[發明專利]一種碳納米管遠紅外無紡布及其制備方法

有效

• 申請號: 201810736296.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108823969B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 孫曉剛;鄭典模;蔡滿園;聶艷艷;陳瓏;潘鶴政
• 申請（專利權）人: 江西克萊威納米碳材料有限公司
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D21H19/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種碳納米管遠紅外無紡布的制備方法。本發明將碳納米管與紙纖維作為原始材料進行復合重新制成整體無紡布，具體的，紙纖維經斜網成型和真空吸水處理會形成具有網格結構的無紡布前驅體，將碳納米管的乙醇?水分散液涂覆于無紡布前驅體的表面，碳納米管會填充入無紡布前驅體的網格結構中，通過熱壓成型碳納米管會與無紡布前驅體緊密結合，使得到的碳納米管遠紅外無紡布擁有更好的成型質量和復合性能。實施例的實驗結果表明，本發明提供的碳納米管遠紅外無紡布的遠紅外線發射率達90％，可以承受300g的砝碼且不會破碎。說明本發明提供的碳納米管遠紅外無紡布具有優異的遠紅外線發射率和機械性能。

技術領域

本發明涉及遠紅外發射材料技術領域，具體涉及一種碳納米管遠紅外無紡布及其制備方法。

背景技術

遠紅外線是一種位于位于紅外線波長范圍內的光波，其波長在3～100μm范圍內，往往不被人察覺，然而遠紅外線對于生命體卻有相當重要的作用，人體吸收遠紅外線后，體溫上升、毛細血管擴張、血液循環活躍，以此來增強人體的新陳代謝與機體的運轉。遠紅外線所具備的優異的性能使得其在生命科學以及生物醫療領域的應用愈發的廣泛。目前僅有少量的能夠發射出遠紅線外的裝置，但是由于用于發射遠紅外線的材料本性的限制，這些裝置所發出的遠紅外線中雜波較多，遠紅外發射率不高。

碳納米管作為遠紅外線輻射源的一種新型材料，其在具有良好物理化學性能的同時，能夠發射出的遠紅外線的比例高達90％以上，是一種理想的發射遠紅外線的材料。目前，碳納米管應用于發射遠紅外線通常是將碳納米管涂覆于成品薄膜(如塑料薄膜)之上，形成的碳納米管層與成品薄膜之間僅是簡單的層疊復合，兩種材料之間復合處會產生較大能量缺失，不能完全發揮出材料本身的特性。因此，采用這種方法得到的復合材料的遠紅外線發射率較低，嚴重制約了其進一步應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳納米管遠紅外無紡布及其制備方法，采用本發明提供的方法制備得到的碳納米管遠紅外無紡布具有優異的遠紅外線發射率，同時具有優異的機械性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種碳納米管遠紅外無紡布的制備方法，包括以下步驟：

(1)將紙纖維、水和分散劑混合后依次進行超聲處理和打漿處理，得到紙纖維漿料；

(2)將所述步驟(1)中的紙纖維漿料依次進行斜網成型和真空吸水處理，得到無紡布前驅體；

(3)將碳納米管的乙醇-水分散液涂覆在所述步驟(2)中無紡布前驅體的表面，依次進行干燥和熱壓成型，得到碳納米管遠紅外無紡布。

優選地，所述步驟(1)中紙纖維與步驟(3)中碳納米管的質量比為1：(0.8～1.2)。

優選地，所述步驟(1)中紙纖維的直徑為12～18μm。

優選地，所述步驟(2)中真空吸水處理在真空度為8000±1300Pa的條件下進行。

優選地，所述步驟(3)中碳納米管為晶須狀的多壁碳納米管。

優選地，所述步驟(3)中碳納米管的乙醇-水分散液中碳納米管的質量濃度為0.5～2.5％；碳納米管的乙醇-水分散液在無紡布前驅體表面的涂覆量為0.1～2mL/cm²。

優選地，所述步驟(3)中熱壓成型的溫度為200～300℃，壓力為8～12MPa，時間為20～60min。

優選地，所述步驟(3)中熱壓成型的次數為2～4次。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的碳納米管遠紅外無紡布，由包括紙纖維和碳納米管的原料制備得到，所述紙纖維形成具有網絡結構的布狀物，所述碳納米管填充在所述布狀物的網絡結構中。