[發明專利]一種石墨烯納米纖維中空過濾棒及其制備方法

有效

• 申請號: 202010180517.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111318183B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 湯志文;褚曉君;李國清
• 申請（專利權）人: 福建濾冠新型材料科技有限公司
• 主分類號: B01D71/48
• 分類號: B01D71/48;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種石墨烯納米纖維中空過濾棒，包括支撐骨架筒和包覆于支撐骨架筒外的過濾材料層；其特征在于，所述過濾材料層由以下重量份的原料制備而成：石墨烯納米纖維30.0份～35.0份、聚乳酸纖維8.0份～10.0份、碳酸鈣0.8份～1.3份、改性納米二氧化鈦3.2份～3.8份、乙基纖維素2.0份～2.5份；

所述改性納米二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟：

步驟a、將十六烷基三甲基氯化銨和十六烷基氯化吡啶溶于去離子水中，攪拌10分鐘～15分鐘，得溶液A；

步驟b、步驟a得到的溶液A中加入納米二氧化鈦，在溫度為85℃～125℃的條件下保溫攪拌60分鐘～90分鐘，之后抽濾、洗滌、干燥得產物；

步驟c、步驟b中得到的產物在溫度為320℃～420℃的條件下焙燒3小時～6小時，然后在溫度為220℃～260℃的條件下保溫2小時～4小時，最后冷卻至室溫，粉碎得到所述改性納米二氧化鈦。

2.根據權利要求1所述的石墨烯納米纖維中空過濾棒，其特征在于，所述過濾材料層由以下重量份的原料制備而成：石墨烯納米纖維32.0份～34.0份、聚乳酸纖維8.5份～9.5份、碳酸鈣0.9份～1.2份、改性納米二氧化鈦3.3份～3.7份、乙基纖維素2.1份～2.4份。

3.根據權利要求1所述的石墨烯納米纖維中空過濾棒，其特征在于，步驟a中，所述十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基氯化吡啶、去離子水的質量比為1：0.8～1.2：8。

4.根據權利要求1所述的石墨烯納米纖維中空過濾棒，其特征在于，步驟b中，所述溶液A與納米二氧化鈦的比例為10mL：0.5g～1.0g。

5.一種如權利要求1～4任一項 所述的石墨烯納米纖維中空過濾棒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟I、所述重量份的石墨烯納米纖維與聚乳酸纖維在去離子水中第一次剪切分散30分鐘～40分鐘，然后加入所述重量份的碳酸鈣、改性納米二氧化鈦和乙基纖維素第二次剪切分散20分鐘～30分鐘，得到混合物；

步驟II、步驟I中得到的混合物利用負壓吸附包覆于支撐骨架筒外，形成過濾材料層，之后將過濾材料層熱壓成型得到所述石墨烯納米纖維中空過濾棒。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟I中，所述第一次剪切分散速率為2000轉/分鐘～2500轉/分鐘，第二次剪切分散的速率為1500轉/分鐘～2000轉/分鐘。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟II中，所述熱壓成型具體為：首先將過濾材料層在壓力為2.5MPa～5.5MPa的條件下升溫至85℃～115℃，保持30分鐘～90分鐘，然后將壓力調整為0.2MPa～0.8MPa，再次升溫至120℃～130℃，保持10分鐘～40分鐘后停止加熱，自然冷卻至45℃～65℃時后釋壓。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟II中，所述過濾材料層厚度為6.0mm～7.0mm。