【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深层过滤介质的领域，更具体地说，它涉一种活性炭深层过滤纸板及制备方法和应用其的脱色工艺。
技术介绍
1、药物生产过程中，尤其在涉及头孢类的原料药生产过程中，脱色步骤是必不可少的一个关键步骤。脱色的原因有以下几点，一是药物的外观会直接影响患者的信任感，而有色杂质会使得药物呈现出不纯的外观，导致使用者可能对其造成不认可之感。二是一些有色杂质通常是由于氧化等非期望反应而形成的，这些杂质有可能会影响药物的稳定性，尤其是光稳定性。三是有色杂质会对药物的分析的准确性造成影响，比如各类光谱、色谱等分析方法。因此，在药物的生产过程中，尤其是一些有机合成药物，诸如头孢等的生产过程中，对其进行脱色有助于提高药物的外观质量、稳定性和纯度等，从而更好地满足治疗需求。
2、脱色剂根据脱色的原理可以分为三大类：絮凝脱色剂、氧化脱色剂和吸附脱色剂。絮凝脱色剂大多是季胺型阳离子高分子化合物；氧化脱色剂是使用如：高锰酸钾，臭氧等具有氧化性的化合物将有色基团氧化破坏而除色；吸附脱色剂一般为活性炭、白土，硅胶或者吸附树脂等可直接用过滤的方式除去杂质。在合成药物制备过程中，脱色一般采用的脱色剂为活性炭、活性白土、硅胶或吸附树脂等多孔物质的粉末。
3、授权公告号为cn105906515b的中国专利技术专利中公开的一种盐酸多巴酚丁胺脱色工艺，盐酸多巴酚丁胺，化学名：4-[2-[[1-甲基-3-(4-羟苯基)丙基]氨基]乙基]-1,2-苯二酚盐酸盐，英文名dobutamine hydrochloride，分子式为c18h23no3·hc
4、在公开号为cn117323695a的中国专利技术专利中公开了一种维生素b6的脱色装置及方法，其脱色装置主要为脱色罐，其脱色步骤为“1)溶液制取：将维生素b6粗品按照18.5g：100ml的比例溶于蒸馏水中，制得维生素b6粗品水溶液；2)物料混合：将维生素b6粗品水溶液置入脱色罐中，并加入适量活性炭，活性炭与维生素b6粗品水溶液的投入比例为4.5g∶100ml；3)一次脱色：脱色罐内设有夹层，可通入蒸汽(或热水循环)进行加热，加热温度80～85℃，时间30min，并使粉末活性炭在罐内借助搅拌器的运转，与物料充分混合、搅拌后而进行吸附脱色；4)二次脱色：通过过滤将3)中脱色得到的维生素b6半成品再次取出，得到的溶液再次填充到脱色罐，加入活性炭，活性炭与维生素b6粗品水溶液的投入比例为2.3g∶100ml，随机搅拌加热，加热温度80～85℃，时间30min；5)结晶成品：对二次脱色后所得混合溶液进行过滤，滤液浓缩至干，加适量乙醇结晶得到脱色后的成品维生素b6。”
5、由上述盐酸多巴酚丁胺和维生素b6药物的脱色装置和方法可知，对于目前用于药物或中间体脱色的活性炭脱色剂而言，传统的利用形式是将活性炭粉末与料液混合，使料液与活性炭粉充分接触，从而通过活性炭粉末的吸附性将料液中的色素等杂质吸附去除。一般在脱色完成后还需要进行过滤将活性炭滤除，然后得到所需去除杂质后的料液。整体工艺步骤上比较繁琐，而且活性炭粉的利用率以及利用效率都很难把握，很难实现对活性炭的高效利用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种活性炭深层过滤纸板及制备方法和应用其的脱色工艺。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种活性炭深层过滤纸板，包括纸板主体，所述纸板主体的一侧为进液面，所述纸板主体的另一侧为出液面，
4、所述纸板主体包括纤维、活性炭颗粒和粘结剂；
5、所述纸板主体的活性炭含量沿纸板主体的厚度方向自其进液面至出液面梯度增加；
6、所述纸板主体中活性炭总含量x为45～80％；
7、所述纸板主体沿其厚度方向自进液面向出液面等分为第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域、第二区域和第三区域的活性炭含量分别为x1、x2、x3；x1为40～65％，x2为45～70％，x3为50～80％；
8、所述纸板主体用纯水完全润湿后的湿重与干燥的纸板主体的重量之差为m差；所述m差与纸板用纯水完全润湿后的湿重m湿的比例y为30～80％；
9、所述x/y为0.6～2。
10、活性炭纸板中的活性炭颗粒与纤维之间具有一定的结合效果，使得活性炭颗粒的位置基本被固定，在过滤原料药或其他进料液时，活性炭不会随着料液而发生串流，从而解决了活性炭颗粒粉尘对设备以及对工艺环境的影响，提高了工人的工作安全性。
11、活性炭颗粒在与纤维结合形成活性炭纸板后，活性炭颗粒吸附原料药中色素杂质的利用率也得到提高。就整体而言，活性炭颗粒在纸板中的分布相较于直接使用活性炭颗粒的方式更加有序，而更为有序的活性炭颗粒分布使得活性炭颗粒之间不会在过滤物料的过程中，由于相互之间的碰撞等因素而损失部分过滤面积。其次，纤维的分布也使得物料在流过纸板的时候，物料流可以快速地与流经位置处的活性炭表面接触，同时在流过纸板的整个过程中都在与不同的活性炭颗粒发生吸附作用，整体活性炭颗粒的利用率和吸附效率得到大大提升。需要补充的是，纸板内纤维和活性炭颗粒相互协同而形成更加复杂且更有利于物料流充分且快速地与活性炭颗粒接触流道，这主要是通过更具体的纸板细节参数控制决定的。
12、首先，本专利技术中纸板整体的活性炭的含量占比控制在所述范围内，一方面是为了避免活性炭含量过低而导致对色素等杂质的吸附效果达不到理想状态，需要多次过滤才可达到杂质去除的标准。另一方面也是为了避免活性炭的含量过高而导致活性炭纸板中活性炭颗粒发生较多的聚集而造成活性炭颗粒的利用率降低。过多的活性炭颗粒还可能造成靠近下游的部分活性炭细颗粒脱落进入滤液中。
13、其次，纸板主体沿其厚度方向自进液面向出液面等分为第一区域、第二区域和第三区域后，然后控制每个区域中的活性炭的具体含量并在纸板的厚度方向上使得活性炭的含量呈递增的趋势，以使得料液在过滤的时候色素被吸附的程度或者色素被吸附的能力在纸板的厚度方向上呈逐步提高的趋势，从而使得料液中的色素等杂质可以被吸附得更加完全。
14、本专利技术中，活性炭深层过滤纸板对于料液中的色素的去除效果的提升主要在两个方面，一个方面是对于活性炭颗粒在纸板内的分布在垂直液体流动方向上更加均匀，另一方面是对于纸板内液体流动的流道分布的优化，使得流道分布可以有助于料液与活性炭颗粒表面的接触面积增多，接触效率提高。具体而言，本专利技术主要控制x/y的值在所述的范围内，其中x代表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种活性炭深层过滤纸板，包括纸板主体，所述纸板主体的一侧为进液面，所述纸板主体的另一侧为出液面，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述活性炭颗粒在纸板主体的进液面上的SEM平均粒径Din为5～20μm以及出液面上的SEM平均粒径Dout为3～15μm；Din∶Dout为1.05～1.5。
3.根据权利要求2所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维素纤维的SEM平均纤维直径d为1～20μm，所述Din∶d为0.3～18。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述活性炭颗粒包括SEM平均粒径Dmax为20～60μm的粗活性炭颗粒和SEM平均粒径Dmin为0.1～5μm的细活性炭颗粒，Dmax∶Dmin为2～40。
5.根据权利要求4所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维为纤维素纤维，所述纤维素纤维的SEM纤维直径为dmin～dmax，所述dmin满足0.5Dmin≤dmin≤Dmin，所述d2满足Dmax≤dmax≤1.5Dmax。
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7.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述X1∶X2为0.8～0.99，所述X1∶X3为0.65～0.9。
8.根据权利要求7所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述第一区域、第二区域和第三区域的紧度分别为T1、T2、T3；所述T1∶T2为0.75～0.99，所述T1∶T3为0.6～0.95。
9.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维选自纤维素纤维、合成纤维或活性炭纤维中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述合成纤维为聚丙烯腈纤维和/或聚丙烯腈原纤化纤维。
11.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述粘结剂包含基于尿素或三聚氰胺-甲醛的聚合物的水溶性合成聚合物、聚氨基聚酰胺-表氯醇聚合物或者乙醛酸化的聚丙烯酰胺树脂。
12.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纸板主体中的活性炭颗粒的D50粒径为5～100μm。
13.一种根据权利要求1～12任一所述的活性炭深层过滤纸板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的一种活性炭深层过滤纸板的制备方法，其特征在于，所述第一混合浆料中的活性炭颗粒的D50为5～30μm；所述第二混合浆料中的活性炭颗粒的D50为20～50μm；所述第三混合浆料中的活性炭颗粒的D50为30～100μm。
15.根据权利要求13所述的一种活性炭深层过滤纸板的制备方法，其特征在于，所述第一混合浆料中纤维浆料的打浆度为10～20°SR；所述第二混合浆料中纤维浆料的打浆度为50～70°SR；所述第三混合浆料中纤维浆料的打浆度为80～90°SR。
16.根据权利要求13所述的一种活性炭深层过滤纸板的制备方法，其特征在于，所述真空抽吸依次包括弱抽吸和强抽吸，所述弱抽吸的真空度为-50～-20kpa，所述强抽吸的真空度为-120～-70kpa；所述弱抽吸的时间是强抽吸的时间1/5～1/2之间。
17.一种应用权利要求1～12任一所述的一种活性炭深层过滤纸板的合成药物脱色工艺，其特征在于，包括以下步骤：将含有颜色的原料药溶液以100～500LMH的过滤速度通过活性炭深层过滤纸板。
...【技术特征摘要】
1.一种活性炭深层过滤纸板，包括纸板主体，所述纸板主体的一侧为进液面，所述纸板主体的另一侧为出液面，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述活性炭颗粒在纸板主体的进液面上的sem平均粒径din为5～20μm以及出液面上的sem平均粒径dout为3～15μm；din∶dout为1.05～1.5。
3.根据权利要求2所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维素纤维的sem平均纤维直径d为1～20μm，所述din∶d为0.3～18。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述活性炭颗粒包括sem平均粒径dmax为20～60μm的粗活性炭颗粒和sem平均粒径dmin为0.1～5μm的细活性炭颗粒，dmax∶dmin为2～40。
5.根据权利要求4所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维为纤维素纤维，所述纤维素纤维的sem纤维直径为dmin～dmax，所述dmin满足0.5dmin≤dmin≤dmin，所述d2满足dmax≤dmax≤1.5dmax。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述活性炭的堆积密度ρ为0.3～0.5g/cm3，所述纸板主体的紧度t为0.15～0.5g/cm3。
7.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述x1∶x2为0.8～0.99，所述x1∶x3为0.65～0.9。
8.根据权利要求7所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述第一区域、第二区域和第三区域的紧度分别为t1、t2、t3；所述t1∶t2为0.75～0.99，所述t1∶t3为0.6～0.95。
9.根据权利要求1所述的一种活性炭深层过滤纸板，其特征在于，所述纤维选...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，惠全，
申请(专利权)人：杭州科百特过滤器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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