炭纤维
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炭纤维范文第1篇
1实验方法
1．1材料及制备实验用环氧树脂型号为nanopoxE470，包含25％的球形二氧化硅纳米颗粒，同类型双酚A类纯环氧树脂DGEBA，固化剂为胺类固化剂HE600，Nanoresin公司；抗开裂剂聚癸二酸酐PSPA，温州清明化工公司。实验用纤维为高模量炭纤维，日本东丽公司。纤维置于丙酮溶液中抽提24h以除去生产过程中涂覆在其表面的环氧树脂涂层。通过抽提后炭纤维的质量变化确认涂层的除去。将除去环氧树脂涂层的纤维束置于分散了50％二氧化硅纳米颗粒的丙酮溶液中（德国Merck公司），此溶液中不含环氧树脂，于50℃恒温水浴中超声4h，取出后烘干除去丙酮溶液，制成表面涂有纳米颗粒的炭纤维。将表面涂覆二氧化硅纳米颗粒的纤维经马弗炉800℃灼烧3h，质量分析显示纳米颗粒含量为4．9g／m2。将经抽提处理表面有纳米颗粒和无纳米颗粒的两种纤维单丝从纤维束中抽出，粘贴在哑铃状不锈钢模具中央，然后将混合了固化剂和抗开裂剂的环氧树脂从一端连续地浇注到模腔中，浇注后置于烘箱中按如下程序进行固化：90℃×30min，120℃×60min，140℃×30min，160℃×120min，固化完成后缓慢冷却至室温。表面无二氧化硅纳米颗粒炭纤维／纯环氧树脂复合材料体系代号为A0，表面无二氧化硅纳米颗粒／25％二氧化硅纳米颗粒基体复合材料体系代号为A14，表面有二氧化硅纳米颗粒／纯环氧树脂体系代号为A0S。1．2样品测试哑铃状单纤维样品被0．001％s－1的拉伸速率缓慢连续拉伸，用平行放置的加有偏振片的光学显微镜观察20mm量距内纤维断裂数、纤维断裂长度和断点附近形貌等信息。扫描电子显微镜（S－4800），被用于观察在单纤维断裂实验中被破坏的样品断面。场发射透射电子显微镜（TecnaiG2F20U－TWIN）被用于观察二氧化硅纳米颗粒在环氧树脂中的分散状态。树脂基体力学性能的测试按照美国材料与试验协会（ASTM）D－638标准进行。
2实验结果与讨论
2．1材料基本性能表征图1为炭纤维和环氧树脂基本性能表征。图1（a）为包含25％二氧化硅纳米颗粒的环氧树脂基体透射电镜照片。从图中可以观察到，二氧化硅纳米颗粒均匀分散在环氧树脂基体中，平均直径约为25nm。25％二氧化硅纳米颗粒的加入将环氧树脂基体的抗拉强度和弹性模量从60．2MPa±3．7MPa和2．37GPa±0．04GPa提高到了73．6MPa±5．5MPa和3．85GPa±0．24GPa，分别有22．2％和62．4％的提高。这使得纳米颗粒在提高基体力学性能的前提下，增强纤维／树脂界面性能成为可能。图1（c），（e）为炭纤维表面涂覆二氧化硅前后的SEM照片，图1（d），（f）为二氧化硅涂覆前后的EDS能谱。从图1（e），（f）可以看出，二氧化硅纳米颗粒均匀地覆盖了炭纤维表面，经计算，表面覆盖二氧化硅含量约为4．9g／m2。
2．2单纤维断裂测试单纤维断裂实验中的双折射现象可以动态监测复合材料的破坏过程。在偏光显微镜下，纤维断点周围出现以断点为中心向外逐步减弱的蝴蝶状双折射光斑，主要是材料的界面剪切和摩擦应力造成的［16］。胡蝶状光斑代表良好界面，而狗棒状光斑代表脱粘界面。在较低应变下，三种体系断点处的双折射光斑均呈蝴蝶状（见图2（a），（b），（f），（g），（k），（l）），这表明在低形变下，炭纤维与基体黏结良好，不同体系差异不大。随着基体应变的增加，复合材料断点数按A0，A0S，A14的顺序逐渐增加（见图2（m），（h），（c））。在约2．0％基体应变时，A0体系炭纤维断点不再增加并出现脱粘现象，开始出现断点处脱粘现象，而A0S和A14体系仍然黏结良好（图2（d），（i），（n）），以上信息表明复合材料中的纳米颗粒的存在在一定程度上抑制了界面脱粘的发生，改善了界面性能。图2（（e），（j），（o））为撤销载荷后的样品双折射光斑，图中箭头指向纤维断点，可以发现A14体系的断点处出现了明显的基体开裂，A0S体系的基体开裂要小一些，而纯树脂体系的基体只有一条细微的裂缝，这种差异也反映了三种体系界面黏结性能的差异。当复合材料受外力作用时，纤维由于延伸率较低而首先断裂，纤维断点成为材料中的缺陷，形成应力集中点，由于此时界面剪切较强，不能迅速脱粘或产生滑移，以缓解应力集中，从而导致基体在应力集中点产生破坏，形成一条成锐角的裂缝。如果界面黏结良好，裂缝将沿着基体扩展；如果界面作用不强，破坏将沿界面方向扩展，导致界面脱粘或者纤维拔出［17］。结合实验中观察到的现象，可以认为在环氧树脂基体中和炭纤维表面上含有二氧化硅纳米颗粒的体系拥有更好的界面性能。下面将通过定量的方法进一步表征这种增强作用。经典单纤维断裂测试样品通常是单根脆性纤维固化在相对韧性的基体中。随着基体应变的增加，纤维上开始出现断点，且断点数不断增多，纤维断裂片段的长度相应减小。当纤维所受应力不再大于断裂纤维片段的断裂强度时纤维上断点不再增加，此时纤维处于饱和断裂状态，断裂纤维片段的长度被称为临界断裂长度［18］。Kelly和Tyson基于简化的界面力平衡方程［19］，得出了用来计算界面抗剪强度（IFSS）的表达式：式中：σf和d分别为纤维的临界抗拉强度和直径；lc是临界断裂长度。根据式（1），只要得出临界断裂长度就能计算出界面抗剪强度。A0，A0S和A14的饱和临界断裂长度分别为382．2μm±18．3μm，347．7μm±19．0μm和333．9μm±16．2μm。通过式（1），三种体系的IFSS分别为30．1MPa±1．3MPa，33．2MPa±1．2MPa和34．5MPa±1．4MPa，见图3。A0体系纤维表面4．9g／m2的二氧化硅纳米颗粒将IFSS提高了10．0％，而A14体系树脂基体中25％的纳米颗粒将IFSS提高了15．0％。在A14体系中，纳米颗粒在纤维表面含量约为5．4g／m2，与A0S的4．9g／m2相当，因此A14体系更高的IFSS可能来源于树脂基体高的抗剪强度的贡献［20］。综合以上信息，二氧化硅纳米颗粒起到了提高炭纤维／环氧树脂界面抗剪强度和抑制界面脱粘现象的作用。分散于基体中和涂覆在炭纤维表面的纳米颗粒均可以起到提高界面性能的作用。
2．3断面形貌分析由图1（b）和图4可见，A14体系断面处可见大量均匀分散的二氧化硅纳米颗粒，纤维和树脂基体之间的黏结良好，没有出现界面脱粘现象；与A14体系类似，A0S体系拥有类似的界面黏结状态；A0体系断面则表面十分光滑，出现明显的界面脱粘现象。以上信息表明，均匀分散在基体中和涂覆在炭纤维表面的二氧化硅纳米颗粒提高了纤维／树脂界面的黏结性能。Lew等［21］用简单的超声方法将3．5％（质量分数）的二氧化硅纳米颗粒分散于环氧树脂中，发现纤维／树脂界面性能并未提高。二氧化硅纳米颗粒分散状态可能是导致不能提高界面抗剪性能的主要因素。本工作所采用的二氧化硅纳米颗粒通过溶胶－凝胶方法制备得到，可以实现在基体中的均匀分散，因此纳米颗粒的分散状态可能是A0S和A14体系纤维／树脂界面提高的重要原因。另一方面，二氧化硅纳米颗粒的平均尺寸是25nm，有利于将纳米颗粒镶嵌到沟槽中形成锁扣结构增强两相界面［22］。
炭纤维范文第2篇
竹炭粘胶类纤维是选用优质山野毛竹制得的竹香炭，经过特殊加工工艺，粉碎成纳米级超细粉体，然后添加入粘胶中，纺制出的功能性纤维。
竹炭聚酯类纤维将竹炭超细粉体添加进入聚酯切片里面，经过熔融法纺丝过程制得。从纤维特性来看，竹炭聚酯类纤维强力比竹炭粘胶类纤维高。不过，从吸附性能等竹炭所独有的特性来看，竹炭粘胶类纤维则略优于竹炭聚酯类纤维。
竹炭纤维一度被称之为纤维行业中的“黑钻石”，而竹炭纤维也被广泛应用于纺织服装制品。现在，竹炭纤维已经成为我国纺织服装行业的宣传亮点之一。然而，伴随竹炭纤维纺织服装产品在市场上火爆的同时，消费者对此类产品的投诉也越来越多，竹炭纤维产品的口碑也越来越差。眼下，“乱”似乎已经成为了竹炭纤维行业最真实的写照。
一声“炭”息，
全行业的意识形态
竹炭纤维作为人类对竹资源的深入开发而研制成功的，具有良好的吸湿性、导湿性和透气性等特点的新型纤维来说是值得肯定的。众所周知，中国是世界上最早利用竹材料的国家，同时也是最主要的竹子资源生产国，可加工利用的竹子涉及到40个属性，上百种。合理利用竹子这种生长周期短、可循环利用的资源对发展国民经济、保护生态环境有着重要意义。
竹炭纤维的炭质致密，比重比较大，分子呈六角形，类似于金刚石分子，质地比较坚硬，细密多孔。所以，竹炭纤维能够很好地吸附有害物质，达到防紫外线、除潮、除霉、除臭等作用。目前，竹炭纤维在我国老百姓的生活中应用已经非常广泛。但是，一部分唯利是图的经营者却将竹炭以及竹炭纤维的功能进行无限制的夸大宣传，以达到吸引消费者眼球、追求产品利益最大化的目的，从而导致了全行业的乱象愈演愈烈。
2011年2月初，重庆某高校教师谭良才即将搬进刚刚装修好的新房子。作为一名谨小慎微的知识分子，他早就听说新装修的房子存在一定程度的甲醛超标问题。并且，他还通过各种渠道详细了解了甲醛超标对人体的害处。于是，搬家之前他特意请来了有关室内环境检测公司的人员对新房内的空气质量进行了检测。检测结果显示，该房屋除去婴儿室空气质量达标之外，其余房间甲醛含量全部超标。
实际上，甲醛超标大约在3倍以下，人是几乎闻不到任何异味的。但客观的检测结果却让谭老师非常纠结。就在这个时候，他无意间听说市场上有一种用竹炭纤维材料制作的床垫能够有效地吸附甲醛，净化室内空气。
谭良才闻听此言，如获至宝，便急匆匆地赶到了打听到的市场。走进这个市场，他就被里面各种各样打着竹炭纤维名头的产品吸引住了。除了竹炭纤维做的床垫之外，还有竹炭纤维面料的窗帘以及各种软装材料。无一例外的是，几乎每种产品都说明了其有超强的对甲醛、苯等有害物质的清理能力。虽然这些产品的价格都比同类产品贵，但是谭良才觉得自己悬着的心终于可以放下来了。随后，他便购买了竹炭纤维床垫、竹炭纤维窗帘以及数包竹炭打算彻底对新家的空气质量进行改良。
半个多月之后，谭良才估摸着自己所使用的竹炭纤维产品已经把室内的甲醛清理得差不多了。于是，全家人便高高兴兴地搬了进去。然而，好景不长。搬进去不久，谭良才及其家人便陆续出现了视物模糊、头晕、头痛、乏力等症状。到医院检查发现，他们结膜、咽部明显充血，胸部听诊呼吸音粗糙，医生诊断为轻度甲醛中毒。
之所以会出现如此严重的后果，事后据竹炭行业内资深人士分析认为：其一，可能是谭良才买的竹炭纤维床垫、窗帘等产品中的竹炭含量不足。其二，竹炭纤维对甲醛等有害物质并没有消除功能，仅仅是能够将其吸附。同时，竹炭纤维的吸附能力在相对密闭、狭小的范围内效果明显。但如果空间面积过大，竹炭纤维也只能是望洋兴叹。其三，也是最有可能的问题是竹炭纤维对有害物质的吸附也有一个度的概念。假设竹炭纤维使用过久或者是吸附饱和之后，不但不能继续吸附有害物质相反还会自动释放出一定量的有害气体。
由此可见，无良商家夸大其词的宣传对消费者将会带来伤害。但是，竹炭纤维行业更为离谱的事情还远远不仅限于此。2010年中秋节期间，我国市场上甚至还出现了“竹炭纤维面包”、“竹炭纤维月饼”等产品。当时，商家宣称“吃了竹炭纤维食品，不仅能清理肠道，还能排毒养颜”。
然而，早在2008年11月4日，卫生部就在回复国家质检总局的信函中明确指出：竹炭纤维不是食品添加剂，不能加入食品作为食品原料使用。卫生部称，竹炭纤维粉未列入《食品添加剂使用卫生标准》，其生产环节的监管部门亦无法提供生产工艺、质量规格等详细资料。据有关专家称，食用竹炭产品后，细微颗粒很可能吸入肺里，吸附在肺叶上，而且它吸附性极强，吃下去后很难排出体外，可能会形成“尘肺”。
利欲熏心的部分无良商家，为了自己的蝇头小利，已经疯狂到不但要谋财甚至要害命的地步。窥斑见豹，我国竹炭纤维行业内的怪象、乱象确实十分严重。
“炭”为观止，
无所不能的纺织产品
早在我国宋朝的时候，东坡先生就说出过“可使食无肉，不可使居无竹；无肉令人瘦，无竹令人俗”的千古绝唱。可见，我国自古以来竹子在人民群众生活中占据着非常重要的地位。但是，就现在我们市场上所能见到的竹炭纤维来说，不论是竹炭聚酯类纤维还是竹炭粘胶类纤维其实都是化学纤维，而并非其大肆宣传的天然纤维。
从目前掌握的部分关于竹炭纤维的开发与应用类论文、报告以及宣传材料等来看，竹炭纤维似乎确实具备一定的特殊功能。归纳起来说，主要有以下几个方面：
其一，竹炭纤维的负离子产生功能。据说，竹炭粉末由于含有金属元素及其碳化物，特别是碳化钙，因此具有电性能，在有温度和压力变化的情况下，能引起负氧离子晶体之间的电势差，从而使空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧分子，并使它转化为空气负氧离子。不过，我们从竹炭纤维的生产工艺中就可以得知，竹炭粉在竹炭纤维中是处于被聚酯纤维包裹的状态。这种状态是一定会影响到所谓的电离等反应，所以相关研究报告基本上都最后指出“可能会对产生负氧离子的功能产生一定的影响”。这样看来，竹炭纤维能不能产生负氧离子尚没有确切的结论。
其二，竹炭纤维的远红外线发射功能。据说，竹炭纤维由于含有金属元素钾、镁、钙、铝、锆、锰及其碳化物，所以纤维和织物都具有远红外发射功能。实际上，我国原国家纺织工业局于2000年过一个纺织行业标准FZ/T 64010―2000《远红外纺织品》。该标准不仅对远红外纺织品进行了定义，而且还提出了对远红外纺织品的考核指标，并给出了相应的试验方法。同时，研究还表明一般的非远红外纺织品本身即具有一定的法向发射率，普通丙纶、锦纶和涤纶的远红外法向发射率为70%，普通腈纶为72%，普通棉、麻为75%。所以，竹炭纤维的所谓远红外线发射功能不过是商家“概念炒作”的一种表现形式而已。
其三，竹炭纤维的紫外线辐射屏蔽功能。据说，竹炭粉中的碳元素具有很强的紫外线吸收能力以及对电脑等电器产生的辐射屏蔽能力。目前，国际上对织物抗紫外线、辐射能力的测试标准有好几个。他们都是模拟紫外光的波长，对织物进行多次照射之后，分析其数值，计算出其对紫外线的透射率、屏蔽率、吸收率以及UPF值。试验表明，同时也是行业内公认的是，影响织物防紫外线辐射性能的因素分别为：织物结构、织物颜色以及漂白、染色等工艺处理。由此可见，竹炭纤维对紫外线辐射的屏蔽功能纯属部分商家信口开河。
除此之外，竹炭纤维的另外一些诸如防电磁辐射、抑菌排毒、导湿透气等保健功能也在很大程度上被放大。因此，竹炭纤维被越来越多地应用到我国纺织服装行业里面。其中，尤其在衬衣、文胸以及相关功能保健型内衣上的使用最为明显。
已过花甲之年的市民张连成在街头收到一张竹炭纤维保健裤子的宣传单。通过宣传单，他了解到这种用竹炭纤维做的裤子能发射远红外线，进而就能够增加人体表面微血管的血液循环，具有蓄热保暖、促进新陈代谢的功效，对于预防和治疗关节炎有明显的功效。关节炎正是张连成多年的顽疾之一，长久以来让他十分痛苦。
于是，张连成就花钱买下了两条该种竹炭纤维的保健裤子。使用半个月之后，他逐渐感觉身体出现了一些异常的变化，便在家人的陪同下前往附近的医院进行检查。医生在详细了解了张连成的情况之后，语重心长地告诉他说，远红外线并非对任何人都有益处。
实际上，医院理疗科在使用远红外物理疗法时，对于治疗对象、治疗时间与距离都有严格的要求。一般的治疗时间为每次不超过半小时，辐射器与皮肤表面的距离不超过60厘米。动脉阻塞性疾病和有出血倾向者、加热部位可疑有恶性肿瘤或有新鲜的瘢痕组织者、心血管功能不全者均应禁用。就这种竹炭纤维能发射远红外线的裤子来说，即便是真正能发射远红外线，作用如果太弱，就起不到治疗作用；作用太强，又会对身体产生危害，尤其是可能对心脑血管和生殖系统产生损害。另外，对于带有心脏起搏器的心脏病患者来说，穿远红外内衣就更可能产生严重的不良后果。
竹炭纤维纺织服装产品夸大宣传甚至是涉嫌虚假宣传的现象在我国市场上已经是一个存在时间相当长，并且发展势头日趋严重的问题。这样的情况不能不引起竹炭纤维行业内各方以及各相关职能部门的重视。
仰屋窃“炭”，产品质量需严管
由于竹炭纤维纺织服装产品的真假鉴定需要非常专业的知识以及手段，所以消费者仅凭借眼观、手感等方式几乎无法判断出产品的优劣。目前，竹炭纤维纺织服装产品的质量问题也是消费者反映最大、投诉最多的问题之一。
2011年初，市民王小姐就被几件竹炭纤维保暖内衣搞得一头雾水。1月初，她在一家内衣专卖店花80元购买了一件竹炭纤维的保暖内衣。穿着之后，大体上感觉质量还可以。但是，几天之后她下班路过一家菜市场，发现，在市场门口一个小摊贩正在吆喝、售卖内衣，其中就有所谓竹炭纤维的。询问之后，小贩告诉王小姐自己卖的竹炭纤维保暖内衣货真价实，最低价只要20块。王小姐仔细观察后发现，一件黑色的保暖内衣与她之前花80元买的几乎完全一样。
正在王小姐疑惑一模一样的衣服，价格悬殊怎么如此巨大的时候，更让她匪夷所思的事情发生了。回到家之后，她的妹妹告诉她说，自己花250多元买了一件品牌竹炭纤维保暖内衣。经过对比后，王小姐发现价格相差近200元的竹炭纤维保暖内衣，厚度几乎一样，面料也都是锦纶与氨纶夹杂着所谓的竹炭纤维。更让她纳闷的是，卖家都承诺自己的货是正宗的竹炭纤维。实际上，普通消费者肉眼根本看不出什么是竹炭纤维，只能听卖家的忽悠。
文晓莉是一家小型服装加工厂的经营者，她的主营业务是内衣、毛巾等产品。由于受到金融危机的影响，2008年开始她接到的加工订单就越来越少。为了解开这种困局，变被动为主动，她从2010年开始就自己生产一部分产品投放到市场上进行销售。但是，由于对市场的掌握能力以及信息的获取手段相对生疏，所以，到2010年底她的工厂已经陆续积压了5万余件的内衣和毛巾产品。
就在这个时候，文晓莉发现市场上凡是打着竹炭纤维“噱头”的内衣产品都卖得非常火。于是，她灵机一动，找到包装厂定做了一批竹炭纤维产品的外包装。随后，她就将自己库存的内衣更换包装之后，通过批发商很顺利地就销售殆尽。这批产品的出手价格甚至比她预想的价位还高出了15%左右。
炭纤维范文第3篇
关键词： 纳米活性炭纤维 生物膜 降解 景观水处理技术
近年来城市化发展越来越快，人们对周围生活环境的要求不断提高，居民小区内出现了大量的各式各样的景观水体，城区及公园内也建造了绿地用来美化环境。但是，当这些景观水体运行一段时间后，都出现了不同程度的污染，受污染的原因来自不同程度的点源、面源污染及管理维护不足等多方面，景观水体富营养化趋势严重，影响了景观效果，给人们的日常生活带来了不便。
1.纳米活性炭纤维微观结构
普通活性炭纤维结构的大小仅为人类头发的十分之一，性脆不可编织。而纳米活性炭纤维可以达到50～200nm，它具有显著的向异性、柔软性，可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。用高倍电子扫描镜观察纳米碳管的形貌（如图1.1所示），可以看出，纳米活性炭纤维表面微观结构的刻蚀变化较普通活性炭纤维明显，有更加清晰的沟槽结构，大大增加了表面的粗糙度。
纳米活性炭纤维这种特殊的孔状结构使它具有很大的比表面积，而高达500～1700m■/g的比表面不仅使它具有普通活性碳的吸附功能，而且能为水中微生物和有益藻类等的生长、繁殖提供巨大的生物附着表面，为硝化、反硝化细菌等各种有益藻类生长创造非常适宜的条件。
a普通活性炭纤维 b普通活性炭纤维
1000倍SEM图 5000倍SEM图
c纳米活性炭纤维 d纳米活性炭纤维
1000倍SEM图 5000倍SEM图
图1.1 普通活性炭纤维和纳米活性炭
纤维微观结构SEM图片
纳米活性炭纤维有很大的比表面积，在纤维表面上，可以直接接触吸附质分子；外表面积比粒状活性炭大1～2个数量级。
2.纳米活性炭纤维在水处理中的基本原理
2.1纳米活性炭纤维生物膜的形成及作用
放入水体中的纳米活性炭纤维在阳光的照射下吸收紫外线引起自身振动发出次超声波，超次声波使各种细菌逐渐吸附到碳纤维表面，而碳纤维超大的比表面为各种细菌大量繁殖提供载体，逐渐形成生物反应膜。
生物膜是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，在其上形成的膜状生物污泥。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。生物膜成熟的标志是：生物膜沿水流方向的分布，在其上由细菌及各种微生物组成的生态系及其对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态。
2.2纳米活性炭纤维生物膜中几个重要参数分析
2.2.1生物膜的比增长速率
微生物比增长速率（μ）是描述生物膜增长繁殖特别性的最常用参数之一，它反映微生物增长的活性。微生物比增长速率的定义为：
μ=（dX/dt）/X （2-1）
式中X-微生物浓度，[质量][体积]■
μ-微生物比增长速率，[时间]■
生物膜比增长速率主要分为两类：一是动力学增长阶段的比增长速率，即为生物膜最大比增长速率，二是整个生物膜过程的平均比增长速率。
（1）生物膜最大比增长速率（μ■）
生物膜在动力学增长期遵循以下规律：
■=μ■M■
积分后得lnM■=μt+C
（2）生物膜平均比增长速率■
生物膜平均比增长速率计算公式为：
■=■ （2-2）
式中M■——生物膜稳态时对应生物膜量，[质量][面积]■
M■——初始生物膜量，[质量][面积]■
生物膜平均比增长速率反映了生物膜表观增长特性。由于生物膜成长过程中伴随着非活性物质的积累，从严格意义上说并不能真实反映生物膜群体的增长特性。
2.2.2底物比去除速率（q■）
q■=■ （2-3）
式中q■——底物比去除速率，[时间]■
Q——进水流量，[体积][时间]■
S■——进水底物浓度，[质量][体积]■
S——出水底物浓度，[质量][体积]■
A■——载体表面积，[面积]
底物比去除速率反映了生物膜群体的活性，底物的去除速率越高，生物膜生化反应越高。
2.3纳米活性炭纤维生物膜中的微生物及作用
有机物的降解主要是由纳米活性炭纤维表面生物膜中的微生物完成。主要微生物包括细菌、真菌、放线菌和原生动物等，氨氧化细菌将水中的氮有机物转化为无机氮化合物，可被微生物利用，然后经过亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌将氮去除；真菌具有强大的酶系统，能促进纤维素、木质素、果胶等的分解，将蛋白质最终分解放出氨；放线菌在分解含氮和不含氮的有机化合物中起着重要作用，同时能分解氨基酸等蛋白物质，也能形成抗生物质维持系统中生物群落的动态平衡；原生动物通过摄食微生物和碎屑起到调节微生物群落的动态平衡和清洁水体的作用。系统内污染物的去除与微生物之间有明显的相关性：污水中的BOD和COD的去除率与微生物的数目都有较明显的正相关性；污水中的氨氮的去除率与根区的硝化细菌和反硝化细菌数量的正相关性显著；而磷的去除率则与磷细菌数目呈正相关。
炭纤维范文第4篇
自行车运动以低碳、环保、健康、时尚等特点风靡世界，发达国家已经成为成熟的消费市场，中国作为新兴的市场，前景非常广阔。目前，吉林市吉研高科公司研发的“吉昊麟”牌碳纤维自行车一期产能为20000辆，现已达产并通过国际欧盟认证。通过国家体育总局质量测试，该车成为体育总局指定训练、比赛用车及中国击剑与自行车运动中心指定采购用车。
2012年，吉林市第二届“吉昊麟”杯环松花江公路碳纤维自行车大奖赛取得圆满成功，得到国际自行车联合会的赞誉和行业内的认同，共有来自内地及港澳地区的200余名选手参加。赛程除由吉林市电视台现场直播外，还吸引了中央电视台、凤凰卫视等几十家新闻媒体的跟踪报道，让全国乃至世界认识了“吉昊麟”牌碳纤维自行车。
然而，受制于产品研发和设计的劣势地位，碳纤维自行车生产企业仍然面临国际知名同业竞争者在市场开发上的强力挤压，产品的知名度有待提高，市场有待进一步扩大，亟需政府政策扶持。如果得到政府的支持，我省碳纤维自行车生产企业将很快形成自己的核心竞争力，并树立起闻名世界的吉林省轻工业品牌，填补我省空白，助推全省经济发展。
为促进我省碳纤维自行车产业发展，提出以下几点建议：
一、出台扶持碳纤维自行车政策。建议省政府从节能环保的角度，出台税收、新产品开发奖励等相关政策，对碳纤维自行车生产企业进行扶持。同时，建议省政府提供资金支持，促进企业扩大规模，提高档次，增强品牌竞争力。
二、为企业走向市场牵线搭桥。一汽奥迪为促进企业销售，实行随车配送自行车。按2012年全球销售145.5万辆的3%计算，每年配套自行车应在1.2万辆以上。目前，配送的自行车无正规生产厂家。如能从发展地方经济出发，为企业牵线搭桥，促成企业之间横向联合，定会促进吉林省碳纤维自行车发展再上一个新的台阶。
三、组织开展自行车赛事。大力提倡全民健身，以省和吉林市两级政府的名义，举办第三届环松花江公路碳纤维自行车大赛，聘请国际著名自行车赛事公司策划，邀请国际知名选手参赛，提高赛事规模和档次，努力把碳纤维自行车大赛打造成世界知名的赛事品牌。
炭纤维范文第5篇
关键词：电吸附，除盐，电极材料，发展
中图分类号：TM924.11文献标识码： A 文章编号：
面对淡水资源的短缺，需要进行开源节流，而针对水处理除盐的研究势在必行。其中，电吸附作为一种新型除盐方式而倍受关注。
1.电吸附除盐的原理特点
电吸附是将电化学理论和吸附分离技术相融合，利用外接直流电源产生的电场，使在电极间流动溶液中的无机离子向带有与自身电荷相反的电极移动，从而被电极表面产生的双电层吸附去除，见图1-1。吸附饱和后，断电短接，即可实现电极的再生。[1]该方法除盐效率较高、能耗低、无二次污染、电极再生方便。
图1-1 电吸附除盐原理图
2.电极材料的应用进展
电吸附除盐的进展主要表现在电极材料的改善[1]。其发展经历了最初的石墨、活性炭颗粒到活性炭纤维，最后改进为碳气凝胶和纳米碳管等[2]。
2.1 活性炭颗粒（GAC）
活性炭颗粒[3]晶体表面碳原子与体相碳原子的能级状态不同。它具有很大的比表面积和吸附容量，并且易于获取，价格低廉，可作为一种理想的电极材料进行探讨。
其中，Basova对苯酚和苯甲酸的电吸附特性进行了说明。Tomit等利用催化活化的方法加工得到了中孔容积和中孔比表面积都非常理想的活性炭。2000年，Ahmad Alfarra等探讨了以GAC为电极、以Li为去除对象的吸附原理。Ban、Schafer和Wendt研究了GAC用作电极时，对工业废水中无机离子的去除。研究显示，活性炭有一定的除盐效果，但其电阻和传质阻力都比较大，阻碍了其发展。
2.2 活性炭纤维（ACF）
活性炭纤维具有微细的纤维丝和发达的孔隙结构，并以微孔、亚微孔为主。ACF具有很大的比表面积，这样就保证了对溶液中的无机离子的充分接触和吸附，吸附速度加快，除盐效率比起活性炭颗粒得到大幅提高。此外，由于其体积密度、扩散阻力和动力消耗都比较少，可对有粘性的胶体状物质实现吸附去除。
活性炭纤维电吸附可以用来处理含微量硫离子的工业废水。John Card C依据ACF复杂的物理特性，建立了其电极电容电位分布的数学模型。Chen等[3]发现在正向极化的情况下，电流对吸附除盐几乎没有影响；但当负向极化时，除盐效率与电流息息相关。Ryoo等对ACF进行了改性的实验探讨研。结果显示，对活性炭纤维进行金属钛醇盐的改性后，其电吸附性能显著提高。Afkhami等研究了活性炭纤维布为电极时对过渡金属元素离子的分离和吸附去除。他还有项研究显示[36]，活性炭纤维布对NO3-和NO2-的电吸附去除效果非常理想，并且当外接电流为正时，吸附效果变好，其中对亚硝根的最大去除率高达60%。而Conway的研究发现,在多种离子共存的条件下，硝酸根离子和亚硝根离子比起钙镁离子及硫酸根碳酸根离子有更好的去除效果。
2.3 碳气凝胶
1987年，碳气凝胶[3]被成功研制于美国Lawrence Livermore国家实验室。它是一种新型的多孔炭材料，内部包含着大量的纳米开孔（3~30nm）和中孔（
其中，Pekala研究了炭气凝胶的合成、构造及性能。Yang C M 等利用炭气凝胶和硅凝胶的复合材料做电极，这使电极的吸附性能和机械性能得到改善，且生成电极的时间较前减半。Farmer等对炭气凝胶进行串联，研究了对水中氯化钠和硝酸钠的吸附去除，最大去除率可达90%以上。秦仁喜等在常压下以干燥的方式制备碳气凝胶，并探究了其微观的形貌特性，并以此作为电极，研究其对NaCl溶液的电吸附除盐，结果显示，碳气凝胶的比表面积和电导率是影响其除盐性能的最主要因素。Gabelich等发现了其对无机离子的吸附选择性与离子的水合半径有关，其中一价离子更易被去除。
2.4 纳米碳管
纳米碳管是一种针状管形碳单质，1991年由日本电器公司电镜专家Sumio lijima首次在高分辨透射电镜下发现，具有很大的比表面积和良好的导电导热性。其表面有丰富的官能团，经处理后表面和部分内腔均可被利用，这种独特的孔隙结构和比表面积的高效利用决定了其作为电极材料的优越性。Wang X Z[4]利用纳米碳管和纳米碳纤维复合薄膜为电极，对水中离子进行吸附除盐研究，通过对孔径结构分布的改善，能循环制得纯水。但该材料制备麻烦，成本极高，规模小，限制了其发展应用。
2.5 化学修饰电极
化学修饰电极[5]是在电极表面通过共价键合、吸附、聚合等手段有目的地引入某种功能性物质，提高电极对离子的选择性，使其获得特定的电化学性质，以提高电吸附除盐效率。Min-Woong Ryoo等[6]在活性炭电极表面引入Ti、Zn、Al、Si的醇盐，结果显示，TiO2的加入能使除盐效率大幅提高。
3.结论和展望
由于炭材料具有良好的导电性，发达的孔隙结构，巨大的比表面积，且性质稳定，是电吸附除盐中最重要的电极材料。而我国的电吸附除盐技术发展相对滞后，今后，应在电极材料方面进行更多的研究和探索，以寻找更容易获取、价格更低廉、吸附性和导电性更优秀的材料作为电极。
参考文献：
[1]孙晓慰,朱国富.电吸附水处理技术及设备[J].工业水处理,2002,22(8):1-3,40.
[2] 范丽,周艳伟,杨卫身等.炭材料用作电吸附剂的研究与进展[J].新型炭材料,2004,
19(2):145-150.
[3]李定龙,申晶晶,姜晟,孙晓慰.电吸附除盐技术进展及其应用[J].水资源保护,2008,
24(4): 63-66.
[4]Wang X Z, Li M G.Electrosorption of ions from aqueous solutions with carbon nanotubes and nanofibers composite film electrodes[M].Applied physics letters, 2006,89.
[5]尹广军,陈福明.电容去离子研究进展.水处理技术,2003,29(4):63-66.
炭纤维范文第6篇
关键词：通风系统；有害气体分析；净化处理方式；设计
1项目概况
本项目为100MW太阳能电池生产线，其生产过程中涉及制绒、扩散、镀膜、印刷等工艺，在生产过程中会使用大量的化学试剂，如盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸、氢氧化钾、硅烷、氨气、醇类脂类有机物等，这些化学试剂在使用过程中会释放出大量的有害废气，所排放的废气主要为HCl、HF、氮氧化物、硫酸雾、氯气、氢氧化钾蒸汽、氨气、硅烷、醇类及脂类废气等，这些废气需要被有效的处理，完全达到国家和地方的排放标准后才能排入大气中。
2生产工艺废气分析
2.1制绒工艺废气分析
在制绒工艺过程中，废气源主要为制绒清洗机，废气种类因工艺不同而有区别，主要废气为硝酸，氢氟酸（多晶制绒）；氢氧化钾及异丙醇（单晶制绒），本项目制绒工艺产生的废气为HF及氮氧化物等。
2.2扩散工艺废气分析
扩散工艺涉及的设备主要是：扩散炉、石英管清洗机、通风柜等。扩散炉排出的废气是酸性废气及热废气，酸性废气主要为Cl2及氮氧化物等。石英管清洗机、通风柜产生的废气以HF及HCl为主，属于酸性废气。
2.3镀膜工艺废气分析
镀膜工艺涉及的主要设备为湿法刻蚀设备及PECVD等。本项目湿法刻蚀机产生的废气为酸性废气，其中工艺废气主要包含：HF、氮氧化物及HCl等； PECVD尾气主要包含硅烷及氨气等。
2.4印刷工艺废气分析
印刷工艺涉及的主要设备为印刷机和烧结炉，产生的废气主要是一些以脂类和醇类废气为主的有机废气及热废气。
3废气净化设计及设备选择
根据上述废气分析，太阳能电池生产线产生的废气以处理方式来分可分为三类：酸碱废气、硅烷及氨气等特气、有机废气。
3.1酸碱废气净化设计
本项目涉及的酸碱废气来自制绒清洗机、硅片清洗设备、石英管清洗机、扩散炉、刻蚀机等，主要成分为HF、HCl、氮氧化物、Cl2及硫酸雾等，这些废气均可溶于水，可以采用酸碱中和的方式进行废气处理。由于本项目中废气主要以酸气为主，因此可采用碱液喷淋方式进行废气净化。
根据废气处理难易程度，本项目酸碱废气净化系统由二套酸雾洗涤塔组成，分别是普通酸雾洗涤塔，用于净化HCl、Cl2及硫酸雾；高浓度废气洗涤塔，用于净化HF及氮氧化物。
普通酸雾洗涤塔用于处理扩散间设备所产生的酸碱废气，设备处理废气量为25000m3/h。本设备摆放在厂房屋面基础，按国家相关规定酸碱废气排放高度为高于地面25米。
高浓度废气洗涤塔用于处理湿法刻蚀、制绒、石英管清洗等设备所产生的酸废气，设备处理废气量为45000m3/h，因为本工程制绒工艺的特殊产生的废气极难处理，所以选用加高加大的高浓度废气洗涤塔。按国家相关规定酸碱废气排放高度为高于地面25米。
废气洗涤塔主要有以下几部分组成：洗涤塔、离心风机、玻璃钢风管、排风烟囱及保护钢架、电气控制柜及自动加药系统等组成。
具体处理如下图：
从车间工艺段抽出的酸碱废气在离心风机的作用下进入酸雾净化塔。在酸雾净化塔内部，中和液经喷淋系统喷洒而下，与废气中的酸性气体发生中和反应从而起到净化效果。为了提高净化塔的净化效率，酸雾净化塔填料采用特殊PP海胆型花环以增大气液接触面积并有效地分散气流。为了使中和液处于一个最佳的吸收浓度并减少人力操作，本系统采用自动加药系统对净化塔进行氢氧化钠补充，每套系统包括1个自动加药箱，每个自动加药箱包括1个PH计，1个计量泵，PH计根据净化塔箱体内吸收液的PH值来控制计量泵的开关，使循环液的PH值始终保持在规定范围内，从而实现自动加药。经酸雾净化塔净化后的废气通过25米烟囱达标排放，排放标准为GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准。
由于内部风管支路较多，常规控制方式往往在一路支管抽风工况发生改变时会影响到其他支路的抽风，这样就造成内部设备生产的不稳定；另一方面，当有些内部设备处于停产或检修时，常规恒频率控制会造成大量的电能损耗。为了更好的保证工艺设备的抽风要求及节能，本项目风机采用一套稳压控制系统。稳压系统实时检测主风管负压，并将数据传输至电控系统中，电控系统将实际参数与设定参数进行比较计算后由变频器来控制风机转速，从而保证主风管负压保持恒定。这样一方面可以保证负压恒定，另一方面可以节省大量的电能。
净化塔处理废气的主要化学反应为：
3.2有机废气净化系统
本项目有机废气以含脂类、醇类等挥发物为主，这些有机物微溶于水，不能用常规的洗涤法处理。根据这些特点，本项目有机废气采用活性炭纤维有机废气净化器进行吸附净化。本项目选择两套活性炭纤维有机废气净化器，该设备单套处理能力为16000m3/h。本设备主要有净化器、离心风机及排风烟囱组成。净化器中吸附装置的主要成分是活性炭纤维。活性炭纤维是超越活性炭的高效吸附材料，它具有高度发达的微孔结构，吸、脱附速度快，净化效果好，在简单条件下，可以完全脱附等特点。
工作流程如下
从车间工艺段抽出的工艺废气首先进入有机废气器，在净化器内部废气经过多层活性炭纤维过滤吸附，吸附净化后的废气在离心风机的作用下，经过15米烟囱达标排放，排放标准为GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准。
为了更好的保证工艺设备的抽风要求及节能，本系统风机也采用一套稳压控制系统。稳压系统实时检测主风管负压，并将数据传输至电控系统中，电控系统将实际参数与设定参数进行比较计算由变频器来控制风机转速，从而保证主风管负压保持恒定。这样一方面可以保证负压恒定，另一方面可以节省大量的电能。为了实时监测活性炭纤维的吸附情况，每台活性炭纤维净化器设置有一个差压测量报警系统，当活性炭纤维滤筒的压损达到某一定值时，表明活性炭纤维滤筒需要更换。
3.3硅烷系统
从PECVD工艺设备出来的废气主要为硅烷及氨气，单台设备总排气量小于500m3/h。硅烷是一种可燃性气体，而氨气是一种可溶性气体，处理这些混合废气分两步走：先燃烧后喷淋，即先将废气中的硅烷燃烧掉，燃烧后的气体中只含氨气，此时采用喷淋吸收。本项目选择二套不锈钢硅烷燃烧塔及四个不锈钢硅烷应急燃烧筒（当PECVD发生故障而出现应急排放时会排出大量的纯硅烷，为了提高系统处理应急排放时的废气处理能力，本系统在燃烧塔前接一个不锈钢硅烷应急燃烧筒）。
本系统采用两台塔排风后集中在一起处理方法，这样可以节省风机、井字架、风管等的数量从而节省投入的资金。集中后风机采用一用一备形式，每台风机与对应的风阀实现电气联动，减少人工操作。为了提高设备的安全可靠性，两台风机可相互切换，即一台风机出现故障时另一台风机可以自动切换运行。为了提高系统的稳定性，每台风机均设置风机故障声光报警装置，即当风机出现故障时第一时间发出声光报警，及时提醒操作维护人员。整个系统还设置负压报警装置，可跟内部PECVD设备实现联动，这些措施大大提高设备的可靠性。
PECVD的工艺废气设备具体处理过程：
含有硅烷及氨气等成分的混合废气通过管道进入燃烧塔中，在燃烧塔内部的燃烧室内硅烷气体与通入的压缩空气接触燃烧，燃烧后产生的二氧化硅粉尘沉积从燃烧室底部的排渣口排出，而含有氨气的其他废气进入喷淋洗涤室。在喷淋洗涤室中，氨气与循环液发生反应而被处理掉，处理完的气体经脱液室脱液处理后由抽风机抽出，最后通过15米排放烟囱排入大气，排出气体达到GB14554-93《恶臭污染排放标准》标准。
4废气净化处理系统管材选择
有机废气处理排放系统的风管采用不锈钢板,且板厚采用2mm，连接方式采用焊接；酸性废气处理系统的风管采用有机玻璃钢风管,连接方式采用法兰连接；可燃废气处理系统管道采用不锈钢风管,并按真空管道验收标准验收。
5结语
炭纤维范文第7篇
关键词：生化防护服；功能性纤维；非织造布；纳米材料；活性炭纤维
中图分类号：TQ340.79？？？？？？文献标识码：A
使用中的Chempak防护服展现出了一系列优点，诸如质轻、低密度、穿着舒适、优良的生物与化学制剂屏蔽能力等，同时兼有防护原油炼制和油加工中可能对人产生危害的功能。
1.2？非织造布在防生化服上的使用
1.2.1 梳理型非织造布在防护服装上的使用
美国坦萨斯大学环境与人类健康研究所开发的商品名为“Fibertech”的干态针刺型非织造布网垫产品，作为应对战争中可能出现的化学制剂和有毒化学品威胁的净化材料，已广泛应用在防护服的衬里中。
Fibertech呈三明治结构，顶部与底部采用非织造布吸收层，中间芯层采用活性炭非织造布。三组分复合经过针刺加工，形成挠性良好的非织造布网垫，织物厚度通常控制在4.6 mm左右。
干态非织造布网垫的顶层组分以粘胶纤维为原料，采用单针刺工艺制得非织造布，其克重为100 g/m2；底部组分为PET纤维，为针刺产品，克重为80 g/m2；中间芯层使用活性炭非织造布，孔尺寸范围为0.2 ～ 2.0 μm，比表面积1 071 m2/g。
干态非织造布网垫作为抵御来自化学与生物制剂风险的防护材料，在自净化、液态物吸附和化学制剂的相溶性等方面均显示出了良好的使用性能。
炭纤维范文第8篇
1、过滤元件的改进
（1）选用优质熔喷滤芯：
熔喷滤芯可滤除水中大于5～10μm以上的悬浊物颗粒，它的孔径是不均匀的，各孔径大小的数量呈正态分布，只是在5～10μm处呈最大值（峰值）。其细丝直径及孔隙大小与熔液温度、室内空气温湿度、气流大小及速度、接收距离等等多种因素有关。质量好的熔喷滤芯从外到里，PP纤维细丝间孔隙逐渐从大变小，成渐进密度结构，滤除的悬浊物杂质不仅在滤芯表面、在滤芯内部也都有，滤芯纳污量大，使用寿命长。但制造设备复杂昂贵，滤芯价格也贵。
笔者建议，能生产或进口一些高档的熔喷滤芯，供高档净水器使用，这样，熔喷滤芯的使用寿命可以从目前的2～4个月，延长到半年～1年，以减少更换滤芯的频率。
（2）使用陶瓷滤芯
熔喷滤芯虽然价格很便宜，但为一次性使用，可用陶瓷滤芯取代熔喷滤芯。虽然陶瓷滤芯价格比较贵，一次性投入比较大，但能反复清洗，使用寿命长得多，只要整机设计时注意便于滤芯装拆，使用陶瓷滤芯取代熔喷滤芯是个不错的选择。
优质的陶瓷滤芯，采用的原料应是优质的硅藻土，在隧道窑中烧制而成，手感重量很轻，吸水性很好，这样的陶瓷滤芯质量就好。质量差的陶瓷滤芯，表面相对比较粗糙不均匀，硅藻土材料不纯杂质多，手感较重。即知，这是的缘故。另一个简易方法是把水滴在陶瓷滤芯表面，应很快吸入，陶瓷表面不留水珠，说明亲水性好，孔隙率高。
（3）微滤-超滤双膜法
有的净水器生产企业，三级前处理采用中空纤维微滤-颗粒活性炭-中空纤维超滤的模式，这种模式也是较好的组合。第一级采用带加强支撑的PVDF中空微滤膜，滤除悬浊物、细菌，膜脏了可以拆下冲洗，不会折断；第二级活性炭去除余氯、有机物、胶体、异味等；第三级PS中空超滤膜可以进一步去除悬浊物、微生物、胶体等。这样周密的预处理不但可以使RO膜的使用寿命更长，还可以提高纯水的回收率。
2、吸附元件的选择和改进
（1）颗粒活性炭滤芯
活性炭去除余氯、吸附胶体及有机物、去除异味，保护反渗透膜，作用是很大的，其性能主要体现在去除COD的能力。去除COD的能力与纯水机的流速和接触时间设计相关。按JB/T2932“水处理设备技术条件”的标准，去除水中余氯（出水余氯
对于纯水机来讲，不但所选的活性炭质量一定要好，活性炭在筒体中还应放满塞紧（用手握滤芯上下甩动时不应有响声），这点在滤芯横置或虽竖置但水流方向从下往上时尤为重要，否则部份水会不通过炭层而“短路”。此外，活性炭的粒度也很重要。粒度越细，表面积越大，吸附效果越好。但太细了，一方面会增大阻力降低流速，还容易漏炭流黑水。活性炭厂出售的颗粒活性炭的粒度一般都是10～24目，实际上这是适合大型水处理设备用的，对家用净水器不适合。因为家用净水器炭柱短、水和炭的接触时间短，所以对活性炭吸附速度和吸附容量的要求更高。家用净水器应该用更细的、粒度为20～40目的颗粒炭（家用净水器厂用炭量少，活性炭厂兴趣不大，所以市场上很少有卖）。
天然水和自来水中所含有机物种类繁多，水中各种有机物的分子量大小各异，而每种活性炭吸附有机物分子的大小、种类各有所长，所以，把几种不同型号的、擅长吸附大分子有机物的活性炭和擅长吸附较小分子有机物的活性炭搭配混合使用，对去除水中各种有机物、全面净化水质是很有帮助的，有些高档的净水器即采用此方案。
使用活性炭滤芯要及时更换滤芯（卫生部规定不得超过6个月）。有的活性炭滤芯采用载银活性炭，可遏制细菌增长。但很多国产的载银活性炭载的是氯化银，氯化银在水中的溶解度较大，开始时水中银离子超标，对人体有害，没多久氯化银溶解完了，也就没有遏菌作用了。为避免这种状况，应该载碘化银，碘化银在水中的溶解度较小，但价格较贵。法国有一种载银活性炭，据说是把金属银用真空等离子溅射的方法载入活性炭，性能很好，价格很贵。近年有采用载高价银（Ag4O4，四氧化四银）的活性炭新技术，银的抗菌作可随其化学价的升高而增强，即Ag3+>Ag2+>Ag+，遏制细菌增长并水中银离子不超标，已申请了发明专利。
（2）炭棒滤芯
常用的炭棒滤芯实际上有二类：挤压活性炭棒滤芯（或称“压缩活性炭棒滤芯”）和烧结活性炭棒滤芯
挤压活性炭棒滤芯是把活性炭粉和聚乙烯（PE）粉（作粘合剂用）按一定比例混合，放入料斗加热，使聚乙烯（PE）粉熔融，并通过螺杆挤压机挤出成型，故名“挤压活性炭棒滤芯”或“压缩活性炭棒滤芯”。由于PE是疏水性，凝固后它不透水也无微孔，还会阻塞活性炭的微孔，严重影响对有机物、胶体和异味的吸附能力及对余氯的去除能力。而且这类滤芯的透水性差、阻力大、水通量低。也就是说，这种滤芯的净水性能差。但这类滤芯生产工艺简单，生产成本低，价格很便宜，因此很多净水器厂使用这类滤芯。
烧结活性炭棒滤芯是把活性炭粉和有机粘合剂、硅藻土等填料按比例混合均匀，拌匀后加水在模具中加工成型，脱模后放在窑中高温烧制，把有机粘合剂炭化或烧成CO、CO？挥发跑掉，故名“烧结活性炭棒滤芯”。烧制成的滤芯孔径可控、孔隙率大，亲水性和透水性好、阻力小、水通量大。这类滤芯对有机物、胶体和异味的吸附能力及对余氯的去除能力强。也就是说，这种滤芯的净水性能好。但这类滤芯生产工艺复杂，能耗大，生产成本高，价格比较贵，是挤压活性炭棒滤芯的3～6倍。
当然，优质的反渗透纯水机应该选用烧结活性炭棒滤芯。但除去外层塑料网和无纺布，就是黑黑的炭棒了，外表似乎差不多，如何区分这二类滤芯呢？方法很简单，在炭棒上滴上一些水。由于聚乙烯是疏水性，它又堵塞了大量活性炭的微孔，因此挤压活性炭棒滤芯吸水性差、吸水慢，会在滤芯表面形成水珠或水层；而烧结活性炭棒滤芯的亲水性和吸水性好、吸水快，不会在滤芯表面形成水珠或水层。
同颗粒活性炭一样，炭棒滤芯也是繁殖细菌的温床。如何防止和遏制细菌的增长呢？除了制造炭棒的活性炭可以采用载银活性炭外，有的把炭棒外包裹的无纺布采用载银无纺布，它是采用浸染纳米银溶液技术，制成的“纳米银滤水无纺布”，可遏制细菌增长。
（3）活性炭纤维滤芯
活性炭纤维（ACF），原材料为粘胶基纤维或聚丙烯腈基纤维，纤维直径约为10～20μm，微孔平均孔径前者为17～26A，后者为10～20A。活性炭纤维常制成厚1～5mm厚的毡，它的微孔比颗粒活性炭更多，比表面积更大（700～1600m2/g），吸附容量更大（高2～6倍），吸附速度更快，而且具有良好的再生性能，即吸附饱和后可以解吸，取出用热水处理滤芯，把吸附的有机物、胶体洗下，脱附速度快，滤芯可重复使用，即滤芯的再生。但不足之处是价格较贵，生产企业也比较少。使用中也易繁殖细菌。此外，有些质量差的活性炭纤维的吸附容量小，使用不久就容易饱和了，而进行解吸再生或更换滤芯很麻烦。因此，目前使用活性炭纤维滤芯的还比较少。
3、美式滤芯和韩式滤芯
美式滤芯一般用在反渗透纯水机的前三级预处理，美式滤芯的优点在于，只换内芯，外壳（滤筒）不换，符合节约和环保理念。此外，美式滤芯通常直径较大，过滤和吸附的容量较大，滤芯使用寿命较长。但美式滤芯也有不足之处，安装及更换滤芯比较麻烦，需要由专业人员更换，旋紧滤筒盖要拧到恰到好处，拧得过松会导致漏水，而拧得过紧会造成“O”型圈变形甚至断裂，也会造成漏水。