一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，将活性碳纤维布层叠形成活性碳纤维床层并在所述活性碳纤维床层的一对侧端部上制作电极机构，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布端部上的导电胶区、设置在所述导电胶区内或设置在所述导电胶区表面上的导电金属体以及与所述导电金属体相连的电极引出接头。本发明专利技术制备的活性碳纤维电热脱附结构中的电极机构性能优良，活性碳纤维床层温度分布较为均匀，电极抗老化性能优良，寿命长。

Preparation of an Activated Carbon Fiber Electrothermal Desorption Structure

The invention relates to a preparation method of an electrothermal desorption structure of activated carbon fibers. The activated carbon fibers are laminated to form an activated carbon fibers bed layer and an electrode mechanism is made on a pair of side ends of the activated carbon fibers bed layer. The electrode mechanism comprises a conductive adhesive area coated on the end of the activated carbon fibers cloth, a conductive adhesive area arranged in the conductive adhesive area or a surface of the conductive adhesive area. The conductive metal body on the surface and the electrode lead-out joint connected with the conductive metal body are described. The electrodes in the electrothermal desorption structure of the activated carbon fibers prepared by the invention have excellent performance, uniform temperature distribution in the bed of the activated carbon fibers, excellent anti-aging performance of the electrodes and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法
本专利技术涉及气体净化领域，特别是涉及一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，适用于工业VOCs废气净化与回收，还适用于室内空气中VOCs和其他有毒有害气体净化。
技术介绍
活性碳纤维(ACF)是新一代高效活性吸附材料和环保功能材料，是活性炭的更新换代产品。采用活性碳纤维可使吸附装置小型化，吸附层薄层化，吸附漏损小，效率高，节能经济，可以完成颗粒活性炭无法实现的工作，是其它类型的活性碳纤维无法比拟的，也是性能出类拔萃的活性吸附材料和环保工程材料。活性碳纤维是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成，其主要成份由碳原子组成。碳原子主要以类似石墨微晶片、乳层堆叠的形式存在。ACF另一引人注目的结构是具有发达的比表面积，丰富的微孔径。一般活性碳纤维(ACF)的比表面积可达1000～1600m2/g，微孔体积高达90％，其微孔孔径为10～40A。但是，活性碳纤维只能暂时吸附污染物，由于吸附剂存在吸附饱和状态，达到饱和状态的吸附剂不再吸附污染物。活性碳纤维再生，是指用物理或化学方法在不破坏活性炭或活性碳纤维原有结构的前提下，将吸附于活性炭或活性碳纤维上的吸附质予以去除，恢复其吸附性能，从而达到重复使用的目的。根据现有的技术，目前再生方式一般都是首选高温加热再生法，高温加热再生法的优点在于其在再生过程中能分解多种物质，再生环境良好，从而成为主要再生方法。目前主流的高温加热再生法也分两种情况，一种为直接使用热空气脱附，其能耗高，对设备结构要求也高；另一种为直接将活性碳纤维本身作为热电阻，通电使得活性碳纤维自身发热实现脱附。在活性碳纤维电热再生时，直接通电使得活性碳纤维发热通常需要在床层端面附加电极。但是活性碳纤维是柔性材料，易变形，电极与活性碳纤维间存在接触电阻，而且活性碳纤维端面不可能完全平整，电极无法与活性碳纤维端面完全接触，造成局部接触电阻过大。而另一种可行的方式为在活性碳纤维端面通过表面处理(如蒸发沉积法、热喷涂法、化学镀法或离子镀法等方式)附着一定厚度金属涂层，进而形成电极。但是在活性碳纤维端面形成金属涂层代价极为高昂，不仅工艺非常复杂，需要特定的专业设备(如PVD设备、CVD设备)，而且成本非常高。所以，采用上述方法严重限制了再生活性碳纤维的产能，且由于成本高昂也严重限制了应用领域和方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，通过简单的结构以及工艺，提高活性碳纤维的再生产能，降低活性碳纤维的再生成本，以扩大活性碳纤维的应用领域。为实现上述目的，本专利技术提供了一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，将活性碳纤维布层叠形成活性碳纤维床层并在所述活性碳纤维床层的一对侧端部上制作电极机构，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布端部上的导电胶区、设置在所述导电胶区内或设置在所述导电胶区表面上的导电金属体以及与所述导电金属体相连的电极引出接头；其中，电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠、切割、取齐，在固定后使活性碳纤维布的端部外露，同时将导电金属体与电极引出接头预先进行连接；将导电胶涂覆在活性碳纤维床层的端部，将导电金属体粘贴在活性碳纤维布端部或内部，并使电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，自然晾干或烘干固化导电胶。优选地，所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体与电极引出接头进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布端部的两面均涂刷石墨基导电胶，并采用金属箔包覆压合在活性碳纤维床层的端部表面外侧；将电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。优选地，所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体与电极引出接头预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布端部的两面均涂刷石墨基导电胶，将相邻的活性碳纤维布端部均粘接金属箔；将电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。优选地，所述电极机构的制作步骤还包括：将最外侧的活性碳纤维布端部均粘接金属箔。优选地，所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体与电极引出接头预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布端部的两面均涂刷石墨基导电胶，将相邻的活性碳纤维布端部粘结，并将最外侧的活性碳纤维布端部均粘接金属箔；将电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。优选地，所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体与电极引出接头预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布端部的两面均涂刷石墨基导电胶，并在活性碳纤维布端部间隔埋设粘接金属箔，将相邻的活性碳纤维布端部粘结；将电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。优选地，所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体与电极引出接头预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布端部的两面均涂刷石墨基导电胶，并在活性碳纤维布端部内埋设粘接一片金属箔，将相邻的活性碳纤维布端部粘结；将电极引出接头留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。优选地，所述活性碳纤维布为编织或非编织的活性碳纤维层。优选地，所述导电金属体的材质为铜、银、铅、金、锡、镉、镍、铁、铂金属单质或其合金中的一种。优选地，所述导电金属体的形态为金属箔。优选地，所述导电金属体的形态为金属棒、金属丝或金属块。优选地，所述导电胶区由导电胶涂覆形成，所述导电胶至少为银基导电胶、金基导电胶、铜基导电胶或石墨基导电胶。优选地，所述导电胶区的体积电阻率小于10-2Ω·cm，所述导电胶区的耐高温温度大于100℃。基于上述技术方案，本专利技术的优点是：本专利技术的活性碳纤维电热脱附结构的制备方法消除了电极与床层端面间的接触电阻，在大电流通过电极时，电极产热极低，使用寿命长；而且保证了活性碳纤维床层端面材料与电极完全接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，其特征在于：将活性碳纤维布(2)层叠形成活性碳纤维床层并在所述活性碳纤维床层的一对侧端部上制作电极机构，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布(2)端部上的导电胶区(1)、设置在所述导电胶区(1)内或设置在所述导电胶区(1)表面上的导电金属体(4)以及与所述导电金属体(4)相连的电极引出接头(3)；其中，电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布(2)进行层叠、切割、取齐，在固定后使活性碳纤维布(2)的端部外露，同时将导电金属体(4)与电极引出接头(3)预先进行连接；将导电胶涂覆在活性碳纤维床层的端部，将导电金属体(4)粘贴在活性碳纤维布(2)端部或内部，并使电极引出接头(3)留在所述活性碳纤维床层的端部外部，自然晾干或烘干固化导电胶。

【技术特征摘要】
1.一种活性碳纤维电热脱附结构的制备方法，其特征在于：将活性碳纤维布(2)层叠形成活性碳纤维床层并在所述活性碳纤维床层的一对侧端部上制作电极机构，所述电极机构包括涂覆在所述活性碳纤维布(2)端部上的导电胶区(1)、设置在所述导电胶区(1)内或设置在所述导电胶区(1)表面上的导电金属体(4)以及与所述导电金属体(4)相连的电极引出接头(3)；其中，电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布(2)进行层叠、切割、取齐，在固定后使活性碳纤维布(2)的端部外露，同时将导电金属体(4)与电极引出接头(3)预先进行连接；将导电胶涂覆在活性碳纤维床层的端部，将导电金属体(4)粘贴在活性碳纤维布(2)端部或内部，并使电极引出接头(3)留在所述活性碳纤维床层的端部外部，自然晾干或烘干固化导电胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布(2)进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体(4)与电极引出接头(3)进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布(2)端部的两面均涂刷石墨基导电胶，并采用金属箔包覆压合在活性碳纤维床层的端部表面外侧；将电极引出接头(3)留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布(2)进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体(4)与电极引出接头(3)预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布(2)端部的两面均涂刷石墨基导电胶，将相邻的活性碳纤维布(2)端部均粘接金属箔；将电极引出接头(3)留在所述活性碳纤维床层的端部外部，之后采用烘干固化成型，烘干温度为60～100℃，烘干时间为30～150min，待石墨基导电胶固化成型后将夹具取下。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述电极机构的制作步骤还包括：将最外侧的活性碳纤维布(2)端部均粘接金属箔。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电极机构的制作步骤包括：将活性碳纤维布(2)进行层叠，按照活性碳纤维床层的尺寸进行切割且使端部对齐，之后将所述活性碳纤维床层进行固定，并将活性碳纤维床层的端部外露；同时将金属箔形态的导电金属体(4)与电极引出接头(3)预先进行焊接；采用毛刷将层叠的每一层活性碳纤维布(...

【专利技术属性】
技术研发人员：史喜成，孟祥君，谭正，
申请(专利权)人：北京卡林新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11