定位0.5mm热压定型，获得厚度为0.5mm，密度0.03g/cm3的的球形活性炭复合织物。
实施例5
本实施例一种球形活性炭复合织物的制备方法，其中：包括以下步骤：
1)取长度为12mm的热熔聚乙烯纤维、长度12mm非热熔黏胶纤维、直径0.4mm比表面积1500m2/g球形活性炭、聚乙烯醇、水，并按20：20：50：1：100的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造20次，成型，制得厚度为100mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在100℃下热风烘干，获得厚度为0.2mm密度为0.2g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附80％黏胶纤维和20％聚酯纤维针刺无纺布，并置于温度为150℃的热压模具，控制热压模具定位50mm热压定型，获得厚度为50mm，密度0.4g/cm3的的球形活性炭复合织物。
本发明的实施例中所述的热熔纤维还可以是聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维中的任意一种或几种。
所述的非热熔纤维还可以是芳纶纤维、棉纤维、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、聚酰亚胺纤维中的任意一种或几种。
所述的分散剂是还可以是聚丙烯酰胺、甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙二醇中的任意一种或几种。
所述的透气性织物还可以是非热熔纤维与热熔纤维混合纤维的机织物。

Claims (5)

1.一种球形活性炭复合织物的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
1)取长度为1～12mm的热熔纤维、长度1～12mm非热熔纤维，直径0.1～0.4mm比表面积800～1500m2/g球形活性炭、分散剂、水，并按1～20:1～20:1～50：0.02～1：10～100的比例搅拌混合均匀，制得浆料；
2)将浆料通过湿法成网机抄造1～20次，成型，制得厚度为1～100mm的平整湿物料；
3)将步骤2)制得的平整湿物料在60～100℃下热风烘干，获得密度为0.02～0.2g/cm3的蓬松毡状物；
4)在步骤3)制得的蓬松毡状物上下表面直接贴附透气性织物，并通过温度为80～150℃的热压辊或热压机，控制热压辊间隙为0.5～50mm或热压机模具限位0.5～50mm定型，制得厚度为0.5～50mm，密度0.03～0.4g/cm3的球形活性炭复合织物。
2.根据权利要求1所述的一种球形活性炭复合织物的制备方法，其特征是：所述的热熔纤维是聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种球形活性炭复合织物的制备方法，其特征是：所述的非热熔纤维是黏胶纤维、芳纶纤维、棉纤维、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、聚酰亚胺纤维中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种球形活性炭复合织物的制备方法，其特征是：所述的分散剂是聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙二醇中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种球形活性炭复合织物的制备方法，其特征是：所述的透气性织物是非热熔纤维与热熔纤维混合纤维的无纺织物、针织物、机织物。
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