[发明专利]一种防毒面具用活性炭防毒材料

说明书

本发明涉及一种防毒面具用活性炭防毒材料，属于防护材料技术领域，通过如下步骤制备：第一步、将浸渍活性炭、木质纤维、不锈钢纤维和改性碳纤维混合，加入去离子水；经过搅拌分散，形成均匀分散的悬浊液，经过抄片、压片，干燥，得到滤饼；第二步、在氮气保护条件下，将得到的滤饼在480℃条件下焙烧20mi n，得到一种防毒面具用活性炭防毒材料。本发明中以浸渍活性炭作为主要的核心吸附材料，浸渍液中的金属离子或原子负载在活性炭上，用来吸附CNC l、HCN等，发生化学反应生成配位化合物，结合不锈钢纤维和改性碳纤维，形成多孔结构，提高防毒材料的稳定性。

技术领域

本发明属于防护材料技术领域，具体地，涉及一种防毒面具用活性炭防毒材料。

背景技术

活性炭是一种黑色多孔的固体炭，早期由木材、硬果壳或兽骨等经炭化、活化制得，后改用煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要作用为：防毒面具中用来过滤气体。

浸渍炭必须具有足够的机械强度，如果强度不好，在使用过程中由于磨损会形成炭粉，这样不但会增加气流的阻力，而且会使浸渍炭的吸附效率大大降低。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种防毒面具用活性炭防毒材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种防毒面具用活性炭防毒材料，通过如下步骤制备：

第一步、将浸渍活性炭、木质纤维、不锈钢纤维和改性碳纤维混合，加入去离子水；经过搅拌分散，形成均匀分散的悬浊液，经过抄片、压片，在100℃条件下干燥至恒重，得到滤饼；

第二步、在氮气保护条件下，将得到的滤饼在480℃条件下焙烧20min，除去木质纤维，得到一种防毒面具用活性炭防毒材料。在不锈钢纤维的负载作用下，将浸渍活性炭和改性碳纤维束缚在不锈钢纤维中形成多孔结构。利用不锈钢纤维的强度提高防毒材料机械强度，提高防毒材料的稳定性，减少材料磨损造成的气流增加，进而提高防毒材料的吸附效率。

进一步地，不锈钢纤维的长度为3mm±1mm；直径为50-100μm。

进一步地，按重量份计，浸渍活性炭10-15份、木质纤维1-2份、不锈钢纤维2-5g和改性碳纤维6-8份，木质纤维选择打浆度为25°SR的针叶木纤维。

进一步地，浸渍活性炭通过如下步骤制备：

将金属盐、三乙烯二胺和去离子水与氨水的混合溶液中，在70℃下充分搅拌溶解，得到浸渍液；将上述配置好的浸渍液均匀倒入活性炭中，并不断搅拌，待浸渍充分完全后，经过过滤，得到的混合物，然后在160℃条件下，干燥至恒重，得到浸渍活性炭。使用等量浸渍的方法进行浸渍处理。

进一步地，按重量份计，金属盐包括碱式碳酸铜10-16份、七钼酸铵5-6份、碱式碳酸锌1-4份、硝酸银9-12份、碳酸氢铵5-6份。

进一步地，金属盐、三乙烯二胺、去离子水和氨水的用量质量比为30-35：2：15：30。

进一步地，改性碳纤维通过如下步骤制备：

步骤S11、将碳纤维在80℃的硝酸溶液中氧化4h，之后用去离子水洗涤至中性，最后在真空烘箱中烘干，初改性碳纤维；碳纤维在硝酸溶液中发生氧化反应，在碳纤维的表面引入了多种含氧官能团，得到改性碳纤维。

步骤S12、将初改性碳纤维和N，N-二甲基甲酰胺混合，超声分散2h，然后加入缩合剂和改性剂，在温度为78℃条件下，搅拌反应6h，反应结束后，减压抽滤，用无水乙醇洗涤，洗涤结束后，在50℃条件下干燥至恒重，得到改性碳纤维。改性剂在缩合剂的作用下，接枝在初改性碳纤维的表面。

进一步地，缩合剂为HATU，为常用的多肽缩合试剂。