[发明专利]一种活性炭纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种活性炭纤维的制备方法，该活性炭纤维的重量百分比组成为：

成纤聚合物            80～95；

功能性添加成分        20～5，

所述的成纤聚合物为聚丙烯腈、改性聚丙烯腈、聚乙烯醇或再生纤维素纤维；所述的功能性添加成分为载金属的超细吸附剂，平均粒径为0.01～20μm，所述的载金属为银、铜、铝和锌离子中的任一种；

该制备方法先依据所述活性炭纤维的组成采用常规的湿法纺丝工艺方法制备出含功能性添加成分的基材成纤聚合物纤维，所述的基材成纤聚合物纤维为聚丙烯腈基纤维、改性聚丙烯腈基纤维、聚乙烯醇基纤维或再生纤维素纤维基纤维；再对所述的基材成纤聚合物纤维进行如下活性化处理：

(1)对于所述含功能性添加成分的聚丙烯腈基纤维或者改性聚丙烯腈基纤维，经常规预处理后，放在马弗炉中200～310℃下预氧化定型40～300min，再将纤维放于电阻炉中，1～15℃/min升温，通入氮气，600～900℃下炭化30～120min，然后通入1∶1(v∶v)水蒸气和氮气，700～900℃下物理活化30～120min，制备含功能性添加成分的聚丙烯腈基活性炭纤维或者改性聚丙烯腈基活性炭纤维；或者将所述纤维在2～8％(w/v)磷酸铵和4～10％(w/v)硫酸铵按4∶6(wt∶wt)比例配制的混合液中浸渍20～130min后，放在马弗炉中200～310℃下预氧化定型40～300min，再将纤维放于电阻炉中，1～15℃/min升温，通入氮气，600～900℃下炭化30～120min，然后通入1∶1(v∶v)水蒸气和氮气，700～900℃下物理-化学活化30～120min，即得到含功能性添加成分的聚丙烯腈基活性炭纤维或者改性聚丙烯腈基活性炭纤维；或者

(2)对于所述含功能性添加成分的再生纤维素纤维基纤维，先将其在1∶4(V∶V)的环氧氯丙烷与3mol/L氢氧化钠的混合溶液中加热回流50～100min进行交联，再将交联纤维浸于2～8wt％的磷酸铵溶液中20～80min，取出放于马弗炉中，200～250℃下加热40～100min，再放于电阻炉中，通入氮气，700～1000℃下炭化30～100min，然后通入水蒸气700～1000℃下活化30～120min，空气冷却，即得到含功能性添加成分的再生纤维素纤维基活性炭纤维；或者

(3)对于所述含功能性添加成分的聚乙烯醇基纤维，先对基材纤维进行常规缩醛化工艺处理，制成缩醛化纤维，然后将缩醛化纤维进行(1)所述的物理-化学活化过程，即得到含功能性添加成分的聚乙烯醇基活性炭纤维。

2.根据权利要求1所述活性炭纤维的制备方法，其特征在于所述载金属的超细吸附剂为载金属活性炭粉末、载金属活性炭纤维粉末或载金属分子筛；平均粒径为0.1～5μm；所述成纤聚合物与功能性添加成分的重量百分比为85～90∶15～10。

3.根据权利要求2所述的活性炭纤维的制备方法，其特征在于所述载金属的超细吸附剂为载银活性炭粉末、载银活性炭纤维粉末和载银分子筛中的任一种。