專利名稱：一種功能竹炭粉體加工方法及其在合成纖維中應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于竹炭制品加工及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功能竹炭粉體加工方法，以及將功能竹炭粉體應(yīng)用于合成纖維原料，加工成功能竹炭纖維的方法。
背景技術(shù)：
竹炭資源的應(yīng)用近幾年得到了長足的發(fā)展，各種經(jīng)處理的功能竹炭制品也應(yīng)運而生。對竹炭進行超細粉碎并將其應(yīng)用于合成纖維的技術(shù)方案，也有所出現(xiàn)。例如，中國發(fā)明專利公開號CN1590051A公開了一種竹炭超細粉體的加工方法及其在合成纖維中應(yīng)用的技術(shù)方案。該專利申請方案采用濕法超細粉碎加工和離心式沉降分級處理，這種超細粉碎方法由于采用濕法球磨和離心沉降法需耗用大量的水，而且引起廢水處理、漿料干燥等一系列的后處理工序。同時，由于竹炭漿料在壓濾干燥中易結(jié)塊，需作二次粉碎。因此，該方法工序過程復(fù)雜，制造成本高。
同時，采用上述專利技術(shù)方案制備的竹炭粉體，從其工藝、性能和制備的竹炭粒徑度，一定程度地影響了竹炭在合成纖維中的摻入比率。
為此，在現(xiàn)有的超細竹炭粉體加工方法基礎(chǔ)上，尋求一種工藝簡單、資源消耗少的竹炭超細粉體加工方法，制成納米級的功能性竹炭，并應(yīng)用于合成纖維產(chǎn)品中，對于開拓功能竹炭粉體的應(yīng)用領(lǐng)域十分有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種功能竹炭粉體加工方法及其在合成纖維中應(yīng)用，解決目前超細竹炭粉體加工工藝復(fù)雜，資源耗量大的缺點，使竹炭發(fā)揮出應(yīng)有的作用和功能，特別在制備功能竹炭纖維中達到更進一步的發(fā)揮。
本發(fā)明技術(shù)方案具體如下一種功能竹炭粉體的加工方法，將塊狀竹炭破碎成塊徑3-5厘米的碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，過濾，干燥；碎竹炭經(jīng)兩次粉碎，最后經(jīng)分級式循環(huán)超細氣流粉碎，制得竹炭粉體。
所述的功能竹炭粉體的加工方法，所述兩次粉碎采用錘式粉碎至粒徑≤120μm的竹炭，再經(jīng)合金轉(zhuǎn)鼓式粉碎至粒徑≤20μm的竹炭。
所述的功能竹炭粉體的加工方法，分級式循環(huán)超細粉碎采用物粒氣流撞擊，物料經(jīng)壓縮空氣噴入氣流磨的循環(huán)式粉碎室，物料磨擦粉碎，粉碎粒徑≤0.45μm。
所述的功能竹炭粉體的加工方法，分級式超細粉碎可使粉碎物料經(jīng)三次分級，三次氣流撞擊粉碎。
所述的功能竹炭粉體的加工方法，碎竹炭浸泡的抗菌液為水楊酸，浸泡時間12小時-36小時。
一種功能竹炭纖維制備方法，根據(jù)上述的功能竹炭粉體的加工方法制備的功能竹炭粉體與合成纖維原料混合，然后拉絲形成竹炭纖維，竹炭纖維中的竹炭粉體重量含量2.8-5.5％，纖維為粘膠系列的竹炭重量含量為4.0-5.5％。
所述的功能竹炭纖維制備方法，也可以把竹炭與合成纖維原料混煉擠壓，先制成竹炭重量含量20-40％的竹炭母粒，竹炭母粒與合成纖維原料切片混合，混煉，擠壓，拉絲形成竹炭纖維。
對實現(xiàn)上述具體方法作進一步描述首先，將粗塊狀竹炭進行篩選，清除雜質(zhì)，將粗塊狀竹炭破碎成塊徑為3-5cm左右小塊狀碎竹炭；把碎竹炭投入水楊酸溶液中浸泡，也可以根據(jù)需要添加功能助劑，浸泡時間一般需24小時左右，浸泡后的碎竹炭濾取瀝干，再經(jīng)烘干；碎竹炭先經(jīng)錘式粉碎到120目左右，粒徑≤120μm，然后經(jīng)合金轉(zhuǎn)鼓式粉碎機中物料碰撞，將竹炭粉碎至800目左右，粒徑≤20μm；再將粒徑≤20μm的竹炭粉體作超細粉碎。具體是用壓縮空氣將竹炭粉體噴入氣流磨，竹炭粉體經(jīng)噴嘴送入氣流磨的粉碎區(qū)，在不等徑彎曲率的跑道形循環(huán)粉碎室內(nèi)，物料相互沖擊，磨擦粉碎。然后對經(jīng)氣流磨擦粉碎的竹炭粉體進入微細分級機，作二至三次分級，對粒徑大于0.45μm的竹炭粉體，分級返回氣流粉碎區(qū)，作磨擦粉碎，對達到粒徑≤0.45μm功能竹炭粉體成品分別采取旋風(fēng)捕集和布袋捕集，包裝。
功能竹炭粉體按20-40％的摻入率與合成纖維原料切片混合，諸如滌綸切片。通過混煉擠壓加工等工序，制取“竹炭母?！??！爸裉磕噶！币砸欢ū嚷试倥c合成纖維原料切片進行混合，混煉，然后拉絲制成各種規(guī)格的功能竹炭纖維。功能竹炭纖維中的竹炭含量在2.8-5.5％為宜。
功能竹炭粉體也可直接摻入粘膠纖維的漿料中，控制竹炭摻入量為粘膠纖維量的4.5-5.5％。功能竹炭粉體在粘膠纖維漿料中經(jīng)充分混合，按照常規(guī)的拉絲方法制備成各種規(guī)格的功能竹炭粘膠纖維制品，供服飾工業(yè)加工產(chǎn)品使用。
本發(fā)明采用氣流撞擊的超細粉體加工方法，與濕法超細球磨等其它方法相比，本發(fā)明工藝簡單，竹炭粉體粒徑可達到小于0.45μm的納米級，氣流分級與離心沉降相比，可節(jié)約能源并免除廢水處理之苦。竹炭粉體達到納米級，可大大激活竹炭的物質(zhì)性能，同時，本發(fā)明還降低了竹炭粉體的制備成本。
本發(fā)明方法制備的功能竹炭除了能激活竹炭原本具有的高負離子輻射功能和保溫性好的特點，還具有較好的抗菌功能，是一種良好納米級功能竹炭粉體。
具體實施例方式
例1、粗塊狀竹炭經(jīng)篩選后，破碎成3-5cm碎竹炭，然后把碎竹炭放在從竹炭燒制過程中制取的水楊酸中浸泡24小時，也可以選用其它常規(guī)化學(xué)抗菌液浸泡。浸泡后的碎竹炭濾取瀝干，在水份在10-15％時，采用烘箱干燥，烘箱溫度85℃，烘10個小時左右。烘干后的碎竹炭經(jīng)錘式粉碎機粉碎至120目左右，粒徑≤120μm；再把初級粉碎竹炭進入中級粉碎，在合金轉(zhuǎn)鼓式粉碎機中作碰撞粉碎，將竹炭粉碎至800目左右，粒徑為≤20μm。
最后，將竹炭粉體在Jom-600型氣流磨中進行超細粉碎，壓縮空氣以每秒120米左右流速，沖擊壓力1.6mpa，竹炭粉體經(jīng)加料器由噴嘴送入粉碎區(qū)。氣流經(jīng)噴嘴噴入不等徑彎曲率的跑道形循環(huán)式粉碎室，竹炭粉粒在粉碎室中相互沖擊，碰撞，磨擦粉碎。
從粉碎室出來的竹炭粉體進入MS-400微細分級機進行浮力分級。微細分級機的氣壓8000帕，竹炭粉體經(jīng)三次分級，大于0.45μm粒徑竹炭粉體返回氣流磨作氣流粉碎，重復(fù)循環(huán)三次，最后使竹炭粉體達到超細粒徑，對小于0.45μm的成品進行收集，包裝。
例2、將實施例1得到的功能竹炭粉體4千克，添加到20千克的滌綸切片中，經(jīng)混合和常規(guī)方法進行混煉，在捏合機中物料溫度控制在160℃左右，捏合半小時，螺桿擠出機擠壓造粒，制備成“竹炭母粒”。
把上述制成的24千克竹炭母粒，摻入126千克的絳綸切片中進行混合，拉絲，制備出各種規(guī)格的竹炭纖維產(chǎn)品。
例3、把實施例1制備的功能竹炭粉體取5千克，投入到凈含量為100公斤的粘膠纖維漿料中，通過2-4小時攪拌混合，過濾，然后在短絲紡機上進行竹炭纖維紡絲。
權(quán)利要求
1.一種功能竹炭粉體的加工方法，其特征在于將塊狀竹炭破碎成碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，過濾，干燥；碎竹炭經(jīng)兩次粉碎，最后經(jīng)分級式循環(huán)超細氣流粉碎，制得竹炭粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能竹炭粉體的加工方法，其特征在于所述兩次粉碎采用錘式粉碎至粒徑≤120μm的竹炭，再經(jīng)合金轉(zhuǎn)鼓式粉碎至粒徑≤20μm的竹炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能竹炭粉體的加工方法，其特征在于分級式循環(huán)超細粉碎采用物粒氣流撞擊，物料經(jīng)壓縮空氣噴入氣流磨的循環(huán)式粉碎室，物料磨擦粉碎，粉碎粒徑≤0.45μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的功能竹炭粉體的加工方法，其特征在于分級式超細粉碎可使粉碎物料經(jīng)三次分級，三次氣流撞擊粉碎。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能竹炭粉體的加工方法，其特征在于碎竹炭浸泡的抗菌液為水楊酸，浸泡時間12小時-36小時。
6.一種功能竹炭纖維制備方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1制備的功能竹炭粉體與合成纖維原料混合，然后拉絲形成竹炭纖維，竹炭纖維中的竹炭粉體含量2.8-5.5％，纖維為粘膠系列的竹炭含量為4.0-5.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功能竹炭纖維制備方法，其特征在于竹炭與合成纖維原料混煉擠壓，制成竹炭含量20-40％的竹炭母粒，竹炭母粒與合成纖維原料切片混合，混煉，擠壓，拉絲形成竹炭纖維。
全文摘要
本發(fā)明屬于竹炭制品加工及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及功能竹炭粉體加工方法及將竹炭應(yīng)用于竹炭纖維的制備，特征在于將塊狀竹炭破碎成塊徑3－5厘米的碎竹炭；碎竹炭在抗菌液中浸泡，過濾，干燥；碎竹炭經(jīng)兩次粉碎，最后經(jīng)分級式循環(huán)超細氣流粉碎，制得竹炭粉體。同時，制備的功能竹炭粉體與合成纖維原料混合，拉絲形成竹炭纖維，竹炭纖維中的功能竹炭粉體含量2.8－5.5％，纖維為粘膠系列的竹炭含量為4.0－5.5％。本發(fā)明工藝步驟簡單，竹炭粉體粒徑小于 0.45μm，達到納米級，制備的竹炭纖維具有良好的輻射，保溫和抗菌功能，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C09C3/00GK1939983SQ200510060949
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者陳長明, 陳長虹 申請人:德清縣天翔實業(yè)有限公司