活性炭滤纸的制备及其在空气净化中的应用研究

针对市售活性炭滤纸中活性炭含量低的问题,本研究从原料和制备工艺出发,探究了植物纤维的分丝帚化及涤纶短切纤维的添加对活性炭滤纸中活性炭留着率和物理性能的影响,并构建了具有特殊添加顺序的双元助留体系来协助活性炭粉末的留着,最终获得活性炭含量高达46.2%的高强度活性炭滤纸,其四氯化碳吸附值为34.0%。以室内空气净化为目标场景,本研究创新性地将活性炭滤纸设计制作成“瓦楞蜂窝”结构。该结构活性炭滤纸对5种室内常见气体表现出较好的去除效果,其中对乙酸和甲苯的去除率可达100%,对甲醛的去除率为65.2%。

活性炭滤纸中活性炭留着率初探

活性炭滤纸中活性炭含量很高,本论文主要研究了活性炭留着率的测试方法及影响活性炭留着率的主要因素。

活性炭滤纸的生产技术及其应用前景

本文综述了活性炭滤纸的生产工艺技术,分析了活性炭滤纸的过滤机理,展望了活性炭滤纸的现状及发展前景。

CPAM在活性炭过滤纸生产中的应用

研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)在活性炭过滤纸抄造中对活性炭和湿强胶乳的留着作用,并与阳离子-阴离子聚丙烯酰胺(APAM)双元助留体系的作用效果做了对比。结果表明,与采用CPAM-APAM的双元助留体系相比,采用CPAM的单元助留体系,对活性炭和湿强胶乳的助留效果更好;在本实验范围内,CPAM按二次加入方案进行抄片,当第二次添加的CPAM为0.3%,CPAM总用量为0.6%时,所抄活性炭过滤纸的湿强度、耐破指数和撕裂指数分别为2.0N·m/g、0.5kPa·m2/g和5.20mN·m2/g,效果较好;研究还显示CPAM对活性炭的助留作用受CPAM分子质量及离子强度的影响,具有较高分子质量及离子强度的CPAM对活性炭和湿强胶乳均有较好的助留效果,CPAM适宜的相对分子质量为800万,离子强度为8%。

纤维种类对活性炭过滤纸性能的影响

将3种不同的漂白针叶木浆、棉浆、麻浆和4种不同规格的化学纤维与活性炭配抄,研究了纤维种类对活性炭过滤纸性能的影响。结果表明,3种木浆纤维中,北木浆纤维粗度最大,纤维较长,比较适合活性炭过滤纸的生产,抄造的活性炭过滤纸透气度和湿强度较高,分别为2390 mL/min、0.68 N.m/g;配抄丝光化北木浆后,成纸透气度提高。当配抄量为25%时,成纸透气度为2469 mL/min;在4种规格化纤中,化纤3更适合活性炭过滤纸的抄造,在配抄量为24%时,配抄化纤3的过滤纸的抗张指数和湿抗张指数分别为3.51 N.m/g、0.98 N.m/g,滤水时间最短为31.5 s,透气度为2488 mL/min。与棉浆相比,麻浆更适合活性炭过滤纸的抄造。

活性炭过滤纸

以细粒度的活性炭及经过再处理、打浆度适宜的长纤维纸浆为原料,配以适量的增强剂,可制成一种活性炭过滤纸。该纸表面细腻,不掉炭粒,强度较好,除具有一般过滤纸的作用外,还有吸附滤除空气中有毒有害气体和脱去液体中有色物质的能力。

活性炭过滤纸制备中合成高分子助剂的作用研究

在活性炭过滤纸制备中,添加合成高分子助剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和合成胶乳,分别探讨了CPAM的助留作用及合成胶乳的增强作用。研究了CPAM的离子强度、相对分子质量、用量对合成胶乳、活性炭的留着及活性炭过滤纸性能的影响。结果表明:在第一段助留剂的使用中,使用相对分子质量为800万,离子强度为4%的CPAM对活性炭粉和合成胶乳均具有较好的留着效果,其适宜的用量为0.2%,抄造的活性炭过滤纸的定量为230.4g/m2,抗张指数为4.06 N.m/g,湿抗张指数为1.39 N.m/g。选用多种合成胶乳进行抄片实验,发现苯丙类胶乳和羧基丁苯类胶乳具有较好的增强效果,在活性炭过滤纸的抄造中,建议采用这两类的合成胶乳作为增强剂。