[發(fā)明專利]一種微/納米纖維氣凝膠復(fù)合濾料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911421836.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111013255A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧炳耀;李大偉;申瑩;劉慶生;劉慧中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D39/16
• 分類號(hào): B01D39/16;D01D5/00;D01G1/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

1.一種微/納米纖維氣凝膠復(fù)合濾料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）微/納米纖維制備：

采用靜電紡絲技術(shù)制備耐高溫聚合物纖維；所述的靜電紡絲技術(shù)為多針頭靜電紡，微米和納米纖維同時(shí)噴射，通過調(diào)控微米/納米噴頭數(shù)量比，制備無(wú)規(guī)堆積結(jié)構(gòu)的微/納米纖維膜；所述的耐高溫聚合物包括聚酰亞胺、聚苯硫醚、芳綸耐高溫聚合物材料；所制備的耐高溫聚合物纖維直徑在100 nm到4μm之間；

（2）纖維剪切粉碎步驟（1）制備得到的微/納米纖維制備分散液：

將耐高溫聚合物纖維浸入分散溶劑，通過高速剪切機(jī)或粉碎機(jī)，配制一定濃度的聚合物纖維分散液；其中分散溶劑成分包括水、乙醇、叔丁醇、二惡烷溶劑中的一種或兩種以上；纖維分散液中纖維的質(zhì)量/體積百分比濃度為0.05%~2.0%，也就是纖維在整個(gè)溶液中的占比為0.05-2%；

（3）將步驟（2）得到的纖維分散液浸漬基材凍干成型：

將基材和纖維分散液采用真空抽濾法進(jìn)行抽濾，得到濕態(tài)復(fù)合材料；隨后將濕態(tài)復(fù)合材料進(jìn)行冷凍干燥制成氣凝膠材料；其中，所述的真空抽濾的參數(shù)設(shè)置為：微/納米纖維長(zhǎng)徑比分別為5~40/20~200，抽濾時(shí)間5min~45min，抽濾壓力0.02~0.1MPa；所述的基材為聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、聚苯并咪唑纖維中的一種或幾種纖維制備的針刺非織造布、機(jī)織物、針織物和編織物紡織纖維制品；所述的基材與分散液的質(zhì)量/體積比為1.5%~8%，相當(dāng)于100mL的分散液中加入1.5-8g的基材；

（4）將步驟（3）所述的氣凝膠復(fù)合濾料進(jìn)行加固：

將干燥成型的氣凝膠材料置于易揮發(fā)有機(jī)溶劑蒸汽中，通過熏蒸加固制備耐高溫復(fù)合濾料；即得到所述的微/納米纖維氣凝膠復(fù)合濾料；其中所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、丙酮、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二惡烷、三氯甲烷、六氟異丙醇中的一種或兩種以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述的真空抽濾的參數(shù)設(shè)置為：基材與分散液的質(zhì)量/體積分?jǐn)?shù)為3.34%，微/納米纖維長(zhǎng)徑比分別為40/150，抽濾時(shí)間為15min，抽濾壓力為0.06MPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述的蒸汽濃度為5.0×10^-3~0.1mol/L。

4.權(quán)利要求1或2所述的制備方法得到的微/納米纖維氣凝膠復(fù)合濾料。

5.權(quán)利要求4所述的復(fù)合濾料在在高溫?zé)煔膺^濾中的應(yīng)用。

6.權(quán)利要求5所述的復(fù)合濾料在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、油水分離或隔熱吸音中的應(yīng)用。