一种阻燃活性炭复合片的制作方法

1.本发明涉及的是一种阻燃活性炭复合片，具体涉及一种具有安全性能的活性炭复合片材，属于新材料和环保技术领域。


背景技术：

2.活性炭具有良好的吸附性能已被广泛应用于空气净化中对有害气体的吸附，目前活性炭的制成品主要有蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性炭纤维毯，在包括vocs在内的有机废气处理上应用最为广泛的是蜂窝活性炭产品。
3.活性炭的多孔穴结构具有极高的比表面积，对大分子气体有较好的吸附能力，但将活性炭制成蜂窝制成品后，其吸附效能大幅降低，其原因是为保证蜂窝制成品的强度，生产时需要在活性炭粉末中添加粘合剂、陶泥等辅料，添加辅料后会降低了制成品的单位体积(或表面积)的活性炭含量，而且这些辅料有很大程度堵塞和封闭了活性炭孔穴造成吸附效能降低，辅料添加比例越大其吸附效能越低，但辅料添加量减少其制成品的强度就会降低，容易导致运输和使用中破损，尤其采用离线脱附的方式对蜂窝活性炭进行再生时，多次反复的装拆和运输使其破损率大幅增加。
4.再有，传统活性炭制品脱附再生时为避免发生火灾风险，会采用高温惰性气体或蒸汽进行脱附，而这种方法会大幅增加投资成本和脱附成本，或者带来水污染，如采用热空气脱附会很容易引发火灾，所以为保证安全只能用120℃以下的脱附温度，而过低的脱附温度对于高沸点的有机溶剂难以彻底脱附干净，导致蜂窝活性炭再生后的吸附量逐步衰减，降低了蜂窝活性炭的使用寿命。
5.颗粒活性炭和活性炭纤维毯也存在吸附效率低、风阻大等问题，这类产品在市场上较少采用。
6.而目前市场上所使用的沸石转轮，可以采用高温热风脱附，其价格非常昂贵，而且沸石分子筛与活性炭相比，其对有机废气种类的适用范围较窄，稍有不慎就会对沸石分子筛材料造成损害，修复成本很高，所以沸石转轮未能在市场上普遍应用。


技术实现要素：

7.本发明需要解决的技术问题是提供一种阻燃活性炭复合片，该种阻燃活性炭复合片具有吸附效能高、不易破损、使用寿命长、对有机废气适用范围广、价格低廉和具有阻燃性的优点。
8.本发明可以采取如下技术方案:
9.一种阻燃活性炭复合片，包括一层金属层、两层粘合层和两层活性炭层；所述的金属层由铝片构成，所述的粘合层由粘合剂构成，各相应的粘合层对应地位于金属层的上表面、下表面；各活性炭层通过对应粘合层粘附并全覆盖在金属层对应的上表面、下表面；所述活性炭层其一面裸露于外界；所述的粘合层中分布有阻燃微粒。
10.本发明解决问题还可以进一步采取以下改进措施：
11.进一步的改进为，所述的铝片其厚度在20-100μm之间。
12.进一步的改进为，所述的铝片是平面形状的铝片。
13.进一步的改进为，所述的铝片是瓦楞形状的铝片。
14.进一步的改进为，所述的粘合剂为耐高温的无机粘合剂。
15.进一步的改进为，所述的阻燃微粒为无机阻燃物。
16.进一步的改进为，所述的活性炭层是由无数的活性炭颗粒组成。
17.进一步的改进为，所述活性炭颗粒其粒径在50-800μm之间。
18.上述技术方案具有这样的技术效果:
19.1、本发明通过让活性炭层一面完全裸露，解决了传统蜂窝活性炭存在活性炭孔穴被粘合剂和辅料堵塞和封闭的问题，大幅提高其吸附效能。
20.2、本发明所形成的复合结构中采用的铝片作为金属层具有良好的柔性和延展性，很容易加工成瓦楞状，并在运输和使用过程中完全避免了传统蜂窝活性炭容易破损的问题。
21.3、本发明采用铝片和无机粘合剂，并在粘合剂中添加阻燃剂，可有效防止在高温情况下活性炭着火的风险，可应用于采用更高温度的热空气脱附。
22.4、本发明可以做成平面状和瓦楞状的片材，通过两者的交叉层叠可形成类似蜂窝状的结构，替代传统的蜂窝活性炭产品。
23.5、通过本发明所制成的产品，其适用范围广，造价低廉，安装和维护方便。
附图说明
24.图1为本发明的结构放大示意图。
25.图2为本发明的一种产品形状示意图。
26.图3为本发明的另一种产品形状示意图。
27.图4为本发明的应用结构剖面示意图。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。
29.实施例1：如图1、图2所示，如图1和图2，一种阻燃活性炭复合片材，包括一层金属层1、两层粘合层2和两层活性炭层3；所述的金属层1由铝片11构成，所述的粘合层2由粘合剂21构成。各相应的粘合层2对应地位于金属层1上表面、下表面；即是金属层上表面有粘合层2，金属层1下表面有粘合层2；
30.各活性炭层3通过对应粘合层2粘附并全覆盖在金属层对应的上表面、下表面。活性炭层其一面裸露；所述的粘合层2中分布有阻燃微粒22。
31.所述的铝片11为平面状。
32.进一步的优选实施例为，所述的铝片11其厚度在35μm；其余同上述实施例。
33.进一步的优选实施例为，所述的活性炭层是由无数的活性炭颗粒31组成。活性炭颗粒其粒径在100-600μm之间；其余同上述各实施例。通过粘合剂将活性炭颗粒粘附于铝片表面，并让活性炭层一面完全裸露，解决了传统蜂窝活性炭存在活性炭孔穴被粘合剂和辅料堵塞和封闭的问题。
34.进一步的优选实施例为，所述的粘合剂21为硅酸钠无机粘合剂；其余同上述各实施例。
35.进一步的优选实施例为，所述的阻燃微粒22为氢氧化铝。其余同上述各实施例。
36.工作原理：
37.通过本发明所制作的产品主要应用于对有害气体的吸附，其中包括vocs有机废气，本发明的结构中，各层的作用如下：
38.活性炭层作为工作层，其作用是起吸附作用，接触废气一面的活性炭裸露不被粘合剂覆盖，就能使流经其表面的有机废气能跟活性炭充分接触，提高吸附效能。
39.铝片作为支撑结构层，活性炭层依附在其表面，铝片具有柔软性和延展性，可以通过冲压或辊压做成所需要的形状，包括瓦楞状，而且铝片受热不会产生燃烧，具备安全效果，铝片价格也相对便宜。
40.粘合层的作用是将活性炭和铝片进行粘合，而且当以无机粘合剂作为粘合层时，其干固以后硬度增加，也相当于在铝片两面涂上了加硬层，可让整个结构强度增加，弥补了铝片偏软的缺点，避免片材在使用过程中受风力作用产生晃动。再有，粘合层中所分布的阻燃物可以有效防止在脱附过程中的意外高温导致活性炭被点燃并产生火灾的风险。
41.实施例2：如图1、图3，一种阻燃活性炭复合片材，包括一层金属层1、两层粘合层2和两层活性炭层3；所述的金属层1由铝片11构成，所述的粘合层2由粘合剂21构成。各相应的粘合层2对应地位于金属层1上表面、下表面；即是金属层上表面有粘合层2，金属层1下表面有粘合层2。
42.各活性炭层3通过对应粘合层2粘附并全覆盖在金属层对应的上表面、下表面。活性炭层其一面裸露；所述的粘合层2中分布有阻燃微粒22。
43.所述的铝片11为瓦楞状。
44.进一步的优选实施例为，所述的铝片11其厚度在50μm；其余同上述实施例。
45.进一步的优选实施例为，所述的活性炭层是由无数的活性炭颗粒31组成。活性炭颗粒其粒径在100-600μm之间；；其余同上述各实施例。
46.进一步的优选实施例为，所述的粘合剂21为硅酸钠无机粘合剂；其余同上述各实施例。
47.进一步的优选实施例为，所述的阻燃微粒22为氢氧化铝和氢氧化镁混合物。其余同上述各实施例。
48.采用实施例1和实施例2分别制成的平面状和瓦楞状阻燃活性炭复合片，通过在金属框内相互交叉层叠形成类似蜂窝结构的组合体(如图4)，就可以在有机废气的吸附和脱附项目上应用。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。