一种含有球形活性炭的滤纸的制作方法

本实用新型属于化学实验设备技术领域，具体涉及一种含有球形活性炭的滤纸。

背景技术：

活性炭具有宽泛的非特异性吸附性能，并且因此是最广泛使用的吸附剂。现阶段其被广泛应用于人们的工作和生活中，例如常常利用活性炭的吸附性能，即利用活性炭颗粒的多孔性所具有的高吸附性能，采用制作活性炭柱或者活性炭颗粒滤层外包PP非织造布的方式来处理自来水。

而过滤处理是各类化工实验室中比不可少的一步操作，对于化学药品的过滤常常需要使用到滤纸，现有的滤纸一般为由棉质纤维组成，按不同的用途而使用不同的方法制作。由于其材质是纤维制成品，因此它的表面有无数小孔可供液体粒子通过，而体积较大的固体粒子则不能通过。这种性质容许混合在一起的液态及固态物质分离。但是此类滤纸不具有进一步的吸附能力，其仅能实现液态和固态物质的分离，无法进一步实现更多的吸附。

对于滤纸的制备，往往都是将各组分计入搅浆机中搅碎，然后再加入活性炭，最后成浆，在经斜网成型，得到原纸，再进行浸渍、烘干等步骤，所述制备过程繁琐，且制备得到的活性炭滤纸中活性炭难以成为球形颗粒，其均为粉末状，这对于吸附性能有较大的影响。

技术实现要素：

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种含有球形活性炭的滤纸，所述滤纸包括依次设置的棉质纤维层和活性炭层；所述活性炭层包括中值粒径在3-5mm范围内的球形活性炭；所述活性炭层的克重为100-300g/m²；所述球形活性炭上设有穿孔，通过穿线将所述球形活性炭固定在棉质纤维层。

根据本实用新型，所述球形活性炭是已知的，可以商购自太原璀鸿科技有限公司、布卢彻有限责任公司(BLUECHER GMBH)或吴羽株式会社(KUREHA)的产品，或者根据其专利申请例如第200880008357.7号中国专利申请中公开的方法制备。

根据本实用新型，所述穿孔的孔径大小为球形活性炭粒径的1/10-1/5。

根据本实用新型，所述穿孔的数量为一个或多个，通过穿线将其固定在棉质纤维层上。

根据本实用新型，所述穿线的材质为棉质纤维。

根据本实用新型，所述滤纸还包括热熔胶膜，所述热熔胶膜设置在棉质纤维层和活性炭层之间，用于再次固定活性炭层。所述热熔胶膜具有受热快融，粘合牢度高，透气性好的特点。

根据本实用新型，上述的穿孔设置可以实现球形活性炭与棉质纤维层更紧密的结合，防止其在过滤特别是真空抽滤的条件下，球形活性炭被吸入到抽滤瓶中，或是与滤饼结合过于牢固而发生脱离等现象。

根据本实用新型，通过两面来回穿插的方式利用穿线将球形活性炭固定在棉质纤维层上；具体如图3所示。

根据本实用新型，所述棉质纤维层商购可得，或者可以由本领域技术人员已知的棉质纤维制备得到。众所周知，棉质纤维层与水有较强的亲和力，但与有机溶剂的亲和力甚弱，所以若是单独使用棉质纤维层是难以实现有机溶剂的吸附的，而活性炭层设置的目的恰好可以解决此类问题。

根据本实用新型，所述滤纸的厚度为10-20mm。

根据本实用新型，所述滤纸的透气量为100-150L/m²·s。

根据本实用新型，所述滤纸的孔径为1-120微米，示例性地，所述滤纸的孔径为1-3微米，其用作慢速滤纸；所述滤纸的孔径为30-50微米，其用作中速滤纸；所述滤纸的孔径为80-120微米，其用作快速滤纸。

根据本实用新型，所述滤纸的孔径由棉质纤维层的孔径决定。

根据本实用新型，所述滤纸的形状没有特别的限定，示例性地，常规的滤纸的形状有圆形和方形两种，示例性地，圆形滤纸的规格按直径分有d9cm、d11cm、d12.5cm、d15cm和d18cm等多种；方形滤纸的规格有60cm×60cm和30cm×30cm等等。

根据本实用新型的一个实施方式中，所述活性炭层包括第一吸附区域和第二吸附区域；所述第一吸附区域设置在第二吸附区域内，且所述第一吸附区域的面积与所述第二吸附区域的面积比为1:0.5-1.5；所述第一吸附区域内活性炭的克重为100-200g/m²。所述第二吸附区域内活性炭的克重为200-300g/m²。示例性地，所述滤纸为圆形滤纸时，所述第一吸附区域和第二吸附区域为两个同心圆，且第一吸附区域为内圆，第二吸附区域为外环。采用这样的方式设置的滤纸常被用于抽滤过程中，这是因为抽滤过程中，往往内部的滤饼先变干，而后再是周围的滤饼；故采用这样的设置的方式设置，可以更好的实现对外侧，即第二吸附区域内滤液的吸附作用。

根据本实用新型的一个实施方式中，所述活性炭层包括第一吸附区域和第二吸附区域；所述第一吸附区域设置在第二吸附区域内，且所述第一吸附区域的面积与所述第二吸附区域的面积比为1:0.5-1.5；所述第一吸附区域内活性炭的克重为200-300g/m²。所述第二吸附区域内活性炭的克重为100-200g/m²。示例性地，所述滤纸为圆形滤纸时，所述第一吸附区域和第二吸附区域为两个同心圆，且第一吸附区域为内圆，第二吸附区域为外环。采用这样的方式设置的滤纸常被用于普通过滤过程中，这是因为普通常压过滤过程中，往往外圆的滤纸先完成过滤过程，而后再内圆部分的滤纸；故采用这样的设置的方式设置，可以更好的实现对内侧，即第一吸附区域内滤液的吸附作用。

根据本实用新型，所述球形活性炭的比表面积大于1750m²/g。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种含有球形活性炭的滤纸，所述滤纸包括依次设置的棉质纤维层和活性炭层；所述活性炭层包括中值粒径在3-5mm范围内的球形活性炭；所述活性炭层的克重为100-300g/m²；所述球形活性炭上设有穿孔，通过穿线将所述球形活性炭固定在棉质纤维层。所述活性炭牢固地设置在棉质纤维层表面，其可以有效避免脱落，而丧失对滤液的过滤。不仅如此，通过不同克重的活性炭层的设置可以实现更好的过滤。

附图说明

图1为本实用新型一个优选方案所述的滤纸的结构示意图。

图2为本实用新型一个优选方案所述的滤纸的结构示意图。

图3为本实用新型一个优选方案所述的滤纸的结构示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本实用新型的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型，而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

如图1-3所示，一种含有球形活性炭的滤纸，所述滤纸为直径为9cm的圆形滤纸，所述滤纸包括依次设置的棉质纤维层1、热熔胶膜2和活性炭层3；所述热熔胶膜2设置在棉质纤维层1和活性炭层3之间，用于固定活性炭层3；所述活性炭层包括中值粒径在3-5mm范围内的球形活性炭；所述活性炭层包括第一吸附区域31和第二吸附区域32；所述第一吸附区域31和第二吸附区域32为两个同心圆，且第一吸附区域31为内圆，第二吸附区域32为外环，且所述第一吸附区域31的面积为所述第二吸附区域32的面积比为1:1；所述第一吸附区域31内活性炭的克重为100-200g/m²。所述第二吸附区域32内活性炭的克重为200-300g/m²；所述球形活性炭上设有多个穿孔33，通过材质为棉质纤维的穿线34，利用两面来回穿插的方式将所述球形活性炭固定在棉质纤维层1；所述穿孔的孔径大小为球形活性炭粒径的1/10-1/5。

采用这样的方式设置的滤纸常被用于抽滤过程中，这是因为抽滤过程中，往往内部的滤饼先变干，而后再是周围的滤饼；故采用这样的设置的方式设置，可以更好的实现对外侧，即第二吸附区域内滤液的吸附作用。

所述热熔胶膜具有受热快融，粘合牢度高，透气性好的特点。

上述的穿孔设置可以实现球形活性炭与棉质纤维层更紧密的结合，防止其在过滤特别是真空抽滤的条件下，球形活性炭被吸入到抽滤瓶中，或是与滤饼结合过于牢固而发生脱离等现象。

所述棉质纤维层为本领域技术人员常规使用的棉质纤维制备得到的即可。所述棉质纤维层和水有较强的亲和力，能吸收20-25％的水，而且其中6～7％的水是以氢键形式与纤维素的羟基结合，在一般条件下较难脱去，而棉质纤维层与有机溶剂的亲和力甚弱，所以若是单独使用棉质纤维层是难以实现有机溶剂的吸附的，而活性炭层设置的目的恰好可以解决此类问题。

所述滤纸的厚度为10-20mm，所述滤纸的透气量为100-150L/m²·s。

所述滤纸的孔径为1-120微米，示例性地，所述滤纸的孔径为1-3微米，其用作慢速滤纸；所述滤纸的孔径为30-50微米，其用作中速滤纸；所述滤纸的孔径为80-120微米，其用作快速滤纸。

实施例2

如图1-3所示，一种含有球形活性炭的滤纸，所述滤纸为直径为9cm的圆形滤纸，所述滤纸包括依次设置的棉质纤维层1、热熔胶膜2和活性炭层3；所述热熔胶膜2设置在棉质纤维层1和活性炭层3之间，用于固定活性炭层3；所述活性炭层包括中值粒径在3-5mm范围内的球形活性炭；所述活性炭层包括第一吸附区域31和第二吸附区域32；所述第一吸附区域31和第二吸附区域32为两个同心圆，且第一吸附区域31为内圆，第二吸附区域32为外环，且所述第一吸附区域31的面积为所述第二吸附区域32的面积比为1:1；所述第一吸附区域31内活性炭的克重为200-300g/m²。所述第二吸附区域32内活性炭的克重为100-200g/m²；所述球形活性炭上设有多个穿孔33，通过材质为棉质纤维的穿线34，利用两面来回穿插的方式将所述球形活性炭固定在棉质纤维层1；所述穿孔的孔径大小为球形活性炭粒径的1/10-1/5。

采用这样的方式设置的滤纸常被用于普通过滤过程中，这是因为普通常压过滤过程中，往往外圆的滤纸先完成过滤过程，而后再内圆部分的滤纸；故采用这样的设置的方式设置，可以更好的实现对内侧，即第一吸附区域内滤液的吸附作用。

所述热熔胶膜具有受热快融，粘合牢度高，透气性好的特点。

上述的穿孔设置可以实现球形活性炭与棉质纤维层更紧密的结合，防止其在过滤特别是真空抽滤的条件下，球形活性炭被吸入到抽滤瓶中，或是与滤饼结合过于牢固而发生脱离等现象。

所述棉质纤维层为本领域技术人员常规使用的棉质纤维制备得到的即可。所述棉质纤维层和水有较强的亲和力，能吸收20-25％的水，而且其中6～7％的水是以氢键形式与纤维素的羟基结合，在一般条件下较难脱去，而棉质纤维层与有机溶剂的亲和力甚弱，所以若是单独使用棉质纤维层是难以实现有机溶剂的吸附的，而活性炭层设置的目的恰好可以解决此类问题。

所述滤纸的厚度为10-20mm，所述滤纸的透气量为100-150L/m².s。

所述滤纸的孔径为1-120微米，示例性地，所述滤纸的孔径为1-3微米，其用作慢速滤纸；所述滤纸的孔径为30-50微米，其用作中速滤纸；所述滤纸的孔径为80-120微米，其用作快速滤纸。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。