專利名稱：微波法制備棉桿皮活性炭纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用微波制備棉稈皮活性炭纖維的方法，屬于活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活性炭纖維是繼粉末活性炭和顆粒活性炭之后發(fā)展起來的一種新型炭質(zhì)吸附劑材料，其比表面積大、微孔豐富、孔徑分布窄、吸脫附速度快、再生能力強，具有大的吸附容量和好的吸附動力學性能，因此廣泛用于環(huán)保、紡織、化學、電子、醫(yī)療、食品、原子能等行業(yè)。目前制備活性炭纖維的原料主要有粘膠絲、聚丙烯睛基纖維、浙青纖維和酚醛纖維等， 用這些原料制備活性炭存在能耗高、污染嚴重的問題。我國是產(chǎn)棉大國，全國棉花耕種面積460萬hm2，按每公頃棉花秸稈產(chǎn)量600kg計算，每年全國棉花秸稈產(chǎn)量約為2760萬t。棉桿皮是一種良好的韌皮纖維，纖維素含量較高，占全棉桿的30-35%左右。因此，充分利用好棉桿皮纖維緩解我國纖維產(chǎn)量不足具有重大的意義。經(jīng)檢索目前還沒有關(guān)于用棉桿皮為原料制備活性炭纖維的工藝介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有活性炭纖維制備技術(shù)存在的能耗高、污染嚴重等不足，提供一種快速、簡單、環(huán)保的微波制備棉桿皮活性炭纖維的方法。本發(fā)明的微波制備棉桿皮活性炭纖維的方法，包括以下步驟(1)生物處理將棉桿皮水洗除雜，剪成段狀，使含水率保持在50% _60%，接種白腐菌后，保持溫度在-33°c下發(fā)酵處理3-5天，經(jīng)再次洗滌后，在10(TC _120°C下烘干；( 化學處理按質(zhì)量比1 2-1 3的比例將經(jīng)步驟(1)處理后的棉桿皮纖維浸漬于質(zhì)量濃度為20% _25%的1(0!1、20% -25%的NaOH或者40% -50%的H3PO4溶液中， 浸漬8小時-12小時；(3)將步驟(2)浸漬過的棉稈皮纖維置于微波爐中，在700-800W炭化活化5分鐘-15分鐘后停止加熱，冷卻至室溫后取出，先用80°C -90°C的自來水洗滌，再用去離子水洗滌至PH值6-7，烘干或自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。本發(fā)明以棉稈皮為原料制備活性炭纖維，制備工藝簡單，制備速度快，原料充足， 價格低廉，制備的活性炭孔隙發(fā)達，吸附作用強，性能優(yōu)良，可有效的去除有害污染物，解決了傳統(tǒng)活性炭纖維制備過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，有利于環(huán)境保護。
具體實施例方式實施例1將棉桿皮預先水洗除雜，剪成段狀，將棉桿皮移至培養(yǎng)箱中，使含水率保持在 50% -60%，接種白腐菌，保持溫度在_33°C發(fā)酵處理3-5天，以去除非纖維素類物質(zhì)， 經(jīng)再次洗滌后，在100-120°C下烘干；按質(zhì)量比1 2. 5浸漬于質(zhì)量濃度40%-50%的磷酸
3溶液中，浸漬10小時；將上述浸泡過的棉稈皮纖維置于微波爐中，700W下炭化活化10分鐘，關(guān)閉電源后自然冷卻至室溫取出；先用80°C -90°C的自來水、后用去離子水洗滌至pH值 6-7，烘干或者自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。實施例2發(fā)酵階段同實施例1所述；然后，按質(zhì)量比1 2浸漬于質(zhì)量濃度為20%-25%的 KOH溶液中，浸漬12小時；將上述浸泡過的棉稈皮置于微波爐中，在800W炭化活化5分鐘， 關(guān)閉電源后自然冷卻至室溫后取出；先用80°C -90°C的自來水、后用去離子水洗滌至pH值 6-7，烘干或者自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。實施例3發(fā)酵階段同實施例1所述；然后，按質(zhì)量比1 3浸漬于質(zhì)量濃度為25%的NaOH 溶液中，浸漬8小時；將上述浸泡過的棉稈皮置于微波爐中，在750W炭化活化15分鐘，關(guān)閉電源后自然冷卻至室溫后取出；先用80°C -90°C的自來水、后用去離子水洗滌至pH值6-7， 烘干或者自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。
權(quán)利要求
1. 一種微波制備棉桿皮活性炭纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)生物處理將棉桿皮水洗除雜，剪成段狀，使含水率保持在50%_60%，接種白腐菌后，保持溫度在-33°C下發(fā)酵處理3-5天，經(jīng)再次洗滌后，在10(TC _120°C下烘干；(2)化學處理按質(zhì)量比1 2-1 3的比例將經(jīng)步驟(1)處理后的棉桿皮纖維浸漬于質(zhì)量濃度為20% _25%的1(0!1、20% -25%的NaOH或者40% -50% WH3PO4溶液中，浸漬 8小時-12小時；(3)將步驟( 浸漬過的棉稈皮纖維置于微波爐中，在700-800W炭化活化5分鐘-15 分鐘后停止加熱，冷卻至室溫后取出，先用80°C -90°C的自來水洗滌，再用去離子水洗滌至 PH值6-7，烘干或自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微波制備棉桿皮活性炭纖維的方法，包括以下步驟(1)生物處理將棉桿皮水洗除雜，剪成段狀，接種白腐菌后發(fā)酵處理，洗滌烘干；(2)化學處理將經(jīng)步驟(1)處理后的棉桿皮纖維浸漬于KOH、NaOH或者H3PO4溶液中；(3)將步驟(2)浸漬過的棉稈皮纖維置于微波爐中炭化活化，冷卻至室溫后取出，洗滌至pH值6-7，烘干或自然晾干，即制得棉稈皮活性炭纖維。本發(fā)明以棉桿皮為原料制備活性炭纖維，制備工藝簡單，制備速度快，能耗較低，原料充足，價格低廉，制備的活性炭纖維含碳率高，孔隙發(fā)達，吸附作用強，性能優(yōu)良，可有效的去除有害污染物，有利于環(huán)境保護。
文檔編號D01F9/16GK102191588SQ201110067138
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者姚付江, 孫媛媛, 岳欽艷, 許醒, 高寶玉, 黃理輝 申請人:山東大學