活性碳纖維的預處理與制備方法

2021-02-19

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生產活性碳纖維的工藝根據前驅體材料的不同有所不同，但所有的前驅體材料都要經過預處理、碳化、活化而成，原材料首先經預處理成為可碳化纖維，再進一步經碳化和活化成為活性碳纖維制品。

　　預處理：即穩定化處理，主要目的是使纖維不融化，在碳化和活化的高溫過程中保持纖維原形。主要有鹽浸漬和預氧化兩種方式。鹽浸漬是將原料纖維充分浸漬在鹽(磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等)溶液中，然后使其干燥。該法用在粘膠基ACF生產中，與直接進行碳化或活化的相比，既可提高收率，同時其纖維力學和吸附性能也得到改善，預氧化處理一般采用空氣預氧化的方法，原料纖維在一定的溫度范圍內，緩慢預氧化一定時間，或者按照一定升溫程序升溫預氧化。

　　碳化:碳化是生產活性碳纖維的重要環節。碳化是在惰性氣體(如氮氣或氬氣等)環境下于800～1000℃對纖維進行熱處理，排除大部分非碳成分，形成具有類似石墨微晶結構的碳化纖維。活化是在高溫下用氧化性氣體刻蝕碳化纖維，使所得ACF具有理想的微孔結構和較高的比表面積。

　　活化:是指碳化纖維經活化劑處理后，產生大量的空隙，并伴隨著比表面積的增大和重量損失，同時形成一定量的活性基團的過程。活化條件和程度影響產品的結構和性能。影響活化的主要因素有：活化劑種類、活化溫度、活化時間、活化劑濃度。