Plastics_5_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 16 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 5 ( 1 6 7 ) 2 0 1 7 Получают УВ термической обработкой химических или природных органических волокон (прекурсоров), таких как целлю- лозные, полиакрилонитрильные, пековые. Температурная обработка состоит из не- скольких этапов. Первый из них представ- ляет собой окисление исходного волокна на воздухе при температурах от 220 до 270°С. После окисления следует стадия карбони- зации — нагрева волокна в среде азота или аргона при температурах от 800 до 1500°С, с образованием графитоподобных структур. Процесс термической обработки заканчива- ется графитизацией при температуре 1600- 3000°C в инертной среде. УВ относятся к полимерным волокнам, но в конечном итоге превращаются из органи- ческих полимеров в неорганические, графи- топодобные. В ходе технологического про- цесса их получения возникает новая форма углеродистого соединения—волокнистая [3]. Активированные углеродные волокна (АУВ) — это новый класс сорбентов, об- ладающих специфическими, присущими только им свойствами. Для придания им особых свойств и специфической сорбци- онной активности проводят модификацию УВ. Модификация может проводиться либо физическими методами, например дополни- тельной термообработкой сорбентов, либо за счет химической (электрохимической) обработки, например окисления азотной кислотой или импрегнирования химически активными веществами [4]. АУВ характеризуются наличием в струк- туре пористости (рис. 2). По этой структур- ной характеристике и некоторым другим свойствам они во многом схожи с активи- рованными углями, однако не являются про- сто «волокнистыми активированными угля- ми», а обладают высокофункциональными свойствами, которых нет у традиционных гранулированных и порошкообразных ак- тивированных углей. АУВ обладают гораздо более высокой динамикой сорбции по срав- нению с активированными углями, а также высокими физико-механическими харак- теристиками. Благодаря этому в последнее время резко увеличилось их использование в современных отраслях промышленности. К недостаткам АУВ следует отнести до- статочно сложный технологический про- цесс их получения и, как следствие, высокую стоимость по сравнению с активированными углямии другими волокнистыми сорбентами. Сейчас за рубежом насчитывается около двух десятков производителей активирован- ных углеродных волокнистых материалов из натуральных и синтетических волокон, а также фенольных смол и лигнина. Основ- ными производителями АУВ являются США и Япония [5]. Мировым лидером по выпуску УВ из вискозы остается ОАО «Светлогорск Хим- волокно» (Беларусь). В табл. 1 приведены Производитель Страна Марка материала Текстильные формы Области применения Calgon Carbon Corporation США Zorflex Тканый Трикотажный Фильтры для систем воздухоочистки, медицина, СИЗК Unitica Япония Activated Carbon Fibers Нетканый Фильтры для систем водо- и воздухоочистки Evertech Envisafe Ecology Тайвань Activated Carbon Fiber Cloth Нетканый Химическая промышленность, медицина, СИЗОД Taiwan Carbon Technology Тайвань KoTHmex Тканый Нетканый СИЗОД и СИЗК Anshan Sinocarb Carbon Fibers Китай Activated Carbon Fiber Нетканый Фильтры для систем водо- и воздухоочистки ОАО «Светлогорск Химволокно» Беларусь «Саут-1С» «Бусофит» «Карбопон-Актив» Тканый Нетканый Системы очистки воздуха и поглотители запаха, фильтры для питьевой воды, СИЗК и СИЗОД ОАО «ЭНПО «Неорганика» Россия АУТ-М АМТ АНМ ТСА Тканый Нетканый Очистка воздуха и сточных вод от органических примесей, медицина, СИЗОД ООО «НПЦ «УВИКОМ» Россия УВИС-АК-Т УВИС-АК-В Тканый Нетканый Тонкая очистка газовых и жидких потоков, СИЗОД Таблица 1. Крупнейшие производители АУВ, выпускаемых за рубежом и в Союзном государстве Рисунок 2. Структура волокнистого материала на базе АУВ А Б В А — активированная углеродная ткань; Б — элементарные волокна; В — пористая структура