3小時(shí)，得到液化物。取液化物與按液化物重量5%加入糠醛，從室溫經(jīng)40min勻速加熱到1200C，反應(yīng)5min，獲得紡絲用的液化物紡絲液。在紡絲液中加入自制的2 %的制孔劑活性炭，混合均勻后，放入紡絲機(jī)中140°C熔融紡絲得到原絲。
[0042]將初紡纖維浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以20°C /h的升溫速度加熱到90°C，然后在90°C固化處理lh。固化纖維水洗干凈后，浸入50%的甲醇溶解劑中50°C溶解30min獲得中空纖維。將中空纖維再浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以10°C /h的升溫速度加熱到90°C，然后在90°C固化處理4h獲得木質(zhì)中空原絲。
[0043]將木質(zhì)中空原絲放入炭化爐中，在N2保護(hù)下(!^流量為^)。!!^/!!^]!)以2°C/min的升溫速度均勻加熱到850°C，炭化30min后，通8g/min水蒸氣進(jìn)行活化處理45min然后冷卻到室溫，得到木質(zhì)中孔活性炭纖維。
[0044]制備得到的比表面積:2854m2/g ;中空率:90% ;得率:15%。
[0045]實(shí)施例3
[0046]將棉桿粉碎成40目的粉末，而后將該棉桿粉與棉桿重量的6倍的苯酚和催化劑磷酸(磷酸濃度為85% )加入量為苯酚加入量的8% )加入到三口玻璃瓶中，置于預(yù)先預(yù)熱至160°C的油浴中，安裝好冷凝器，開動(dòng)攪拌裝置(轉(zhuǎn)速1058rpm)進(jìn)行液化，液化時(shí)間為
2.5小時(shí)，得到液化物。取液化物與按液化產(chǎn)物重量6%的六次甲基四胺和三聚甲醛混合物(任意比)，從室溫經(jīng)50min均勻加熱到合成溫度130°C，反應(yīng)lOmin，獲得紡絲用的液化物紡絲液。在紡絲液中加入自制的1.5%的制孔劑活性炭，混合均勻后，放入紡絲機(jī)中150°C熔融紡絲得到原絲。
[0047]將初紡纖維浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以30°C /h的升溫速度加熱到60°C，然后在60°C固化處理lh。固化纖維水洗干凈后，浸入40%的甲醇溶解劑中50°C溶解20min獲得中空纖維。將中空纖維再浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以10°C /h的升溫速度加熱到90°C，然后在90°C固化處理4h獲得木質(zhì)中空原絲。
[0048]將木質(zhì)中空原絲放入炭化爐中，在N2保護(hù)下(!^流量為^)。!!^/!!^]!)以2°C/min的升溫速度均勻加熱到750°C，炭化30min后，通6g/min水蒸氣進(jìn)行活化處理60min然后冷卻到室溫，得到木質(zhì)中孔活性炭纖維。
[0049]制備得到的比表面積:1350m2/g ;中空率:40% ;得率:40%。
[0050]實(shí)施例4
[0051]將毛白楊粉碎成20目的粉末，而后將該木粉與木材重量的6倍的苯酚和催化劑磷酸(磷酸濃度為85% )加入量為苯酚加入量的6% )加入到三口玻璃瓶中，置于預(yù)先預(yù)熱至150°C的油浴中，安裝好冷凝器，開動(dòng)攪拌裝置(轉(zhuǎn)速1058rpm)進(jìn)行液化，液化時(shí)間為2.5小時(shí)，得到液化物。取液化物與按液化產(chǎn)物重量6%的六次甲基四胺，從室溫經(jīng)40min均勻加熱到合成溫度130°C，反應(yīng)lOmin，獲得紡絲用的液化物紡絲液。在紡絲液中加入自制的1.0%的制孔劑活性炭，混合均勻后，放入紡絲機(jī)中130°C熔融紡絲得到原絲。
[0052]將初紡纖維浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以25°C /h的升溫速度加熱到70°C，然后在70°C固化處理lh。固化纖維水洗干凈后，浸入50%的甲醇溶解劑中50°C溶解30min獲得中空纖維。將中空纖維再浸入由濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以10°C /h的升溫速度加熱到90°C，然后在90°C固化處理4h獲得木質(zhì)中空原絲。
[0053]將木質(zhì)中空原絲放入炭化爐中，在N2保護(hù)下(!^流量為^)。!!^/!!^]!)以2°C/min的升溫速度均勻加熱到700°C，炭化30min后，通8g/min水蒸氣進(jìn)行活化處理45min然后冷卻到室溫，得到木質(zhì)中孔活性炭纖維。
[0054]制備得到的比表面積:1967m2/g ;中空率:54% ;得率:36%。
[0055]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基本上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種木質(zhì)中空纖維的制備方法；其特征是步驟如下: 1)將生物質(zhì)原料粉碎成粉末，加入苯酚，用磷酸作為催化劑進(jìn)行液化處理，得液化物； 2)按液化物重量3?6%加入合成劑，從室溫經(jīng)20?50min勻速加熱到合成溫度100?130°C，反應(yīng)2?lOmin，得木材液化物紡絲液； 3)將木材液化物紡絲液紡制成初紡纖維； 4)初紡纖維浸入醛的酸性溶液中，以10?30°C/h的升溫速度加熱到60?90°C，然后在60?90°C固化Ih ； 5)固化纖維水洗干凈后，浸入溶解劑中50°C溶解10-30min獲得中空纖維； 6)將中空纖維浸入濃度分別為18.5%甲醛和18.5%的鹽酸組成的質(zhì)量百分比的水溶液中，以10°C /h的升溫速度加熱到90°C，進(jìn)行二次固化獲得木質(zhì)中空纖維。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述生物質(zhì)原料是木材、竹材、秸桿或植物纖維的一種或多種。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述生物質(zhì)原料粉末的細(xì)度為20?80目。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟I)為:將生物質(zhì)原料粉碎成粉末，加入原料重量4?6倍的苯酚和相當(dāng)于苯酚加入重量的6%?8%的磷酸催化劑，在常壓下攪拌于150°C?160°C反應(yīng)2.5?3h，得液化物。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述合成劑選自多聚甲醛、糠醛、六次甲基四胺、三聚甲醛中的一種。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟4)中，醛的酸溶液是甲醛的草酸溶液或甲醛的鹽酸溶液。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述甲醛的鹽酸溶液是含甲醛濃度為18.5%,鹽酸濃度為18.5%的溶液。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟5)中溶解劑為濃度30?50%的丙酮或甲醇溶液。9.利用權(quán)利要求1的木質(zhì)中空纖維制備木質(zhì)中空活性炭纖維的方法，其特征是:將木質(zhì)中空纖維放入炭化爐中，在隊(duì)保護(hù)下，以2?5°C /min的升溫速度均勻加熱到700?9000C，炭化30min后通6?10g/min水蒸氣進(jìn)行活化處理30?60min然后冷卻到室溫，得到木質(zhì)中空活性炭纖維。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種木質(zhì)中空纖維和木質(zhì)中空活性炭纖維的制備方法，以木材等生物質(zhì)資源為原料，利用其液化物紡絲液紡制成初紡纖維，通過溶解-固化工藝將初纖維制備成中空纖維，經(jīng)過炭化、活化工藝制備成木質(zhì)中空活性炭纖維。該方法以生物質(zhì)資源作為活性炭纖維的主要原料，降低了中空活性炭纖維的生產(chǎn)成本，提高生物質(zhì)資源利用率和產(chǎn)品的附加值，有利于木質(zhì)中空活性炭纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明方法制備的中空活性炭纖維，比表面積：1350～2854(m2/g)，中空率：40～90(％)。該發(fā)明利用配制的木質(zhì)液化物中空溶解劑，價(jià)廉質(zhì)優(yōu)，工藝簡單，無二次污染，同時(shí)，以生物質(zhì)資源作為中空活性炭纖維原料，降低了生產(chǎn)成本，的競爭力很強(qiáng)。
【IPC分類】D01F9/17, D01F1/10, D01F2/02, C08G8/10
【公開號】CN105040162
【申請?zhí)枴緾N201510320099
【發(fā)明人】馬曉軍, 武明月, 于麗麗, 安勝男
【申請人】天津科技大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月11日