炭布的生产、种类和功能产品

项目八 竹炭布（纸）生产

采用特殊烧制工艺制得的优质竹炭,比表面积高达700m²/g。将竹炭制成0.5～100微米的超细微粉,与多种高分子材料结合,可制成许多种高分子复合材料——各种具有不同性能、不同用途和不同类型的炭布,这些炭布具有极好的催化活化、吸附分解、吸湿干燥和除臭抗菌等性能。利用这些炭布,已成功地开发了一系列功能产品。

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任务1-1 炭布的生产、种类和功能产品

任务1-2 炭布力学性能的试验研究

任务1-3 竹炭鞋垫的生产

任务1-1 炭布的生产、种类和功能产品

实践任务

任务要求

1. 了解炭布的生产工艺。

2．掌握不同性能、不同用途和不同类型的各式各样的炭布。

3. 了解用炭布开发的一些功能产品。

任务实施

一、竹炭布的生产工艺

竹炭布是选用优质无纺布或纯棉布，以精选超微竹炭粉为材料，

用自控型热熔粉点转移复合机经特殊工艺将竹炭粉涂覆在无纺布或其他基材上而制成的新型复合材料。 竹炭布具有良好的吸咐分解能力和除臭抗菌能力以及电磁波屏蔽能力，还有释放远红外线及产生负离子作用，能起到调湿防霉、抗菌驱虫、除臭消异味、阻挡电磁波辐射等多种功能。

竹炭布有单层、双层和多层之分，以每平方米含竹炭量来表示，竹炭布门幅最大可达1.80米。

竹炭布（纸）工艺流程：

炭料---筛选---合格炭料---粉碎---分选---合格炭粉

布（纸）---筛选---合适布（纸）

环保粘合剂---筛选---合适粘合剂

复合---干燥---裁剪---检验---成品

二、用竹炭研制和生产各种功能的炭布

竹炭的最大用途是把它粉碎成0.5～100微米的超细微粉,然后与一些高分子材料结合,制成具有不同性能、不同用途和不同类型的各式各样的炭布。

1.普通炭布

用竹炭粉加上羧甲基纤维素等粘结剂,制成有粘性的竹炭层,用两块普通布料把该竹炭层粘合、压紧、烘干,即可制成普通的炭布。

2.人造纤维炭布

底布与盖布改成人造纤维,用粘性竹炭层将底布与盖布紧紧粘结,

干燥后就能制成人造纤维竹炭布。聚丙烯腈炭布、酚醛树脂纤维炭布和沥青纤维炭布都可算是这一类。

3.粘胶炭布

粘胶炭布是将粘胶人造丝织成布后,经过清洗,浸渍增强剂,然后在80～250℃的烘箱内脱除其中的吸附水与结构水,最后在炭化炉内加热到1000℃以上,再经炭化后就制成了粘胶炭布。

粘胶炭布和其他炭布相比,具有密度小、导热系数低、碱金属含量低和价格便宜等优点。一般用来制造活性炭布,用于空气净化、溶剂回收、水质净化和制造飞机上的扫冰器、加热器和塑料加热器等。在国防上,粘胶炭布和酚醛树脂复合,可制成导弹头部防热层的烧蚀材料。

4.无纺面料炭布

此种炭布,主要是指在无纺布里装填进一定量的竹炭颗粒。其制法是用缝合线在纵、横两个方向上将两层无纺布面料缝合,各缝合线均匀分布;各方格单元中装有用无纺布面料作成的小袋,其内包装有一定量的竹炭颗粒,各颗粒直径为1毫米至5毫米。它由两层无纺布经纵横缝合线缝合制成,纵横交错缝合线形成的各方格元,其内装无纺布小袋。各小袋内包装有一定量的竹炭颗粒。这样的无纺面料炭布产品就具有了能脱臭,除湿、防霉和防菌等保健方面的性能。

5.高分子复合炭布

把竹炭制成0.5～100微米的超细微粉后,再把它与一些高分子材料相结合[8],用一些特殊工艺,将它涂覆在布、纸或其他基材上,

可制成高分子复合材料—具有各种优异性能和多种用途的高分子材料的复合竹炭布。

6. 塑料树脂模炭布

利用竹炭可以制作装填有竹炭的塑料树脂模制品,也可用它作各式垫子以及涂料等的填充或包装材料。用竹炭或竹炭和巨藻炭混合制成的塑料树脂模制品,具有保健的远红外线辐射性能和波传导作用,因此装填有竹炭的塑料树脂模制品和刷上含有竹炭的涂料等,就会拥有上佳的保温、保健和促健康的功能。

7. C/C型炭布复合材料

以炭布与炭纤维薄毡交替成叠层,采用针刺技术在垂直布面方向引入增强纤维制备准三维预制体,样品尺寸规格为:外径110mm,内径45mm,高15～20mm,炭纤维所占的体积百分数为20%～45%,以丙烯(C3H6)为炭源气,以H2或N2为载气,所采用的C/C型复合材料的制备工艺流程为:预制体→高温预处理→CVI增密→热处理→机加工→C/C复合材料。

用定向流动热梯度CVI工艺,通过工艺参数的优化,完全能够制备出摩擦磨损性能优良的航空刹车用的C/C型炭布复合材料。

三、用炭布开发的另一些功能产品

利用炭布,还成功地开发了一些值得一提的功能产品。

1．制作具有弹性的高级衣料

竹炭布有多孔结构和较强的吸附能力,能吸附汗水,会辐射远红外线,能渗透血管,刺激身体各经络的穴道,改善身体器官机能,所以

用竹炭布能做成上佳的具有弹性的高级内衣和华贵的衣料。

2.制作简易防尘、军事防毒口罩

利用竹炭布可以制作一种简易防尘、军事上能防毒的口罩。其特征是软质泡沫塑料片的两端各有一个挂耳孔,软质泡沫塑料片中部的上端可由折叠线向下折叠,并且中间夹有一个竹炭布包。其优点是,制作成本低,使用方便,洗涤多次仍可照常使用。它还具有吸尘、吸附异味和有害气体的功能,能起到防尘防毒的作用。

3.制作高效空气净化机的过滤装置

高效空气净化机的出风口内有竹炭布过滤装置。这种空气净化机的优点是能够高效除尘、灭菌且能去除高浓度的PPb数量级的有害气体。

采用最佳的烧制工艺制得优质的绿色产品竹炭,再用竹炭制成具有不同性能和不同用途的更高级的绿色产品炭布,由于竹炭和炭布的比表面积都很高,因而都具有极好的催化活化、吸附分解、吸湿干燥和除臭抗菌等性能。

竹炭和炭布除了用作装填和包装材料外,还被广泛用于农业、工业、电子、军事、医药卫生、环境保护和高科技等领域。竹炭和炭布以上种种的优良性能和各式各样的用途,可从日本专利权人所申请的10个美国专利中得到证实。

利用竹炭布成功开发的一系列绿色产品,好处多多,用途广阔、经济效益可观,是一条竹子深加工的较佳途径,能为竹区的资源开发和利用,开辟更深远的前景。