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1、1. 进展进展 人们曾尝试在粒状或粉状活性炭的基础上开发了纤维状活性人们曾尝试在粒状或粉状活性炭的基础上开发了纤维状活性炭（炭（Fibrous Activated CarbonFibrous Activated Carbon），例如，通过在粘胶人造），例如，通过在粘胶人造丝的纺丝液中加入粒度小于丝的纺丝液中加入粒度小于7070微米的活性炭，然后进行纺丝。微米的活性炭，然后进行纺丝。通过加热聚酯（芯）通过加热聚酯（芯）/ /聚乙烯（皮）复合纤维而将粒状活性炭聚乙烯（皮）复合纤维而将粒状活性炭粘在纤维表皮，再热牵伸。或用粘合剂将粒状活性炭粘附在粘在纤维表皮，再热牵伸。或用粘合剂将粒状活性炭粘附在纤
2、维上。然而，这样制备的纤维状活性炭由于部分炭粒表面纤维上。然而，这样制备的纤维状活性炭由于部分炭粒表面被覆盖使吸附性能下降。人们还试图将活性炭填灌到空心纤被覆盖使吸附性能下降。人们还试图将活性炭填灌到空心纤维中的方法制备纤维状活性炭，但工艺复杂，所制纤维较粗，维中的方法制备纤维状活性炭，但工艺复杂，所制纤维较粗，容易破裂，不适应于纺织操作。容易破裂，不适应于纺织操作。1. 进展进展 六十年代初，得益于高性能碳纤维的研究发展和活六十年代初，得益于高性能碳纤维的研究发展和活性炭的工作积累，人们直接采用纤维为原料进行碳化性炭的工作积累，人们直接采用纤维为原料进行碳化活化，成功制备了活性碳纤维（活化，
3、成功制备了活性碳纤维（Activated Activated Carbon FiberCarbon Fiber），使新一代的纤维状吸附材料成为），使新一代的纤维状吸附材料成为现实现实 七十年代中期，人们成功工业化生产了粘胶基、七十年代中期，人们成功工业化生产了粘胶基、聚丙烯腈基、木质素基和酚醛基活性碳纤维聚丙烯腈基、木质素基和酚醛基活性碳纤维 八十年代中，又成功开发并工业化生产了沥青基活性八十年代中，又成功开发并工业化生产了沥青基活性碳纤维。碳纤维。1. 进展进展 活性碳纤维之所以一直受到科学家和企业家的重视，而且成活性碳纤维之所以一直受到科学家和企业家的重视，而且成为当今国际上多孔吸附分离材
4、料研究的热点方向，这是由于为当今国际上多孔吸附分离材料研究的热点方向，这是由于它具有与传统活性炭等吸附材料所不同的化学结构、物理织它具有与传统活性炭等吸附材料所不同的化学结构、物理织构和优异的性能特征构和优异的性能特征 碳含量高，比表面积大，微孔丰富，孔径小且分布窄，从而碳含量高，比表面积大，微孔丰富，孔径小且分布窄，从而吸附量大，吸附速度快，再生容易。吸附量大，吸附速度快，再生容易。 并且，它能以纱、线、布、毡等形式使用，在工程应用上更并且，它能以纱、线、布、毡等形式使用，在工程应用上更为灵活方便。为灵活方便。 因此，在化学化工、环境保护、资源能源、医疗卫生、电器、因此，在化学化工、环境保护
5、、资源能源、医疗卫生、电器、军工等领域显示出良好的应用前景，成功地被应用于溶剂回军工等领域显示出良好的应用前景，成功地被应用于溶剂回收，废水废气净化、毒气、毒液、放射性物质及微生物的吸收，废水废气净化、毒气、毒液、放射性物质及微生物的吸附处理、贵金属的回收、电极制造等方面。附处理、贵金属的回收、电极制造等方面。2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的种类活性炭纤维的种类 活性碳纤维是以高聚物纤维为原料，经高温碳化和活化而制活性碳纤维是以高聚物纤维为原料，经高温碳化和活化而制备的一种纤维状高效吸附分离材料。依据纤维原料的不同，备的一种纤维状高效吸附分离材料。依据纤维原料的不同，人们将活性
6、碳纤维分为不同种类，称为基活性碳纤维人们将活性碳纤维分为不同种类，称为基活性碳纤维（-based activated carbon fiber-based activated carbon fiber）。）。 2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的种类活性炭纤维的种类 1 1、纤维素基活性碳纤维 2 2、聚丙基烯腈基活性碳纤维 3 3、沥青基活性碳纤维。 4 4、酚醛纤维基活性碳纤维。 5 5、其它活性碳纤维。2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的制备工艺活性炭纤维的制备工艺2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的制备工艺活性炭纤维的制备工艺 （1 1）预处理工艺预
7、处理有两种类型， 其一为盐浸渍预处理。 其二为预氧化处理2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的制备工艺活性炭纤维的制备工艺 （2 2）碳化工艺 碳化是在惰性气氛中加热升温，逐渐排除纤维中可挥发的非碳组分，形成类石墨微晶结构的碳化纤维的过程。2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的制备工艺活性炭纤维的制备工艺 （2 2）碳化工艺 碳化工序的主要工艺参数： 碳化过程升温速度 碳化温度 碳化时间 碳化气氛2. 种类及制备工艺种类及制备工艺 活性炭纤维的制备工艺活性炭纤维的制备工艺 （3 3）活化工艺 活化反应是在高温下用氧化性气体刻蚀碳化纤维，生成多孔活化反应是在高温下用氧化性气体
8、刻蚀碳化纤维，生成多孔的活性碳纤维。的活性碳纤维。 . 3 活性炭纤维的修饰改性活性炭纤维的修饰改性 为了改善活性炭纤维的性能，可通过化学和物理方法对活性炭纤维的孔结构和表面化学结构进行修饰。 。 . 4 活性炭纤维的生产设备活性炭纤维的生产设备 从工艺流程上看，活性炭纤维的生产设备有间歇式和连续式两类。（1 1）间歇式生产设备）间歇式生产设备 研究上常用管式电炉来进行活性炭纤维的制备。但是间歇研究上常用管式电炉来进行活性炭纤维的制备。但是间歇式设备的热能利用率低，能耗大，生产周期长，生产效率低。式设备的热能利用率低，能耗大，生产周期长，生产效率低。因此，常采用内胆式密封式两段法生产设备和工艺，来降低因此，常采用内胆式密封式两段法生产设备和工艺，来降低能耗，缩短周期。能耗，缩短周期。. 4 活性炭纤维的生产设备活性炭纤维的生产设备 从工艺流程上看，活性炭纤维的生产设备有间歇式和连续式两类。（2 2）连续式生产设备）连续式生产设备 规模工业化生产均采用连续式设备。规模工业化生产均采用连续式设备。