[發(fā)明專利]一種利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710516632.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN107137980A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉太奇;張旗;鄭玄之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D39/16
• 分類號(hào): B01D39/16
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過濾材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法。

背景技術(shù)

靜電紡絲技術(shù)由美國(guó)人Formhals于1934年首先提出，目前已經(jīng)十分成熟，成為制備納米和亞微米級(jí)材料的重要方法。它的原理主要是聚合物液滴在電場(chǎng)力和表面張力的協(xié)同作用下，先產(chǎn)生“Taylor圓錐”，進(jìn)而產(chǎn)生射流，在向接收板運(yùn)行過程中，液滴進(jìn)行分裂和拉伸，溶劑進(jìn)行揮發(fā)，最終纖維沉積到接收板上，紡絲液的濃度適宜時(shí)，可以形成靜電噴涂的效果，而不再形成纖維絲。

靜電紡纖維具有優(yōu)異形態(tài)結(jié)構(gòu)，使其具有良好的過濾性能，但由于納米纖維層機(jī)械性能差，不能被單獨(dú)用于過濾材料，極大的限制了其使用，現(xiàn)有技術(shù)通過將靜電紡纖維與一些基布結(jié)合在一起，制成復(fù)合材料，使靜電紡纖維用在過濾和凈化領(lǐng)域成為可能，但在通過將靜電紡纖維和基布結(jié)合在一起來制備復(fù)合過濾材料的過程中，存在靜電紡纖維很難在基布表面附著，并與基布難以緊密結(jié)合的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法，該方法解決了過濾材料表面所紡纖維的固定問題，同時(shí)由于噴涂顆粒的高比表面積，有助于雜質(zhì)的吸附，使過濾效率也得到了提升。

一種利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法，所述方法包括：

步驟1、首先按照需求制備相應(yīng)濃度的高分子碳漿溶液；

步驟2、將所制備的高分子碳漿溶液加入到帶有噴頭的玻璃器皿中，并放置到靜電噴涂裝置上；

步驟3、調(diào)節(jié)噴頭和紡有纖維的工業(yè)濾布之間的距離，并調(diào)節(jié)所述靜電噴涂裝置的電壓，使高分子碳漿溶液在高壓靜電的作用下均勻噴涂到所述工業(yè)濾布上；

步驟4、通過輥軸裝置對(duì)噴涂后的工業(yè)濾布進(jìn)行冷軋?zhí)幚恚玫剿柽^濾材料。

在所述步驟1中，具體制備過程為：

稱量一定質(zhì)量的高分子基材，在其中加入一定量的導(dǎo)電物質(zhì)；

高速攪拌一定時(shí)間使其攪拌均勻，制備得到所需濃度的高分子碳漿溶液；

其中，所述高分子碳漿溶液的質(zhì)量濃度為1％-99％。

所采用的高分子基材包括硅橡膠或聚氨酯；

所采用的導(dǎo)電物質(zhì)包括石墨烯、碳納米管或石墨。

在所述步驟2中，所述靜電噴涂裝置由高壓源、溶液盛裝裝置和噴涂設(shè)備組成；

其中，所述高壓源的范圍為0.1Kv-50Kv，所述噴涂設(shè)備的孔徑為0.3mm-3.5mm。

在所述步驟4中，所述輥軸裝置包括兩個(gè)輥?zhàn)雍碗妱?dòng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)輥?zhàn)拥拈g距來調(diào)節(jié)輥?zhàn)訉?duì)材料所壓力度的大小。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述方法解決了過濾材料表面所紡纖維的固定問題，同時(shí)由于噴涂顆粒的高比表面積，有助于雜質(zhì)的吸附，使過濾效率也得到了提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法；

圖2為本發(fā)明所舉實(shí)例所制備的過濾材料的SEM示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供利用碳漿納米噴涂制備過濾材料的方法，所述方法包括：

步驟1、首先按照需求制備相應(yīng)濃度的高分子碳漿溶液；

在該步驟中，具體制備過程為：

首先稱量一定質(zhì)量的高分子基材，在其中加入一定量的導(dǎo)電物質(zhì)；

高速攪拌一定時(shí)間使其攪拌均勻，制備得到所需濃度的高分子碳漿溶液；

其中，所述高分子碳漿溶液的質(zhì)量濃度為1％-99％。

具體實(shí)現(xiàn)過程中，上述所采用的高分子基材包括硅橡膠或聚氨酯；所采用的導(dǎo)電物質(zhì)包括石墨烯、碳納米管或石墨。

步驟2、將所制備的高分子碳漿溶液加入到帶有噴頭的玻璃器皿中，并放置到靜電噴涂裝置上；

在該步驟中，上述靜電噴涂裝置由高壓源、溶液盛裝裝置和噴涂設(shè)備組成；