• 活性碳纖維(ACF)是什麼?有什麼功能呢?

  • 活性碳纖維(ACF)是什麼?其作用如何?
    活性碳纖維(ACF)簡單而言就是具大量開放性孔洞結構之碳纖維布,外觀上不同於傳統之顆粒狀活性碳(GAC)及粉狀活性碳(PAC)。活性碳纖維(ACF)質地柔軟、呈織物狀、易握持,且具有超高的吸附性能(對於低濃度不易吸附的物質亦有很好的效果);市面上常看到一些過濾材如活性碳纖維氈,此種濾材只不過是利用不織布、粉狀活性碳、混合一些黏著劑製成;而活性碳纖維布為百分之百的純碳材料,其每一根纖維的碳含量均在90﹪以上,故吸附能力較市售產品高出許多倍。活性碳纖維(ACF)具有較快的吸脫附速率及更便利的操作維護等優點,可廣泛應用於軍事、環保、化工、工安、醫療等相關用途。

    活性碳纖維(ACF)與一般顆粒碳(GAC)、粉末碳(PAC)有何不同?在吸附能力上有何不同?整體經濟效益比較如何?
    活性碳纖維(ACF)與傳統顆粒碳(GAC)、粉末碳(PAC)基本上都是具有大量開放性孔洞得碳材料,但在孔洞結構及官能基卻有差異。
    活性碳纖維(ACF)之孔洞均集中於20Ao(埃:angstrom)以下,即屬超細孔洞,比表面積可達1000-1500m2/g。顆粒碳(GAC)與粉末碳(PAC)之孔洞則分佈廣闊,從數十至數百Ao(angstrom)都有,比表面積為800-1000m2/g,而三者吸附皆靠凡得瓦力之外,ACF因孔洞結構均勻且細小集中,故吸附機構又多了一毛細凝結現象,所以吸附速率比顆粒碳(GAC)、粉末碳(PAC)高出數十至數百倍,僅管活性碳纖維(ACF)、顆粒碳(GAC)、粉末碳(PAC)在比表面積相同下,ACF在吸附速率的表現仍高出傳統活性碳很多。

    ACF放置在空氣中是否會自然吸附?會不會飽和?飽和後如何再生?多久要換?
    ACF為一吸附材,放置在空氣中仍然會吸附空氣中的一些分子,但於一般空氣中,有害氣體的濃度低,甚至無的情況下,ACF並不會吸附飽和,故一旦將ACF置於有害氣體的環境中,即發生吸附的作用,直到吸附飽和為止。使用後之ACF若要再生必須確知其所吸附之物質的物、化性,只要通入適當溫度之熱空氣或熱水汽即可再生,至於多久要更換,須視使用人訂定之排放標準及使用場所污染的程度而定。

    活性碳纖維可吸附哪些化學物質?
    一般而言,活性碳纖維與傳統活性碳所能吸附、去除的物質種類近似,惟吸附效率上更優於傳統活性碳,因此活性碳纖維無庸置疑地可應用於除臭、脫色等高級處理。最適用活性碳纖維吸附之化學物質主要簡述如下:
    (1)神經毒氣:沙林(Sarin)、芥子氣(Mustard)、光氣(Phosgene)、太奔(Tabun)、所門(Soman)等核生化武器;
    (2)揮發性氣體:苯、甲苯、四氯化碳、丙酮、異丙醇、乙酸乙酯等有機溶劑;
    (3)臭味氣體:硫化氫、甲硫醇、阿摩尼亞、醋酸。
    (4)空氣污染物:硫氧化物、氮氧化物。

    活性碳纖維是否可以水洗?
    ACF本身幾乎為純碳材料,基本上可以水洗而不會影響其原有性質,惟須注意不可於水中添加清潔劑,避免清潔劑的分子佔用ACF吸附空間,影響吸附效能。再則,遍佈於ACF裡外無數之微孔洞提供快速有效的吸附表面,但也是影響ACF本身的強度,所以清洗動作必須要輕柔,以免造成ACF碎裂。

    活性碳纖維如何再生使用?
    ACF經水洗(不可添加任何洗潔劑)旨在去除ACF所沾惹上之微小灰塵或顆粒,並不能達到再生的效果,最主要是需要加熱ACF才能達到再生的效果,(經實驗結果,用110℃高溫蒸氣或吹風機蒸吹再升效果最佳)將ACF與其它布料或不織布,經貼合或車縫加工成三明治狀(ACF於夾層內),再去水洗,洗後必須經過烘乾,才可達到重覆使用的效果。(經實驗結果,清洗超過20次過後,效能才會逐次的降低)。