本發(fā)明涉及一種用于水（或空氣）凈化處理的活性碳膜絲。

背景技術(shù)：

活性碳是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細(xì)小孔隙，表面積巨大，每克活性碳的表面積為500-1500m²?；钚蕴加泻軓?qiáng)的物理吸附和化學(xué)吸附功能，而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性碳的微孔中，從而阻止毒物的吸收。同時(shí)，活性碳能與多種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，從而阻止這些物質(zhì)的吸收?；钚蕴嘉绞侵咐没钚蕴嫉墓腆w表面對(duì)水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)量的目的。由于活性碳的具有吸附雜質(zhì)作用，從而廣泛地將其應(yīng)用水凈化處理裝置中?，F(xiàn)有活性碳應(yīng)用水凈化處理裝置中的基本形式有如下幾種：

（1）顆粒碳，活性炭以顆粒的形式直接放置在水凈化處理裝置中，屬于浸泡式吸附與處理，其缺點(diǎn)為：時(shí)間長，對(duì)有害物質(zhì)的吸附有漏網(wǎng)現(xiàn)象。

（2）壓鑄碳，將粉狀活性碳添加粘結(jié)劑后壓鑄成棒狀，然后安設(shè)在水凈化處理裝置中，其缺點(diǎn)為：粉狀活性碳被粘結(jié)劑包覆，活性碳表面細(xì)小孔隙被堵塞，吸附效果下降。

（3）燒結(jié)碳，是將粉末或粉末壓坯加熱到低于其中基本成分的熔點(diǎn)的溫度，然后以一定的方法和速度冷卻到室溫的過程。燒結(jié)的結(jié)果是粉末顆粒之間發(fā)生粘結(jié)，燒結(jié)體的強(qiáng)度增加，把粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結(jié)體，從而獲得所需的物理、機(jī)械性能的制品或材料。燒結(jié)碳的水凈化效果比壓鑄碳好些，但仍然存在活性碳表面細(xì)小孔隙被堵塞的問題。

壓鑄碳和燒結(jié)碳在水凈化處理裝置中仍然屬于浸泡式吸附與處理形式，同樣存在凈化處理時(shí)間長，對(duì)有害物質(zhì)的吸附有漏網(wǎng)現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有活性碳應(yīng)用于水凈化處理裝置中的不足之處，提供一種用于水（或空氣）凈化處理的活性碳膜絲。

本發(fā)明，由以下工藝制備：（1）由20-50wt%的聚丙烯和50-80 wt%的粉狀活性碳攪拌混合后，經(jīng)擠出成型設(shè)備制成中空管狀物；（2）中空管狀物于50-130℃，拉伸倍數(shù)為1.5-5.5的條件下拉裂，使聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離隙縫而成為活性碳膜絲。

本發(fā)明，所述粉狀活性碳的粒度為0.001-1μm；膜絲內(nèi)孔直徑為0.1-3mm；膜絲壁厚為0.08-0.35mm。

本發(fā)明，其在水凈化處理裝置中的使用和安裝方式與中空纖維超濾膜相似，原水在本發(fā)明活性碳膜絲的外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式。其被截留的物質(zhì)可隨廢水排除，不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運(yùn)行。

本發(fā)明，其在空氣凈化處理裝置中的使用原理和安裝方式與水凈化處理裝置相同或相似，待處理空氣必須有一定壓力，空氣在本發(fā)明活性碳膜絲的外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式。其被截留的物質(zhì)可隨廢氣排除，不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運(yùn)行。

本發(fā)明，與中空纖維超濾膜比較，具有如下不同點(diǎn)：

（1）中空纖維超濾膜的制造過程：首先是將制膜材料加入塑化劑、溶劑、發(fā)泡劑；然后在紡絲機(jī)中用特制的噴絲頭擠出形成中空狀原纖；再將原纖進(jìn)行破孔處理和除去溶劑、發(fā)泡劑等添加成分，最后得到管壁上布滿微孔的中空纖維。

（2）中空纖維超濾膜的水凈化原理：由于中空纖維管壁上布滿微孔，原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動(dòng)，微孔能截留顆粒狀物質(zhì)或分子量大的物質(zhì)。

（3）本發(fā)明，與中空纖維超濾膜比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（a）不添加任何塑化劑、溶劑和發(fā)泡劑等添加劑，安全環(huán)保；（b）其拉裂后產(chǎn)生的剝離隙縫比中空纖維超濾膜的微孔更小，能截留的物質(zhì)的粒度或分子量比中空纖維超濾膜更小；（c）不僅具有與中空纖維超濾膜一樣具有的分離膜的性能，還具有活性碳吸附有害雜質(zhì)的性能：由于活性碳膜絲被拉裂后，聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離，聚丙烯形成一個(gè)不規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)并把活性碳固定在網(wǎng)絡(luò)中，水在通過剝離隙縫時(shí)還與活性碳周壁接觸，接觸的過程還能吸附水中的有害雜質(zhì)。

本發(fā)明，與顆粒碳、壓鑄碳、燒結(jié)碳比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）活性碳膜絲在水凈化處理裝置中屬于過濾式吸附與處理形式，對(duì)有害物質(zhì)的吸附與處理徹底干凈，沒有漏網(wǎng)現(xiàn)象。

（2）活性碳膜絲被拉裂后，每顆活性碳微粒的表面幾乎與聚丙烯產(chǎn)生剝離，活性碳表面細(xì)小孔隙幾乎均能與水接觸而不會(huì)被包覆或堵塞，吸附效果大大提高。

附圖說明

圖1圖2分別為實(shí)施例活性碳膜絲外壓式過濾處理和內(nèi)壓式過濾處理的結(jié)構(gòu)原理示意（放大）圖。

圖中，A、原水；B、凈水；D、膜絲內(nèi)孔直徑；H、膜絲壁厚。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1、一種活性碳膜絲，由20wt%的聚丙烯和80 wt%的粉狀活性碳攪拌混合后，經(jīng)擠出成型設(shè)備制成中空管狀物（其擠出成型設(shè)備可采用與中空纖維超濾膜擠出形成設(shè)備相同或相似的設(shè)備，下同）；中空管狀物再于50℃，拉伸倍數(shù)為1.5-2.5的條件下拉裂，使聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離隙縫而成為活性碳膜絲。其中，所述粉狀活性碳的粒度為0.001-1μm；膜絲內(nèi)孔直徑（D）為0.1-3mm；膜絲壁厚（H）為0.08-0.35mm。

實(shí)施例2、一種活性碳膜絲，由50wt%的聚丙烯和50wt%的粉狀活性碳攪拌混合后，經(jīng)擠出成型設(shè)備制成中空管狀物；中空管狀物再于100℃，拉伸倍數(shù)為4.5-5.5的條件下拉裂，使聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離隙縫而成為活性碳膜絲。其中，所述粉狀活性碳的粒度為0.001-1μm；膜絲內(nèi)孔直徑（D）為0.1-3mm；膜絲壁厚（H）為0.08-0.35mm。

實(shí)施例3、一種活性碳膜絲，由40wt%的聚丙烯和60 wt%的粉狀活性碳攪拌混合后，經(jīng)擠出成型設(shè)備制成中空管狀物；中空管狀物再于80℃，拉伸倍數(shù)為2.5-3.5的條件下拉裂，使聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離隙縫而成為活性碳膜絲。其中，所述粉狀活性碳的粒度為0.001-1μm；膜絲內(nèi)孔直徑（D）為0.1-3mm；膜絲壁厚（H）為0.08-0.35mm。

實(shí)施例4、一種活性碳膜絲，由30wt%的聚丙烯和70 wt%的粉狀活性碳攪拌混合后，經(jīng)擠出成型設(shè)備制成中空管狀物；中空管狀物再于120℃，拉伸倍數(shù)為3.5-4.5的條件下拉裂，使聚丙烯與活性碳之間產(chǎn)生剝離隙縫而成為活性碳膜絲。其中，所述粉狀活性碳的粒度為0.001-1μm；膜絲內(nèi)孔直徑（D）為0.1-3mm；膜絲壁厚（H）為0.08-0.35mm。

由實(shí)施例1-實(shí)施例4所制備的活性碳膜絲，在水（或空氣）凈化處理裝置中，可采用外壓式過濾處理方式（如圖1所示）或內(nèi)壓式過濾處理方式（如圖2所示）。