温度和炉内氧含量对竹木及稻壳炭化的影响

竹木及稻壳等炭化过程中,炭化温度和炭化时间是十分重要的工艺参数,除此以外炉内氧含量对其炭化效果也有非常大的影响。通过改变炭化温度以及调节进入炉内的氮气和空气流量,并采用氧传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究了炭化温度和炉内氧含量对竹木及稻壳等炭化的影响。试验结果表明炭化过程中炉内氧含量一定时,随着炭化温度的提高,得炭率逐渐降低,导电性能更佳。炭化温度一定时随炉内氧含量的提高,得炭率下降。     

竹材含水率和炭化温度对竹醋液得率和竹炭质量的影响

本文以自制连续式炭化炉就竹原料含水率和炭化温度对竹醋液得率和质量及竹炭质量的影响作了试验研究,结果表明,较高的含水率(约40%)和较高的炭化温度(约450℃),均有利于提高竹醋液的得率,其中,含水率对竹醋液得率的影响达显著水平,但总酸含量、溶解焦油含量、沉淀焦油含量则相反,呈降低趋势,其中,后者呈极显著差异;试验结果同时表明,较高的炭化温度使竹炭挥发分含量降低而固定碳和碘吸附值含量提高,其中对固定碳含量影响达到显著水平。     

竹材列管移动床连续干馏炭化的工业试验

研制出一种适用于竹材连续干馏炭化的炉型,并进行了竹炭年生产能力200t规模的工业性试验。竹杆加工成长35cm、宽4～7cm的竹片,竹材加工废料破碎成小于10cm的碎块,从加料口投入,靠重力的作用逐步下移,依次进行干燥、炭化和煅烧,自然冷却后,定时从出炭口取出;干馏气沿炉管上升,加热物料的同时自身被提馏,然后冷凝成为竹醋液。结果表明：竹炭得率为绝干竹材的24．7％,固定碳含量(无灰基)94％以上,碘吸附值平均700mg／g,电阻值一般在10Ω以下;竹醋液得率为绝干竹材的20．9％,pH值在2．4～2．8,总酸平均含量5．07％,溶解焦油平均含量1．17％;燃料用竹木加工废材的消耗量为平均每吨竹炭耗燃料0．287t。     

炭化温度对炭化物微观结构影响的研究

采用扫描电子显微镜、全自动比表面积及孔径分析仪观察与研究了杉木间伐材在不同炭化温度下炭化物的微观结构、孔径分布、比表面积等,揭示了不同炭化温度下孔隙的形成特点与演变规律。实验表明,炭化温度对炭化物的比表面积与比孔容积特性影响很大,较高温度的炭化物具有较发达的孔隙结构与较高的比表面积。电镜观察可知,随着炭化温度升高,炭化物管胞表面沉积物量减少且颗粒变小,纹孔各层膜逐渐被破坏,纹孔开孔率增大,同时根据电镜观察中试样的放电状况可判断出炭化物导电性情况,随炭化温度升高,炭化物的导电性增大。     

化学处理对竹材炭化的影响

在竹材进行炭化之前，用化学药液对竹材进行浸泡处理，通过这种处理方式，在相同的炭化压力和温度下，能缩短炭化周期，同时炭化后的竹片纹理清晰，色泽均匀，色差小。     

化学处理对竹材炭化的影响试验

在竹材进行炭化之前，用化学药液“强酸胍类”物质与其他助剂的混合物对竹材进行浸泡处理，在相同的炭化压力和温度下，能缩短炭化周期，同时炭化后的竹片纹理清晰，色泽均匀，色差小。     

竹炭微观构造形貌表征

对竹炭的微观结构,包括炭化前后的整体形貌特征、竹炭外表面形貌特征、竹炭薄壁组织构造、竹炭维管束构造进行了表征;并且对四种竹材制备的竹炭微观构造特征进行了比较。结果表明竹材炭化过程是典型的固相炭化过程,炭化后竹材的外表面仍然保留着竹材表皮粗糙不平的颗粒状态,继承了竹材的多孔状和各向异性构造特征,但是竹炭基本组织细胞的细胞壁间隙消失,细胞壁变薄;四种竹炭在构造上表现出一定的差异性。     

竹材炭化新工艺的研究

利用化学、物理法相结合的工艺对竹材进行炭化处理,可取得良好的炭化效果。炭化处理后竹片的静曲强度、胶合性能与来处理竹片相比无衰减现象,用该工艺对竹片进行炭化处理可完全取代原先使用的纯物理法工艺。     

竹材炭化新工艺的研究

利用化学、物理法相结合的工艺对竹材进行炭化处理，可取得良好的炭化效果。炭化处理后竹片的静曲强度、胶合性能与未处理竹片相比无衰减现象，用该工艺对竹片进行炭化处理可完全取代原先使用的纯物理法工艺。     

维管束分布及结构对竹材宏观压缩性能的影响

深入研究竹材宏观压缩性能的影响因素。以散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹为研究对象,分别测试基本密度、维管束分布密度、纤维鞘组织比量、纤维形态及比例等关键特征数据,建立特征数据与竹材宏观压缩性能的关系并分析其对宏观压缩性能的影响。结果表明:1)散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹四种竹材维管束的分布密度、形态及组成差异较大,毛竹维管束的尺寸明显小于丛生竹,丛生竹均含游离纤维股且多为薄壁纤维;2)4种竹材宏观压缩应力—应变曲线相近,但力学性能存在明显差异;3)基本密度、维管束分布密度、厚壁纤维组织比量与竹材顺纹压缩性能正相关,且基本密度的相关性最高。基本密度是评价竹材顺纹抗压强度和压缩模量最可靠的物理因素。不同竹种维管束的分布密度主要影响竹材抗压强度,对压缩模量影响较小。维管束内厚壁纤维的组织比量也是影响竹材抗压强度和压缩模量的重要结构因素,厚壁纤维组织比量越大,压缩性能越好。     

高温炭化法制备竹炭的研究

采用高温炭化法制备竹炭,探讨温度、保温时间和升温速率对竹炭吸附性能的影响,并通过N2吸附等温线对其孔隙结构进行表征。结果表明:随着温度提高、保温时间延长,竹炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈现逐步增长的趋势;升温速率的提高,促进了炭素前驱体石墨化程度的提高,不利于竹炭孔隙结构的发达;高温炭化法可以制得微孔、中孔、大孔较发达的竹炭。在较佳的实验条件下,高温炭化法可制得亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为280 mg.g-1和947.3 mg.g-1的竹炭。     

竹炭的神奇功能 人类的健康卫士

介绍了竹炭的生产工艺、性能及微观结构。竹炭的微观结构非常类似洋葱状富勒烯碳和展开的碳纳米管结构,因而具有许多木炭不具有的特殊功能。由于竹炭具有较大的比表面积,有良好的吸附性能,可用于有害气体的脱除和水体的净化。竹炭的孔隙以大孔为主(200nm),可用作纳米光催化剂或生物膜的载体,制备纳米改性光催化剂杀菌吸附用炭以及可循环使用的生物膜改性竹炭,实现了两种材料两种性能完美的结合,并可解决竹炭吸附饱和的现象。     

纳米TiO2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较的研究

用纳米TiO2分别对颗粒状及粉末状竹炭进行改性得到纳米TiO2改性竹炭,并对纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)、4种炭化温度(500、600、700和800℃)的竹炭及纳米TiO2共7种材料,在无光照条件下对2种霉菌(黑曲霉菌、绿色木霉菌)进行抑菌试验.结果表明:纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)抑菌效果最好,其防治效力(E)分别为90%和100%;4种炭化温度竹炭的E分别为25%、25%、25%和0,纳米TiO2材料没有抑菌能力,其E为0.试验表明,纳米TiO2改性竹炭比普通竹炭的抑菌效果好,它是一种抑菌能力强的新型竹炭材料.     

高收炭率与低制炭周期之竹炭先进制程开发

日式竹材碳化土窑有均温性较差、收炭率较低、加热速度慢及高温碳化条件不易达到的缺点,本研究尝试将一创新的外燃式生质能气化/燃烧炉与竹材碳化土窑结合,试图以燃烧强度与效率较高的外燃式生质能气化/燃烧炉取代土窑以自然送风的焚化生质燃料方式,初步的试烧实验显示本研究构想的均温性与加热速率皆远优于传统的内燃式自然送风焚化方式,本制程可将炭化所需的时间大幅缩短为传统制程的1/24;收炭率提高2倍;并可在土窑内生产900℃以上的高级竹炭。     

纳米TiO_2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较研究

用纳米TiO2分别对颗粒状及粉末状竹炭进行改性得到纳米改性竹炭,并对纳米改性竹炭(颗粒、粉末)、4种炭化温度(500℃、600℃、700℃和800℃)的竹炭及纳米TiO2共7种材料,在无光照条件下对2种霉菌(黑曲霉菌、绿色木霉菌)进行抑菌试验。结果表明:纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)抑菌效果最好,其防治效力(E)分别为90%和100%。4种炭化温度竹炭的防治效力(E)分别为25%、25%、25%和0%,纳米TiO2材料没有抑菌能力,其防治效力(E)为0%。试验表明,纳米TiO2改性竹炭比普通竹炭的抑菌效果好,是一种抑菌能力强的新型竹炭材料。     

聚苯胺/竹炭复合材料的制备及性能研究

利用竹炭(BC)的导电性和特殊的多孔结构,结合聚苯胺(PANI)的导电性,通过原位溶液聚合法制备了具有导电性能的聚苯胺/竹炭(PANI/BC)复合材料,考察了各种反应条件对复合材料电导率的影响.利用四探针、红外光谱、扫描电镜对复合材料的导电性能、分子结构、微观形貌进行表征测试.结果表明:当苯胺用量为1mL,引发剂过硫酸...     

压力对竹材中防腐剂渗透性影响的初步研究

以市售精刨毛竹条为研究对象,通过加压渗透的方式促使甲苯胺蓝染色剂、硫酸铜防腐剂在竹条中快速渗透,分析防腐剂有效成分在竹材中渗透与截留规律。结果显示：随着压力的增大,染料在竹材中的渗透时间急剧减少,渗透速度增大,压力与渗透速度的关系符合Poiseuille公式;当压力为0.2~0.4 MPa时,染料在竹材中明显截留,出液端渗透出的液体接近无色;染料在渗透过程中,竹黄部分的染色效果低于竹青部分,染料在竹青中的渗透距离要大于竹黄;以硫酸铜溶液（CuSO₄）在不同压力和不同浓度下对竹材进行加压浸渍,压力对加压端至0.5 m处的铜含量的降幅影响明显,随竹材长度的增加,竹材中铜含量出现迅速降低—缓慢降低的转变过程。加压浸注防腐剂有利于防腐剂的纵向和横向渗透效率,压力的调控可以促进防腐剂的横向渗透及其在竹材中的截留,渗透效果随渗透距离的增加而降低。     

竹炭的用途

本文介绍了竹炭的性质和用途。着重介绍了竹炭的用途,包括:燃料用竹炭、水质净化用竹炭、炊饭用竹炭、洗涤用竹炭、土壤改良用竹炭、饲料添加用竹炭、果蔬花卉保鲜用竹炭、住宅调湿用竹炭、装修用竹炭、消臭用竹炭、防辐射用竹炭、寝具用竹炭、高导电性竹炭、工业用竹炭及工艺竹炭等。