[發(fā)明專利]一種木質(zhì)素/醋酸纖維素基靜電紡絲碳纖維及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811327706.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109853086B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李堯;周景輝;戴忠;王興;劉歡
• 申請（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: D01F9/17
• 分類號: D01F9/17;D01F9/16
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李銀姬;李馨

1.一種木質(zhì)素/醋酸纖維素基靜電紡絲碳纖維的制備方法，通過靜電紡絲方法，將木質(zhì)素/醋酸纖維素基紡絲液制成碳纖維前驅(qū)體，再經(jīng)預(yù)氧化處理和碳化處理制成碳纖維，其特征在于，將木質(zhì)素和醋酸纖維素在催化劑和雙官能團異氰酸酯的存在下，進行化學(xué)改性反應(yīng)制得所述的木質(zhì)素/醋酸纖維素基紡絲液；

所述的雙官能團異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯、TDI甲苯二異氰酸酯、1,5-奈二異氰酸酯、亞甲基二異氰酸酯、甲基-2,4-二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯中的一種或兩種以上，

所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二丁基氧化錫、辛酸亞錫中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的化學(xué)改性反應(yīng)的反應(yīng)溫度為60~100℃，反應(yīng)時間為1~10h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述的化學(xué)改性反應(yīng)中，所述的木質(zhì)素與醋酸纖維素的加入量為按質(zhì)量比30:70~70:30，所述的木質(zhì)素和醋酸纖維素的加入量為反應(yīng)液質(zhì)量的10~30%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述的化學(xué)改性反應(yīng)中，所述的雙官能團異氰酸酯的加入量為反應(yīng)液質(zhì)量的2~20%，所述的催化劑的加入量為反應(yīng)液質(zhì)量的0.1~5%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述的化學(xué)改性反應(yīng)中，將木質(zhì)素和醋酸纖維素溶于溶劑A和溶劑B的混合溶劑中，其中溶劑A和溶劑B的混合比例為按體積比1~2:1，所述混合溶劑中溶劑A/溶劑B為丙酮/N,N二甲基甲酰胺、冰醋酸/N,N二甲基甲酰胺、丙酮/N,N二甲基乙酰胺或冰醋酸/N,N二甲基乙酰胺中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜電紡絲方法中，靜電電壓為15~35KV，接收距離為10~35cm，接受棍轉(zhuǎn)速為200~700r/min，紡絲液推速為0.1~1mL/h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的預(yù)氧化處理是將碳纖維前驅(qū)體在空氣氛圍中預(yù)氧化，預(yù)氧化由室溫開始，以0.01~2.00℃/min的速率升溫至200~300℃，并在此溫度下保溫2~10h；所述的碳化處理是將經(jīng)預(yù)氧化處理得到的預(yù)氧化纖維在惰性氣體保護下加熱碳化處理，以2~10℃/min速率升溫至600~1400℃，并在此溫度下保溫2~10h。

8.權(quán)利要求1~7的任一項所述的方法制備得到的木質(zhì)素/醋酸纖維素基靜電紡絲碳纖維在制備吸附劑中的應(yīng)用。