活性炭和活性碳纖維在防化服上的防護(hù)機(jī)理

    活性炭和活性碳纖維在防化服中應(yīng)用，主要是依靠防油一吸附或鋪展一防液滲透一吸附的防毒機(jī)理(如圖所示)，使防化服在防毒的同時(shí)準(zhǔn)許人體產(chǎn)生的汗液蒸氣和熱量向外散發(fā)，既滿足防護(hù)性能要求又滿足穿著舒適性的要求。

    透氣式防化服的優(yōu)點(diǎn)是織物能夠“呼吸”，空氣和水蒸氣能夠自由地從纖維層間的縫隙(纖維間的孔隙，不同的物質(zhì)有不同大小，通過控制纖維間的孔徑達(dá)到控制選擇性物質(zhì)流動(dòng)的目的)流向外界環(huán)境，使穿著者能夠較長(zhǎng)時(shí)間地穿著，無熱應(yīng)激危險(xiǎn)地從事低等和中等強(qiáng)度的工作。因而活性碳纖維的孔結(jié)構(gòu)和吸附性能影響著防化服的“呼吸”功能。

 

    活性碳纖維具有大量微孔，且孔徑分布集中。其含有的許多不規(guī)則的雜環(huán)結(jié)構(gòu)或含有表面官能團(tuán)的微結(jié)構(gòu)具有大的表面能，也造就了微孔中相對(duì)的孔壁分子共同作用形成強(qiáng)大的分子場(chǎng)，提供了一個(gè)吸附態(tài)分子物理和化學(xué)變化的高壓體系，使得吸附質(zhì)到達(dá)吸附位的擴(kuò)散路徑比活性炭短、驅(qū)動(dòng)力大，這是造成活性碳纖維比活性炭表面積大、吸脫附速率快、吸附效率高的主要原因。

 

    活性碳纖維中微孔的存在，本質(zhì)上改變了它的吸著性質(zhì)，微孔中的相對(duì)的孔壁產(chǎn)生吸附力的迭加，引起微孔內(nèi)吸附勢(shì)的增加，因此，微孔中吸附的吸附質(zhì)量有所增加。對(duì)于微孔，全部可接近的體積可看成是吸附空間，微孔吸附過程是微孔的充填。在吸附過程中活性碳纖維所含的中孔與大孔內(nèi)的孔壁是一層一層覆蓋的，因此，中孔及大孔內(nèi)的吸附過程粗略地說是類似于無孔固體表面上吸附。