一種高效吸附竹炭及其制備方法
【專利摘要】一種高效吸附竹炭及其制備方法，涉及竹炭加工技術領域，其特征在于：所述竹炭由以下重量份的原料配比制成：竹節(jié)100?120份、木屑30?45份、樹皮4?8份、稻殼10?15份、花生殼5?10份、棉殼5?8份、玉米桿10?12份、秸稈5?10份、吸附劑10?20份、松香皂15?20份、碳酸鈣12?15份、氯化鈣7?10份、氯化鋅4?8份、硫化鉀5?7份。本發(fā)明制作竹炭的原料經(jīng)壓制成型、高溫熱解、無氧炭化制成的竹炭比表面積高達700平方米/克，炭化干餾后，會產(chǎn)生無數(shù)個孔隙，這種炭質氣孔具有極強的吸附力，能有效吸收多種浮游物質，與一般竹炭相比具有更長的飽和周期同時能夠吸收空氣中的水分，起到干燥作用。
【專利說明】
一種高效吸附竹炭及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及竹炭加工技術領域，具體涉及一種高效吸附竹炭及其制備方法。
【背景技術】
[0002]竹炭是以三年生以上高山毛竹為原料，經(jīng)近高溫燒制而成的一種炭。竹炭具有疏松多孔的結構，其分子細密多孔，質地堅硬。有很強的吸附能力，能凈化空氣、消除異味、吸濕防霉、抑菌驅蟲。與人體接觸能去濕吸汗，促進人體血液循環(huán)和新陳代謝，緩解疲勞。經(jīng)科學提煉加工后，已廣泛應用于日常生活中。但是隨著時間的延長竹炭吸附能力會逐漸減弱，甚至達到飽和狀態(tài)而不再具有吸附能力，同時竹炭不能有效的吸收空氣中的水分。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決上述問題，提供一種高效吸附竹炭及其制備方法。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現(xiàn):
[0005]—種高效吸附竹炭，其特征在于，所述竹炭由以下重量份的原料配比制成:
[0006]竹節(jié)100-120份、木肩30-45份、樹皮4-8份、稻殼10-15份、花生殼5-10份、棉殼5-8份、玉米桿10-12份、秸桿5-10份、吸附劑10-20份、松香皂15-20份、碳酸鈣12-15份、氯化鈣7-10份、檀香粉3-5份、柏樹粉2-4份、榆樹粉2-5份。
[0007]各原料的優(yōu)選份量為:竹節(jié)110份、木肩38份、樹皮6份、稻殼13份、花生殼8份、棉殼7份、玉米桿11份、秸桿8份、吸附劑15份、松香皂18份、碳酸鈣14份、氯化鈣9份、檀香粉4份、柏樹粉3份、榆樹粉4份。
[0008]所述木肩、樹皮來源于梧桐、桑樹。
[0009]所述吸附劑由硅膠、活性氧化鋁、分子篩按1:2:1比例組成。
[0010]所述松香皂以松香為主料加入堿液和助劑，通過加熱反應而制取的。其生產(chǎn)方法如下:
[0011]I)、首先配制堿液，所述堿液為氫氧化鈉溶液，質量百分比在30-40%之間；
[0012]2)、選取合乎要求的二級或三級松香，粉碎成粉末狀，放在空氣中氧化5-12小時，待其顏色變?yōu)樯詈稚珪r便可使用；
[0013]3)、將堿溶液加入反應釜，升溫至90?100°C，在攪拌狀態(tài)下慢慢加入松香粉末；
[0014]4)、按上述方法生成的松香皂發(fā)泡倍數(shù)低、消泡快、性能不好，為提高其性能，可在反應時加入各種改性劑，以改善其發(fā)泡能力和穩(wěn)泡性。
[0015]所述步驟4)中的改性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。
[0016]—種高效吸附竹炭的制備方法，包括以下步驟:
[0017]I )、配料:分別按比例稱取所述原料混合均勻后經(jīng)破碎機破碎成3mm以下的顆粒狀；
[0018]2)、烘干:將破碎好的原料輸送到圓筒烘干機內進行烘干，圓筒烘干機內部沿軸線方向設置攪拌葉輪，烘干時溫度控制在20_150°C，時間3-4小時，主要將原料中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發(fā)，各原料化學組成幾乎沒有變化，經(jīng)烘干機烘干后使原料含水份含量在12%以內；
[0019]3)、成型:烘干后的物料通過制棒機經(jīng)高溫高壓使之成型，成型后的竹炭原料為中空圓柱體，外徑、內徑比在1.2-2范圍內，同時在外圓周上沿徑向方向上均勻分布有溝槽；
[0020]4)、炭化:成型原料棒放入特制炭化爐內進行炭化，炭化爐采用回轉爐，先對爐體進行抽真空，再充入氮氣進行升溫，升溫過程中氮氣從進氣口流入，出氣口流出并隨竹節(jié)素、焦油等產(chǎn)生的廢棄物一起排出，氮氣保持動態(tài)循環(huán)同時爐體內壓強不變，此過程分三個階段，第一階段預炭化階段，溫度50—275攝氏度，時間30-60分鐘，第二階段炭化階段，溫度為275—400攝氏度，時間1-2小時，第三階段煅燒階段，溫度上升450—800攝氏度，時間4_5小時；
[0021 ] 5)、冷卻:停止對爐體加熱同時加大氮氣流量使炭化后的竹炭在爐內迅速冷卻至室溫，采用急冷有利于生成的竹炭表面產(chǎn)生大量的空隙，增大比表面積。
[0022]所述步驟5)中氮氣流量為180-250L/min，降溫速率在100-125°C/min。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明制作竹炭的原料經(jīng)壓制成型、高溫熱解、無氧炭化制成的竹炭比表面積高達700平方米/克(一克竹炭的內部面積相當于一個藍球場那么大)，炭化干餾后，會產(chǎn)生無數(shù)個孔隙，這種炭質氣孔具有極強的吸附力，能有效吸收多種浮游物質，與一般竹炭相比具有更長的飽和周期同時能夠吸收空氣中的水分，起到干燥作用且該竹炭制品具有檀香味，能夠有效的改善空氣質量。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0025]實施例1
[0026]稱取:竹節(jié)100份、木肩30份、樹皮4份、稻殼10份、花生殼5份、棉殼5份、玉米桿10份、秸桿5份、吸附劑10份、松香皂15份、碳酸鈣12份、氯化鈣7份、氯化鋅4份、硫化鉀5份、檀香粉3份、柏樹粉2份、榆樹粉2份。
[0027]實施例2
[0028]稱取:竹節(jié)110份、木肩38份、樹皮6份、稻殼13份、花生殼8份、棉殼7份、玉米桿11份、秸桿8份、吸附劑15份、松香皂18份、碳酸鈣14份、氯化鈣9份、氯化鋅6份、硫化鉀6份、檀香粉4份、柏樹粉3份、榆樹粉4份。
[0029]實施例3
[0030]稱取:竹節(jié)120份、木肩45份、樹皮8份、稻殼15份、花生殼10份、棉殼8份、玉米桿12份、秸桿1份、吸附劑20份、松香皂20份、碳酸鈣15份、氯化鈣1份、氯化鋅4-8份、硫化鉀5_7份、氯化鋅8份、硫化鉀7份、檀香粉5份、柏樹粉4份、榆樹粉5份。
[0031]所述木肩、樹皮來源于梧桐、桑樹。
[0032]所述吸附劑由硅膠、活性氧化鋁、分子篩按1:2:1比例組成。
[0033]所述松香皂以松香為主料加入堿液和助劑，通過加熱反應而制取的。其生產(chǎn)方法如下:
[0034]I)、首先配制堿液，所述堿液為氫氧化鈉溶液，質量百分比在30-40%之間；
[0035]2)、選取合乎要求的二級或三級松香，粉碎成粉末狀，放在空氣中氧化5-12小時，待其顏色變?yōu)樯詈稚珪r便可使用；
[0036]3)、將堿溶液加入反應釜，升溫至90?100°C，在攪拌狀態(tài)下慢慢加入松香粉末；
[0037]4)、按上述方法生成的松香皂發(fā)泡倍數(shù)低、消泡快、性能不好，為提高其性能，可在反應時加入各種改性劑，以改善其發(fā)泡能力和穩(wěn)泡性。
[0038]所述步驟4)中的改性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。
[0039]制備實施例1、實施例2、實施例3的方法，包括以下步驟:
[0040]I )、配料:分別按比例稱取所述原料混合均勻后經(jīng)破碎機破碎成3mm以下的顆粒狀；
[0041 ] 2)、烘干:將破碎好的原料輸送到圓筒烘干機內進行烘干，圓筒烘干機內部沿軸線方向設置攪拌葉輪，烘干時溫度控制在20_150°C，時間3-4小時，主要將原料中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發(fā)，各原料化學組成幾乎沒有變化，經(jīng)烘干機烘干后使原料含水份含量在12%以內；
[0042]3)、成型:烘干后的物料通過制棒機經(jīng)高溫高壓使之成型，成型后的竹炭原料為中空圓柱體，外徑、內徑比在1.2-2范圍內，同時在外圓周上沿徑向方向上均勻分布有溝槽；
[0043]4)、炭化:成型原料棒放入特制炭化爐內進行炭化，炭化爐采用回轉爐，先對爐體進行抽真空，再充入氮氣進行升溫，升溫過程中氮氣從進氣口流入，出氣口流出并隨竹節(jié)素、焦油等產(chǎn)生的廢棄物一起排出，氮氣保持動態(tài)循環(huán)同時爐體內壓強不變，此過程分三個階段，第一階段預炭化階段，溫度50—275攝氏度，時間30-60分鐘，第二階段炭化階段，溫度為275—400攝氏度，時間1-2小時，第三階段煅燒階段，溫度上升450—800攝氏度，時間4_5小時；
[0044]5)、冷卻:停止對爐體加熱同時加大氮氣流量使炭化后的竹炭在爐內迅速冷卻至室溫，采用急冷有利于生成的竹炭表面產(chǎn)生大量的空隙，增大比表面積。
[0045]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種高效吸附竹炭，其特征在于:所述竹炭由以下重量份的原料配比制成: 竹節(jié)100-120份、木肩30-45份、樹皮4-8份、稻殼10-15份、花生殼5-10份、棉殼5-8份、玉米桿10-12份、秸桿5-10份、吸附劑10-20份、松香皂15-20份、碳酸鈣12-15份、氯化鈣7-10份、檀香粉3_5份、柏樹粉2-4份、榆樹粉2-5份。2.如權利要求1所述的一種高效吸附竹炭，其特征在于:各原料重量份配比為: 竹節(jié)110份、木肩38份、樹皮6份、稻殼13份、花生殼8份、棉殼7份、玉米桿11份、秸桿8份、吸附劑15份、松香阜18份、碳酸|丐14份、氯化|丐9份、檀香粉4份、柏樹粉3份、榆樹粉4份。3.如權利要求1或2所述的一種高效吸附竹炭，其特征在于:所述木肩、樹皮來源于梧桐、桑樹。4.如權利要求1或2所述的一種高效吸附竹炭，其特征在于:所述吸附劑由硅膠、活性氧化招、分子篩按重量份1:2:1比例組成。5.如權利要求1或2所述的一種高效吸附竹炭，其特征在于:所述松香皂以松香為主料加入堿液和助劑，通過加熱反應而制取的。其生產(chǎn)方法如下: 1)、首先配制堿液，所述堿液為氫氧化鈉溶液，質量百分比在30-40%之間； 2)、選取合乎要求的二級或三級松香，粉碎成粉末狀，放在空氣中氧化5-12小時，待其顏色變?yōu)樯詈稚珪r便可使用； 3)、將堿溶液加入反應釜，升溫至90?100°C，在攪拌狀態(tài)下慢慢加入松香粉末； 4)、按上述方法生成的松香皂發(fā)泡倍數(shù)低、消泡快、性能不好，為提高其性能，可在反應時加入各種改性劑，以改善其發(fā)泡能力和穩(wěn)泡性。6.如權利要求5所述的一種高效吸附竹炭，其特征在于:所述步驟4)中的改性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。7.制備權利要求1或2中一種高效吸附竹炭的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、配料:分別按比例稱取所述原料混合均勻后經(jīng)破碎機破碎成3mm以下的顆粒狀； 2)、烘干:將破碎好的原料輸送到圓筒烘干機內進行烘干，圓筒烘干機內部沿軸線方向設置攪拌葉輪，烘干時溫度控制在20-150°C，時間3-4小時，主要將原料中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發(fā)，各原料化學組成幾乎沒有變化，經(jīng)烘干機烘干后使原料含水份含量在12%以內； 3)、成型:烘干后的物料通過制棒機經(jīng)高溫高壓使之成型，成型后的竹炭原料為中空圓柱體，外徑、內徑比在1.2-2范圍內，同時在外圓周上沿徑向方向上均勻分布有溝槽； 4)、炭化:成型原料棒放入特制炭化爐內進行炭化，炭化爐采用回轉爐，先對爐體進行抽真空，再充入氮氣進行升溫，升溫過程中氮氣從進氣口流入，出氣口流出并隨竹節(jié)素、焦油等產(chǎn)生的廢棄物一起排出，氮氣保持動態(tài)循環(huán)同時爐體內壓強不變，此過程分三個階段，第一階段預炭化階段，溫度50—275攝氏度，時間30-60分鐘，第二階段炭化階段，溫度為275—400攝氏度，時間1-2小時，第三階段煅燒階段，溫度上升450—800攝氏度，時間4-5小時； 5)、冷卻:停止對爐體加熱同時加大氮氣流量使炭化后的竹炭在爐內迅速冷卻至室溫。8.如權利要求7所述的制備高效吸附竹炭的方法，其特征在于:所述步驟5)中氮氣流量為 180-250L/min,降溫速率在 100-125°C/min。
【文檔編號】B01J20/20GK105964222SQ201610352759
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】王林
【申請人】和縣伊邁炭業(yè)有限責任公司