一種活性炭基特種合成紙的製備方法與流程
2023-11-07 07:54:57
本發明屬於複合材料生產技術領域，具體涉及一種活性炭基特種合成紙的製備方法。
背景技術：
活性炭基特種紙，簡稱活性炭紙。它是採用植物纖維與活性炭配合而製成的具有比表面積和外表面積大，吸附數量多，吸附效率高和使用方便等特點的特種紙。活性炭紙是一種新型材料產品，是活性炭利用途徑上的一次重大改革。
活性炭紙在整個生產過程所使用的植物纖維需要經過切碎和加高濃度鹼水進行高溫蒸煮，再經過離心篩、高頻震動篩、洗漿機、壓濾機等機械去除原槳中含有的鹼水，最後進行漂白等處理後才能用於和活性炭配合造紙。一方面活性炭紙生產工藝流程複雜，並會產生大量工業廢液汙染環境；另一方面植物纖維的主要獲取途徑為木材，大量地砍伐森林會給生態環境造成一定的破壞；同時現在活性炭紙整體結構一般較為緻密，使特種紙產品與環境所接觸的表面積大大減小，導致其吸附性能下降，在一定程度上限制了它的應用範圍。由以上分析可以看出，目前活性炭紙產品主要存在破壞生態、汙染環境、產品整體結構緻密和吸附性能受限等缺點，因此必須對活性炭紙的生產技術進行改進，才能拓展其應用領域。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種材料易得、工藝簡單可靠、環境友好的活性炭基特種合成紙的製備方法。
本發明的目的是通過如下的技術方案來實現的：
該活性炭基特種合成紙的製備方法，包括如下步驟：
(1)將15～20重量份的聚氨酯顆粒、50～150重量份的溶劑在反應器中攪拌30分鐘，再靜置48小時，使聚氨酯顆粒完全溶解在溶劑中，得到聚氨酯溶液；
(2)在步驟(1)所得聚氨酯溶液中加入2～25重量份的活性炭，攪拌1小時，混合均勻，得到固液混合物；
(3)將步驟(2)所得的固液混合物塗布於離型紙上，然後一同浸入硝酸銀水溶液中，待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入氯化鈉水溶液中30分鐘；
(4)將步驟(3)所得離型紙和膜一併放入電熱鼓風乾燥箱中乾燥1小時，將膜與離型紙剝離；
(5)根據需求將膜製品剪裁成合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
優選地，步驟(1)所述聚氨酯顆粒為聚酯型熱塑性聚氨酯顆粒和聚醚型熱塑性聚氨酯顆粒中的至少一種，其邵氏硬度為85A～95A。
優選地，步驟(1)所述溶劑為N,N-二甲基甲醯胺和N,N-二甲基乙醯胺中的至少一種。
優選地，步驟(2)所述活性炭是顆粒大小為325目、400目、500目和600目中的一種或者兩種以上的混合物。
優選地，步驟(3)中所述硝酸銀水溶液的濃度為12％。
優選地，步驟(3)中所述氯化鈉水溶液的濃度為6％。
優選地，步驟(4)中所述電熱鼓風乾燥箱中溫度為50℃。
優選地，步驟(5)所得活性炭基特種合成紙外觀為灰色，通過調節步驟(3)中塗布於離型紙上的固液混合物厚度控制特種合成紙厚度在0.06～0.16mm之間，以A4紙張面積計質量介於4.0～5.4g之間。
本發明與現有活性炭紙生產技術相比具有如下特點：
(1)本發明特種合成紙內部的活性炭粉末以及特種合成紙的多孔疏鬆結構，大大提升了特種合成紙對環境中有害物質的吸附性能。
(2)在本發明的生產過程中，合成紙內部生成的含銀化合物，可對特種合成紙吸附的苯、甲醛等物質產生光催化降解作用，並能夠將其分解為無毒物質，起到改善環境的作用。
具體實施方式
下面通過具體實施例來對本發明作進一步詳細的描述，其中，所述原料均為工業化產品，設備為普通工業化的生產設備。
實施例1：
稱取15千克邵氏硬度為85A的聚酯型熱塑性聚氨酯和55千克N,N-二甲基甲醯胺置於反應器中，攪拌30分鐘後靜置48小時，使聚酯型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基甲醯胺中；再加入10千克325目的活性炭並攪拌1小時得到固液混合物；將所得的固液混合物靜置去泡後塗布於離型紙上，並立即一同浸入12％的硝酸銀水溶液中；待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入6％的氯化鈉水溶液中30分鐘；取出並放置在電熱鼓風乾燥箱中於50℃乾燥1小時，將膜與離型紙剝離；通過調節離型紙上塗布的固液混合物厚度控制膜的總厚度為0.06mm；最後根據需求將膜製品剪裁為合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙產品顏色為灰色，厚度為0.06mm，質量(以A4紙張面積計)為4.0g。
實施例2：
稱取15千克邵氏硬度為90A的聚醚型熱塑性聚氨酯和150千克N,N-二甲基乙醯胺置於反應器中，攪拌30分鐘後靜置48小時，使聚醚型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基乙醯胺中；再加入25千克400目的活性炭並攪拌1小時得到固液混合物；將所得的固液混合物靜置去泡後塗布於離型紙上，並立即一同浸入12％的硝酸銀水溶液中；待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入6％的氯化鈉水溶液中30分鐘；取出並放置在電熱鼓風乾燥箱中於50℃乾燥1小時，將膜與離型紙剝離；通過調節離型紙上塗布的固液混合物厚度控制膜的總厚度為0.08mm；最後根據需求將膜製品剪裁為合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙產品顏色為灰色，厚度為0.08mm。質量(以A4紙張面積計)為4.3g。
實施例3：
稱取20千克邵氏硬度為95A的聚酯型熱塑性聚氨酯和100千克N,N-二甲基甲醯胺置於反應器中，攪拌30分鐘後靜置48小時，使聚酯型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基甲醯胺中；再加入20千克500目的活性炭並攪拌1小時得到固液混合物；將所得的固液混合物靜置去泡後塗布於離型紙上，並立即一同浸入12％的硝酸銀水溶液中；待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入6％的氯化鈉水溶液中30分鐘；取出並放置在電熱鼓風乾燥箱中於50℃乾燥1小時，將膜與離型紙剝離；通過調節離型紙上塗布的固液混合物厚度控制膜的總厚度為0.10mm；最後根據需求將膜製品剪裁為合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙產品顏色為灰色，厚度為0.10mm，質量(以A4紙張面積計)為4.7g。
實施例4：
稱取18千克邵氏硬度為94A的聚醚型熱塑性聚氨酯和50千克N,N-二甲基乙醯胺置於反應器中，攪拌30分鐘後靜置48小時，使聚醚型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基乙醯胺中；再加入2千克600目的活性炭並攪拌1小時得到固液混合物；將所得的固液混合物靜置去泡後塗布於離型紙上，並立即一同浸入12％的硝酸銀水溶液中；待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入6％的氯化鈉水溶液中30分鐘；取出放置在電熱鼓風乾燥箱中於50℃乾燥1小時，將膜與離型紙剝離；通過調節塗布於離型紙上的固液混合物厚度控制膜的總厚度為0.12mm；最後根據需求將膜製品剪裁為合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙產品顏色為灰色，厚度為0.12mm。質量(以A4紙張面積計)為5.0g。
實施例5：
稱取20千克邵氏硬度為86A的聚酯型熱塑性聚氨酯和57千克N,N-二甲基甲醯胺置於反應器中，攪拌30分鐘後靜置48小時，使聚酯型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基甲醯胺中；再加入325目，400目，500目和600目各1.25千克的活性炭並攪拌1小時得到固液混合物；將所得的固液混合物靜置去泡後塗布於離型紙上，並立即一同浸入12％的硝酸銀水溶液中；待固液混合物完全固化成膜後，再將離型紙和膜一併浸入6％的氯化鈉水溶液中30分鐘；取出放置在電熱鼓風乾燥箱中於50℃乾燥1小時，再將膜與離型紙剝離；通過調節離型紙上塗布的固液混合物厚度控制膜的總厚度為0.16mm；最後根據需求將膜製品剪裁為合適尺寸，即得到活性炭基特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙產品顏色為灰色，厚度為0.16mm，質量(以A4紙張面積計)為5.4g。