[發(fā)明專利]三維網(wǎng)狀材料的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410452805.X
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104650379B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許景棟;陳琬茹;李家宏;饒瑞峪;李庭鵑;蔡群榮;蔡群賢
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣奈米碳管股份有限公司
• 主分類號: C08J9/36
• 分類號: C08J9/36;C08J9/28;C08J3/075;C08L1/26;C08K7/24;C08K3/04;C08K7/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 王玉雙,常大軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料的制造方法，尤其涉及一種三維網(wǎng)狀材料。

背景技術(shù)

氣凝膠是一種孔隙度可達(dá)95％以上的固體材料，密度低，重量輕，然而其卻具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，以及低熱傳導(dǎo)系數(shù)、低音傳速度、低介電常數(shù)等特性，而可用于形成隔熱材料、隔音材料、絕緣材料以及吸附材料等，具有極佳的發(fā)展?jié)摿?，使得許多相關(guān)人士投入研究并進(jìn)一步改良。

例如在美國發(fā)明專利公開第US2009123985號中，即揭示一種氣凝膠的制造方法以及其生物復(fù)合材料的應(yīng)用，其主要在于利用具有不同性質(zhì)的離子溶液并控制其添加量調(diào)整氣凝膠的孔洞大小與比表面積，以應(yīng)用于有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料與生物氣凝膠復(fù)合材料的制備，做為吸附、催化、分離、藥物釋放材料的用途。其藉由離子溶液具有無揮發(fā)性、不可燃、制備簡便以及容易分離與回收再利用等特性，使得氣凝膠在制作的過程中符合環(huán)保的世界潮流，而避免現(xiàn)有使用傳統(tǒng)超臨界流體工藝制造氣凝膠較為繁瑣嚴(yán)苛，且操作過程中有爆炸的可能及危險(xiǎn)性高的缺點(diǎn)。

然而，氣凝膠的安全性取決于其用于制造的物質(zhì)成分，若其組成成分中含有致癌物質(zhì)或毒素，那膠體也會具有致癌性以及毒性，因此，一般在制作氣凝膠時(shí)，為使用高分子材料，聚乙烯醇(PVA)，其沒有顯著的毒性，不過如果使用聚乙烯醇制作氣凝膠，選用分子量小的聚乙烯醇，所產(chǎn)出的氣凝膠會溶于水，沒有實(shí)用性，選用分子量大的聚乙烯醇，由于不太溶于水，于制作過程中只能使用有機(jī)溶劑來溶化，例如以使用甲苯為例，在制作上不僅需要額外處理后續(xù)排出的廢液，再者，由于甲苯的熔點(diǎn)(-95℃)很低，所以工藝設(shè)備還需要進(jìn)行降溫，而具有耗費(fèi)能源的問題，故仍有改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的，在于解決現(xiàn)有利用高分子材料制作氣凝膠，容易有所制成的氣凝膠溶于水而不具實(shí)用性，或是制作過程中，需使用有機(jī)溶劑，額外造成有機(jī)廢液處理以及耗費(fèi)能源的問題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種三維網(wǎng)狀材料的制造方法，包含以下步驟：

步驟1：將羧甲基纖維素銨與水混合并制成一第一凝膠；

步驟2：對該第一凝膠進(jìn)行一冷凍干燥步驟，令該第一凝膠升華以去除水份而得到一第一產(chǎn)物；

步驟3：對該第一產(chǎn)物進(jìn)行一介于50℃至380℃的低溫加熱步驟，使該第一產(chǎn)物熟化而得到一第一三維網(wǎng)狀材料。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供另一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，包含以下步驟：

步驟A：將一納米材料與羧甲基纖維素銨及水混合并制成一第二凝膠；

步驟B：對該第二凝膠進(jìn)行一冷凍干燥步驟，令該第二凝膠升華以去除水份而得到一第二產(chǎn)物；

步驟C：對該第二產(chǎn)物進(jìn)行一介于50℃至380℃的低溫加熱步驟，使該第二產(chǎn)物熟化而得到一第二三維網(wǎng)狀材料。

如此一來，本發(fā)明藉由將羧甲基纖維素銨選擇與水或是水及該納米材料混合，以形成該第一凝膠或該第二凝膠，而只需再通過該冷凍干燥步驟以及該低溫加熱步驟，即可形成該第一三維網(wǎng)狀材料或是該第二三維網(wǎng)狀材料，不僅制造過程簡單，以水作為溶劑還避免現(xiàn)有使用有機(jī)溶劑所造成有機(jī)廢液處理以及耗費(fèi)能源的問題，故兼具環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益，并且所制作的該第一三維網(wǎng)狀材料或是該第二三維網(wǎng)狀材料，可吸水但不溶于水，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1A，為本發(fā)明第一實(shí)施例的步驟流程示意圖；

圖1B，為本發(fā)明第一實(shí)施例的三維網(wǎng)狀材料的外觀立體圖；

圖2A，為本發(fā)明第二實(shí)施例的步驟流程示意圖；

圖2B，為本發(fā)明第二實(shí)施例的三維網(wǎng)狀材料的外觀立體圖。

具體實(shí)施方式

有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合附圖說明如下：

請參閱圖1A以及圖1B所示，圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施例的步驟流程示意圖，圖1B為本發(fā)明第一實(shí)施例的三維網(wǎng)狀材料的外觀立體圖，如圖所示，本發(fā)明提供一種三維網(wǎng)狀材料的制造方法，包含以下步驟：