RU2000360C1 - Способ получени тканого активированного углеродного волокнистого материала и тканый активированный углеродный волокнистый материал - Google Patents

Abstract

Использование: в различных област х народного хоз йства в качестве материалов , обладающих адсорбционными свойствами , в частности, в медицине, Сущность изобретени : углеродный материал на основе , гидратцеллюлозного волокна с электросопротивлением 100-Ю7 Ом/м активизируют вод ным паром в смеси с газообразными продуктами активации сначала при повышении температуры от 20 до 850°С и 850-930°С, затем при снижении от 930 до 900°С и от 900 до 20°С. Соотношение скоростей нагрева и охлаждени  при этом составл ет соответственно (35-39):(1-2):(0,5-1):

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  углеродных волокнистых материалов на основе гидрэтцеллюлозных волокон (ГЦВ), обладающих высокими адсорбционными свойствами.

Известны различные способы получени  активированных волокнистых материалов (АУВ) с широким диапазоном адсорбционных характеристик, которые примен ютс  в различных област х народного хоз йства.

Известен способ получени  активированного углеродного волокна путем термообработки ГЦВ, полиакрилонитрильного (ПАН) волокна или пекового волокна при 200-400°С с последующей карбонизацией в инертной среде при 700-1100°С и активацией в атмосфере вод ного пара. С02, 02 или содержащей их активирующей среде. Полученные АУВ обладают повышенными

адсорбционными свойствами при очистке воздуха.

Дл  улучшени  физико-механических характеристик УВ исходные ГЦ-волокна пропитывают водным раствором хлористого цинка (10-40%), после чего карбонизуют и активируют.

Известен способ получени  углеродного материала, в котором исходное ГЦ-волок- но обрабатывают кислотой Льюиса и карбонизуют в инертной среде при 700°С. Затем повышают температуру и активируют при 870-1000°С в течение 30-45 мин в атмосфере активирующего газа.

Известен также способ получени  активированного углеродного волокна карбонизацией органического волокна, пропитанного антипиреном, в атмосфере, содержащей 10-70% вод ного пара. С02 или МНз. Полученные АУВ используют дл 

7Э

С

го

о о о

Сл)

о о

о

изготовлени  нетканых или бумагоподоб- ных листов с высокой хемо- и теплостойкостью , электропроводностью и адсорбционной способностью.

Наиболее близким техническим реше- нием  вл етс  способ, согласно которому активации подвергают углеродную ткань с линейным электрическим сопротивлением 10-50 Ом/м в две стадии: при 830-890°С до обгара 14-20% и при снижении температу- ры со скоростью 1 -2 град/мин до 700-760°С вод ным паром в смеси с гаэообразующим продуктами активации. Данный способ позвол ет повысить адсорбционную активность по отношению к органическим красител м, прочность при разрыве и устойчивость к термоокислению.

Однако полученный углеродный активированный тканый адсорбент обладает неравномерными электрофизическими свойствами, коэффициентом вариации по элекросопротивлению 35%. Это св зано, по-видимому, прежде всего с тем, что процессы карбонизации и активации провод тс  периодическим способом.

Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности электрофизических свойств полученного тканого углеродного активированного волокнистого материала с высокими адсорбционными характеристи- ками.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  активированного тканого углеродного материала активации, согласно изобретению, подвер- гают материал, имеющий электросопротивление от 100 до 10 Ом/м2, и процесс провод т в температурных област х: при повышении температуры от 20 до 850°С, затем от 850 до 930°С и при снижении тем- пературы от 930 до 900°С, Затем от 900 до 20°С, при этом соотношение скоростей нагрева и охлаждени  в данных област х составл ет (35-39):(1-2):(0,5-1,0):(31-35) соответственно.

Тканый материал, состо щий по основе и утку из активированных нитей, полученных по данному способу, характеризуетс  адсорбционной активностью по метилено- вому голубому до 400 мг/г, линейной плот- ностью 25-75 текс, элекстросопротив- лением 3,4-25.3 Ом/м2, коэффициентом вариации по электросопротивлению 4,1-9,4 и имеет рассто ние между нит ми основы и утка 0,3x0,3-5x5 мм.

П р и м е р 1. Тканый материал саржевого переплетени  на основе УВ, полученный из гидратцеллюлозных волокон, карбонизо- ванный при 650-700°С. с электросопротивлением 105 Ом/м2 подвергают активации в

среде вод ного пара в следующих температурных област х: при повышении температуры от 20 до 850°С, затем от 850 до 930°С и при снижении температуры от 930 до 900°С, затем от 900 до 20°С. При этом соотношение скоростей нагрева и охлаждени  составл ет 37:1,5:0,75:33 соответственно. Полученный активированный тканый углеродный волокнистый материал (АТУВМ) имеет характеристики, приведенные в табл.2.

П р и м е р 2. Тканый материал саржевого переплетени  (кэрбонизованный при 550-600°С) как в примере 1, но с электросопротивлением 10 Ом/м2, подвергают активации при соотношении скоростей нагрева и охлаждени , равным 35:1:0,5:31, в температурных услови х как в примере 1. Свойства полученного материала приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Тканый материал (карбо- низованный при 750-800°С) как в примере 1, нос электросопротивлением, равным 100 Ом/м , подвергают активации согласно примеру 1 при соотношении скоростей нагрева и охлаждени , равным 39:2:1:35. Свойства полученного материала приведены в табл.2

П р и м е р 4. Тканый материал, как в примере 1, но с электросопротивлением, равным 105 Ом/м2, подвергают активации в услови х аналогично примеру 2, указанных в табл,1. Свойства полученного материала приведены в табл.2.

П р и м е р 5. Тканый материал как в примере 1, но с электросопротивлением 105 Ом/м . активируют согласно примеру 3. Услови  активации приведены в табл.1. Свойства полученного материала приведены в табл.2.

Примеры 6-12. Тканый материал как в примерах 1-3, подвергают активации, услови  которой приведены в табл.1. Свойства полученных материалов приведены в табл,2.

П р и м е р 13 (сравнительный). Ткань УУТ-2 с электросопротивлением 25 Ом/м подверга от активации при 830°С до обгара 16% и при снижении температуры со скоростью 2 град/мин до 70°С. Свойства полученного активированного материала приведены в табл.2.

Пример 14. Тканый материал армюр- ного переплетени  5x5 мм получают активацией в услови х, приведенных в табл.1. Полученный АУТВМ имеет характеристики, приведенные в табл.2.

П р и м е р 15 Тканый материал армюр- ного переплетени  5x5 мм подвергают активации в услови х, указанных в табл 1

Свойства полученного материала приведены в табл.2.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ получени  тканого активированного углеродного волокнистого материала активацией карбонизованной ткани на основе гидрэтцеллюлозных волокон при повышенных температурах вод ным паром в смеси с газообразными продуктами активации , отличающийс  тем. что активации подвергают материал, имеющий электросопротивление 100-Ю7 Ом/м . и процесс ведут в температурных област х: при повышении температуры от 20 до 850°С. затем от 850 до 930°С и при снижении температуры

   от 930 до 900°С, затем от 900 до 20°С. при этом соотношение скоростей нагрева и охлаждени  составл ет 35-39; 1-2; 0,5-1; 31- 35 соответственно.
2. 2. Тканый активированный углеродный волокнистый материал, состо щий по основе и утку из активированных углеродных нитей, характеризующийс  адсорбционной

   активностью по метиленовому голубому до 400 мг/г. отличающийс  тем, что он выполнен из нитей по основе и утку линейной плотности 25-75 текс., с шагом по основе и .утку от 0.3x0,3 до 5x5 мм и имеет

   электросопротивление 3.4-25,3 Ом/м .

   Таблица 1

   Таблица 2

   Продолжение табл. 2