多孔活性炭复合材料及其制造方法技术

本发明专利技术是一种多孔活性炭复合材料及它的制造方法。复合材料是以多孔类材料为载体，向载体上涂敷合适的粘合剂，将颗粒活性炭负载于多孔材料上制成。它的制造方法是：先将粘合剂涂敷在多孔材料载体上，再把活性炭撒在涂过粘合剂的多孔材料上，用振动或拍打的方法，使活性炭与胶液充分接触，然后烘干或自然晾干。复合材料具有基材的多孔结构，又具有活性炭的吸附性能，可以做成各种形状的滤芯。广泛应用于空调机及净化组件，工艺简单，成本低，易于批量生产，会对企业产生一定的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空气净化材料，尤其涉及一种多孔活性炭复合材料及 它的制造方法。技术背景随着世界人口的增长，工业的发展和城市规模的不断扩大，小区 建设的蓬勃发展，人类的生存空间受到严重的污染，因此改善空气质 量已经成为当前人们关注的热点。我国的《室内空气质量标准》也于2003年3月1日正式实施，该标准中规定的17项参数中，除温度、 湿度、新风量和二氧化碳外，其他13项都是对室内空气中污染物的 限定，包括二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧、甲醛、苯、甲苯、二甲 苯、苯并(a)芘、可吸入颗粒、总挥发性有机物、细菌总数和氡。可 吸入颗粒物、细菌等污染物可用过滤法除去，苯、甲苯等挥发性有机 污染物可用活性炭吸附法、光催化法等方法除去，二氧化硫等无机污 染气体必须用化学吸附法除去。活性炭不但微孔发达，而且中孔和大孔也有分布，因此对有机污 染物的去除具有广谱、高效的特点，对大多数VOCs类污染物有很高 的吸附速率和容量，用活性炭负载催化活性组分制成的催化剂，可对 二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧等有害气体高效净化，因此，相对于 其他净化方法，活性炭吸附法在室内空气净化方面具有独特的优势， 潜艇、空间站等空气质量要求较高的微环境中全部采用活性炭及活性 炭载催化剂净化内部空气，如:美国潜艇中装填活性炭的过滤吸收器安 装在走廊、厕所、厨房、浴室、机舱、导弹射舱等多种场所。虽然活性炭的净化性能很好，但在家用及商用空气净化设备中的 应用并不广泛，原因在于大多数活性炭类吸附材料呈颗粒状或粉末状， 粉末活性炭易飞灰，不宜用于家用空气净化，而颗粒活性炭装填成密 实的吸附床才能使用，需要复杂的结构组件，体积大，成本高，没有3固定的形状，给安装和维修带来不便，而且床层对气流阻力大，需要 高功率的风机与之相匹配，噪音大，风速低，效率相对较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有活性炭应用方面的不足，使活性炭依 附于有形材料上，使其成为具有良好净化功能的成型材料，可广泛用 在空气净化设备上。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是 一种多孔活性炭复合 材料，以多孔类材料为载体，载体上涂敷有粘合剂，颗粒活性炭粘附 于多孔材料上。多孔类材料包括开孔海绵，大孔过滤海绵，蜂窝陶瓷，蜂窝状 铝板，其孔径介于6目至24目之间。颗粒活性炭包括活性炭载催化剂，煤质活性炭，木质活性炭， 果壳活性炭，及添加了其他组分的上述活性炭，粒度介于12目至48目，碘值不小于900。它的制造方法是先将粘合剂涂敷在多孔材料载体上，再把活性 炭撒在涂过粘合剂的多孔材料上，使其振动，使活性炭与胶液充分接 触，然后烘干或自然晾干。为简化加工工艺，提高工作效率，增加活性炭与胶液的粘合力， 采用喷枪喷射的方式将粘合剂喷射在材料载体上，然后用空气气流将 活性炭喷射在粘合剂上，使活性炭在一定的压力下与胶液接触粘附。多孔载体材料可以是蜂窝陶瓷、蜂窝状塑料板、开孔海绵(大孔 海绵、过滤海绵)、蜂窝状纸板等，可以是不同厚度的材料。粘合剂 主要是非有机溶剂型粘接剂，主要是胶乳类和乳液类粘接剂，如天然 胶乳、天甲胶乳、氯丁胶乳、氯丁二烯一醋酸乙烯胶乳、丁腈胶乳、 羧基丁腈胶乳、丁苯胶乳、羟基丁苯胶乳、聚氨酯乳液、环氧树脂乳液、聚氯乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、VAE乳液等，此外还有水溶性粘结剂，如聚甲基丙烯酸酯类粘合剂、羧甲基纤维素(钠)等。活性 炭采用颗粒活性炭，从原材料分，可以是煤质活性炭、木质活性炭、 沥青基活性炭、果壳活性炭，从外面上分，可以是柱状、球状、无定形状。吸附剂也可以是活性炭载催化剂，如上所述的活性炭，负载了 其他活性组分，用于除去特定污染物，如二氧化硫、二氧化氮、氨、 臭氧等。粘合剂涂敷方法有多种，可采用直接灌胶，压力喷涂，浸泡等， 根据多孔载体的外观采用相应的方法。如果载体是蜂窝状陶瓷，可以 采用直接灌胶法使蜂窝中充满胶液，然后用空气流吹，使蜂窝孔中胶 液流出，留下蜂窝壁上的胶液薄层作为有效粘接剂；如果载体是开孔 海绵，可以采用加压空气流喷涂方法，使开孔海绵的网络状骨架上覆 盖上一层胶液。活性炭的负载方法，可以直接负载，将过量活性炭撒在涂过胶的 多孔材料上，振动，依靠重力使活性炭与胶液接触进行粘附，也可以 用空气流喷射活性炭，使活性炭与胶液接触粘附，最后将材料烘干 或自然晾干。本专利技术的有益效果是多孔活性炭复合材料，具有基材的多孔结 构，又具有活性炭的吸附性能，可以做成各种形状的滤芯，既方便净 化设备生产时的安装，又方便使用过程中的更换。广泛应用于空调机、 家用及商用空气清新机净化组件、汽车、工程车、火车等交通工具空 调净化组件，以及其它空气洁净装置的净化组件。而且工艺简单，成 本低，易于批量生产。 具体实施方案下面结合实施例进一步说明本专利技术；实施例1:取200mmX200mm的一块开孔海绵，厚度20mm，孔 隙大小8 12目，先用高压气流喷雾法将聚醋酸乙烯白乳胶喷涂于其 上，再将24 40目的椰壳活性炭500g均匀撒于开孔海绵上，振动， 使活性炭充满海绵的孔中，用平板加压20kg，然后将未粘附的活性炭 清除，晾干，振动除去粘附不牢的活性炭，得到本专利技术中提到的多孔 活性炭吸附材料。实施例2:取200mmX300mm的一块蜂窝状塑料板，厚度30mm， 孔隙大小为8目，浸于聚醋酸乙烯白乳胶中，然后取出悬挂一段时间，使孔中胶液自然滴下，当胶液不再明显滴下时，将外径为4)1.5mm的 煤质柱状活性炭充填于蜂窝中，振动5min，再保持静止状态20min， 然后将未粘附的活性炭清除，晾干，振动除去粘附不牢的活性炭，得 到本专利技术中提到的又一种多孔活性炭吸附材料。实施例3:取200mmX300mm的一块蜂窝状塑料板，厚度30mm， 孔隙大小为8目，用喷枪将粘合剂喷射在蜂窝状塑料板上，然后用空 气气流与活性炭一起喷射，使活性炭打在塑料板的粘合剂上，与胶液 接触粘附，然后放在烘箱中烘干，得到本专利技术中提到的又一种多孔活 性炭吸附材料。多孔活性炭复合材料，可以做成各种形状的滤芯，广泛应用于空 气洁净装置，具有一定的市场和发展前景，而且工艺简单，成本低， 易于批量生产，会产生一定的经济效益和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔活性炭复合材料，其特征是：以多孔类材料为载体，载体上涂敷有粘合剂，颗粒活性炭粘附于多孔材料上。

【技术特征摘要】
1、一种多孔活性炭复合材料，其特征是以多孔类材料为载体，载体上涂敷有粘合剂，颗粒活性炭粘附于多孔材料上。2、 复合材料的制造方法是先将粘合剂涂敷在多孔材料载体上，再 把活性炭撒在涂过粘合剂的多孔材料上，使其振动，使活性炭与胶液 充分接触，然后烘干或自然晾干。3、 如权利要求1所述的多孔活性炭复合材料；它的多孔类材料载体 包括开孔海绵，大孔过滤海绵，蜂窝陶瓷，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军利，张志良，田宏良，
申请(专利权)人：郑州宇晶洁净技术咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]