CN104275165A - 一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，属于纺织材料技术领域。该制备方法经过多孔硅酸钙粉体的离子改性、离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备、聚烯烃无纺布的浸轧、浸轧无纺布的离子式吸附活化后制备出介孔离子式吸附无纺布。本发明制备的介孔离子式吸附无纺布对甲醛、甲苯、二甲苯、二氧化硫和硫化氢气体等多种有害气体具有吸附效率高、吸附容量大、吸附持久性强、以及低滤阻等优异性能。该制备方法工艺设备简单，原料来源广泛，成本较低，对生态环境无污染，具有很大的应用前景。

Description

一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法
技术领域
本发明涉及一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，属于纺织材料技术领域。
背景技术
随着科学技术的不断发展，我国现代化工业的逐步完善，开发利用各种化学品给人们的生活带来了极大的便利，同时由于生产化学品产生了大量对环境和人体有害的物质，也成为人们不得不面对的问题。目前空气中的有害气体主要来源于工业燃烧、汽车尾气、生产生活排放等，产生了大量的甲醛、甲苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫等有害气体。日常生活中，人们无可避免的会吸入这些有害气体，比如新装修的房间有甲醛等有害气体，高温下的食用油释放出的丁二烯等有害气体，煤烟香烟产生的有害气体等。
无纺布又称非织造布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代纤维材料，具有结构好，通气阻力小，阻尘效率高等特点。无纺布作为一种过滤介质，已被广泛应用在冶金、化工、矿业等各个部门，属于过滤性能优良的净化材料。目前具有有害气体吸附性的无纺布主要是活性炭无纺布，其工艺主要是在无纺布上洒上活性碳粉再采用热熔复合或者胶粘的方法将活性炭与无纺布结合起来，由于这两种方法都会进一步增加无纺布的滤阻，降低无纺布的过滤效率从而导致有害气体吸附性低，而且具有工艺复杂，工序多等缺点。例如中国专利公开号为CN201258425Y，公开日是2009年6月17日，发明名称为“一种新型活性炭无纺布”，所述的无纺布层与活性炭层通过热熔方法连接，该无纺布由层内到层面吸附由活性炭颗粒构成的活性炭层。该专利虽然将活性炭层置于无纺布层之间，但是其通过热熔的方法连接，具有吸附量低、吸附不持久等缺点，另外高温会使部分聚烯烃熔融从而增加无纺布滤阻，阻塞活性炭的空隙，从而影响无纺布的过滤能力及活性炭的吸附能力，并且我国活性炭主要来源于林木加工，加工工艺复杂，能耗高，对环境污染大，不利于广泛推广使用，因此有待进一步改进。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为，
一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，所述方法按以下步骤进行：                                              
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1-3%的多元羧酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为45-85°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.5-2%，浸泡1-3h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    80～99%
离子改性多孔硅酸钙粉体      0.5～15%
聚乙烯醇                    0.5～5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入去离子水中，在温度为25～35 °C的条件下经超声波功率为800～1200 W的超声波分散处理1～5h后，加入聚乙烯醇，在温度为98～99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌2～5 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散10～25min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为8000～15000 r/min，乳化分散温度为50～85 °C；
c 聚烯烃无纺布的浸轧
将聚烯烃无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持50～85 °C，浴比为1:100～1:200，浸泡1～30min后取出聚烯烃无纺布，并采用轧车进行浸轧1～3次后，得到浸轧聚烯烃无纺布，其中，浸轧温度为25～35 °C，浸轧速度为1-20 m/min，浸轧压力为0.2～0.8Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚烯烃无纺布放入质量分数为0.2-1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100～1:200，浸泡1-5min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为120～150 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3～5h后得到介孔离子式吸附无纺布。
所述的多孔硅酸钙粉体的平均粒径为1-25 μm，孔径为3-200nm，体积密度为0.2-0.4 g/cm3。
所述的多元羧酸水溶液为醋酸水溶液或己二酸水溶液或柠檬酸水溶液或丁烷四羧酸中的一种。
所述的聚乙烯醇的醇解度为78%-99%，聚合度为1500-1700。
所述的去离子水的导电率≤16 MΩ·cm。
所述的聚烯烃无纺布为聚乙烯无纺布或聚丙烯无纺布中的一种，聚烯烃无纺布的平方米克重为20-200 g/m2。
由于采用了以上技术方案，本发明的技术特点在于：
本发明采用的多孔硅酸钙粉体是一种介孔材料，粉体平均粒径尺寸为1-25 μm，孔径尺寸为3-200nm，体积密度为0.2-0.4 g/cm3，显示出优良的吸附有害气体的能力，特别针对甲醛、甲苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫等大气污染有机小分子。同时，多孔硅酸钙粉体的分子结构为CaOSiO3·nH2O，其中的Si-O键在一定的条件下能够显示离子键特性，导致O原子显示出弱负电荷，对含有氢原子、硫原子和氮原子等有害气体具有一定的弱电吸引力。因此，将多孔硅酸钙粉体的介孔特性和Si-O键离子特性进行有机结合，能够制备出优于活性炭的高效、高吸附量、持久的介孔离子式吸附材料。
为了能够将吸附性能优异的介孔离子式吸附多孔硅酸钙粉体进行应用，本发明提出将其与聚烯烃无纺布进行复合的技术思路，以聚烯烃无纺布为载体，聚乙烯醇为连接剂，多孔硅酸钙粉体为功能点，制备出介孔离子式吸附无纺布。在本发明提出的整体技术方案中，需要充分考虑到（1）多孔硅酸钙粉体的介孔特性的保持性、（2）多孔硅酸钙粉体离子特性的保护和活化、（3）聚烯烃无纺布的低滤阻等三个方面的技术问题，因为这三个技术问题关系到介孔离子式吸附无纺布的高吸附量、高效、持久和低滤阻等性能。
经过长期的技术试验和实践，本发明提出了以下技术方案及其相关技术特点：
（1）多孔硅酸钙粉体介孔特性和离子特性的保护
利用相似相溶的原理，将多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1-3%的多元羧酸水溶液中进行浸泡，然后在对其进行真空干燥。利用多元羧酸中的羧基与多孔硅酸钙粉体的Si-O键的分子间吸附力，在多孔硅酸钙粉体的介孔表面形成一层多元羧酸分子，有效保护了多孔硅酸钙粉体介孔表面Si-O键的离子吸附能力。同时，由于多元羧酸的位阻效应，阻止了多孔硅酸钙粉体的介孔吸附能力，为其能够在与聚烯烃无纺布复合过程中不受聚乙烯醇的影响以及复合之后再次恢复其介孔吸附能力提供了前提。另外，多元羧酸的质量分数必须在1-3%之间，过高的酸浓度，会导致多孔硅酸钙粉体分子结构的破坏，而过低的酸浓度则无法实现有效的离子特性保护；
（2）多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
将离子改性多孔硅酸钙粉体放入去离子水中，采用功率为800～1200 W的超声波分散处理1～5h，使离子改性多孔硅酸钙粉体均匀的分散在去离子水中。去离子水的导电率必须低于16 MΩ·cm，避免水中的离子影响甚至破坏离子改性多孔硅酸钙粉体介孔中的多元羧酸保护层。当离子改性多孔硅酸钙粉体在去离子水中分散均匀后，需按如下质量百分比：去离子水 80～99%，离子改性多孔硅酸钙粉体 0.5～15%，聚乙烯醇0.5～5%，放入聚乙烯醇，并采用机械搅拌逐渐升温至98～99°C，使聚乙烯醇缓慢溶解形成混合溶液，其中，聚乙烯醇的质量百分比必须低于5%且必须小于离子改性多孔硅酸钙粉体的质量百分比。经过长期的实验证明，只有这种质量比例关系可以有效降低聚乙烯醇对离子改性多孔硅酸钙介孔特性以及聚烯烃无纺布低滤阻性能的影响，这是因为低百分比含量聚乙烯醇溶液的表面张力较小，只能充当链接剂作用，因而能够在聚烯烃无纺布和离子改性多孔硅酸钙粉体之间形成连接点；同时，离子改性多孔硅酸钙粉体的质量百分比高于聚乙烯醇，能够破坏聚乙烯醇的成膜性，使其不能在聚烯烃无纺布上形成聚乙烯醇膜，从而保持了聚烯烃无纺布的低滤阻性能。
（3）多孔硅酸钙粉体分散溶液的乳化分散
将多孔硅酸钙粉体分散溶液采用高速乳化机进行乳化分散，高速乳化机的旋转速度为8000～15000 r/min，乳化分散温度为50～85 °C。采用高速乳化机能够使离子改性多孔硅酸钙粉体表面形成均匀的聚乙烯醇分子层，使一部分聚乙烯醇充当乳化剂的作用，有利于离子改性多孔硅酸钙粉体更加均匀和持久的分散在溶液中。
（4）聚烯烃无纺布的浸轧
将聚烯烃无纺布放入离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，然后采用轧车进行浸轧1～3次。轧车的浸轧能够使离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液更好的渗入聚烯烃无纺布中。而且，通过浸轧次数和浸轧压力的调整，能够有效控制聚烯烃无纺布上离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的携带量，进而调整聚烯烃无纺布上离子改性多孔硅酸钙粉体的含量，为控制最终产品的吸附性能提供条件。
（5）浸轧无纺布的离子式吸附活化
将浸轧后的聚烯烃无纺布放入质量分数为0.2-1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，然后放入真空干燥箱中进行真空干燥，得到介孔离子式吸附无纺布。采用氢氧化钠水溶液进行处理，一方面是中和离子改性多孔硅酸钙粉体介孔中的多元羧酸保护层，另一个方面可以进一步激发Si-O键的离子特性，提高多孔硅酸钙粉体的离子吸附性能。另外，真空干燥可以将多孔硅酸钙粉体通过聚乙烯醇为连接点快速有效的固定在聚烯烃无纺布上，同时去除多孔硅酸钙粉体介孔中的水分，实现介孔离子使吸附无纺布介孔特性的恢复。
本发明制备的每克介孔离子式吸附无纺布对不同有害气体的最大吸附质量如下：甲醛0.8g、甲苯0.09g、二甲苯0.08g、二氧化硫0.18g、硫化氢0.22g。本发明制备的介孔离子式吸附无纺布的透气性≤850 mm/s。
本发明提出的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法不仅高效地利用了大量固体废弃物提取的多孔硅酸钙，提高了多孔硅酸钙粉体的生产价值，开辟了多孔硅酸钙粉体在气体吸附领域的应用，而且制备出的聚烯烃无纺布具有吸附效率高、吸附容量大、吸附持久性强、以及低滤阻等优异性能，对有害气体尤其是甲醛、甲苯、二甲苯、二氧化硫和硫化氢气体的吸附量较高，该制备方法工艺设备简单，原料来源广泛，成本较低，对生态环境无污染，具有很大的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体详细描述。
一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，所述方法按以下步骤进行，                                              
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为1-25 μm，孔径为3-200nm，体积密度为0.2-0.4 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1-3%的醋酸水溶液或己二酸水溶液或柠檬酸水溶液或丁烷四羧酸中的一种中进行浸泡，浸泡温度为45-85°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.5-2%，浸泡1-3h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    80～99%
离子改性多孔硅酸钙粉体      0.5～15%
聚乙烯醇                    0.5～5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率≤16 MΩ·cm的去离子水中，在温度为25～35 °C的条件下经超声波功率为800～1200 W的超声波分散处理1～5h后，加入醇解度为78%-99%，聚合度为1500-1700的聚乙烯醇，在温度为98～99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌2～5 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散10～25min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为8000～15000 r/min，乳化分散温度为50～85 °C；
c 聚烯烃无纺布的浸轧
将平方米克重为20-200 g/m2的聚乙烯无纺布或聚丙烯无纺布中的一种置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持50～85 °C，浴比为1:100～1:200，浸泡1～30min后取出聚烯烃无纺布，并采用轧车进行浸轧1～3次后，得到浸轧聚烯烃无纺布，其中，浸轧温度为25～35 °C，浸轧速度为1-20 m/min，浸轧压力为0.2～0.8Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚烯烃无纺布放入质量分数为0.2-1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100～1:200，浸泡1-5min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为120～150 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3～5h后得到介孔离子式吸附无纺布。
下面结合具体实施例对本发明的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法做进一步详细描述：
实施例1
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为1μm，孔径为3nm，体积密度为0.2 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1%的醋酸水溶液中，浸泡温度为45°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.5%，浸泡1h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    80%
离子改性多孔硅酸钙粉体      15%
聚乙烯醇                    5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率为16 MΩ·cm的去离子水中，在温度为25 °C的条件下经800 W超声波分散处理1h后，加入醇解度为78%，聚合度为1500的聚乙烯醇，在温度为98°C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌2h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散10min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为8000 r/min，乳化分散温度为50 °C；
c 聚乙烯无纺布的浸轧
将平方米克重为20g/m2的聚乙烯无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持50 °C，浴比为1:100，浸泡1min后取出聚乙烯无纺布，并采用轧车进行浸轧1次后，得到浸轧聚乙烯无纺布，其中，浸轧温度为25 °C，浸轧速度为1 m/min，浸轧压力为0.2 Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚乙烯无纺布放入质量分数为0.2 %的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100，浸泡1 min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08 Mpa，温度为120 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3 h后得到介孔离子式吸附无纺布。
实施例2
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为8 μm，孔径为50 nm，体积密度0.3 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为2 %的已二酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为50 °C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为1 %，浸泡2 h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.09 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    99%
离子改性多孔硅酸钙粉体      0.5%
聚乙烯醇                    0.5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率为15 MΩ·cm的去离子水中，在温度为30 °C的条件下经900 W超声波分散处理2h后，加入醇解度为85 %，聚合度为1600的聚乙烯醇，在温度为99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌3 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散15min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为9000 r/min，乳化分散温度为60 °C；
c 聚丙烯无纺布的浸轧
将平方米克重为50 g/m2的聚丙烯无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持60 °C，浴比为1:150，浸泡5 min后取出聚丙烯无纺布，并采用轧车进行浸轧2次后，得到浸轧聚丙烯无纺布，其中，浸轧温度为30 °C，浸轧速度为5 m/min，浸轧压力为0.4 Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚丙烯无纺布放入质量分数为0.5 %的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:150，浸泡2 min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.098 Mpa，温度为130 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥4 h后得到介孔离子式吸附无纺布。
实施例3
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为15 μm，孔径为100 nm，体积密度为0.4 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为3%的柠檬酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为60 °C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为1.5 %，浸泡3h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.098 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    85%
离子改性多孔硅酸钙粉体      10%
聚乙烯醇                    5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率为14 MΩ·cm的去离子水中，在温度为35 °C的条件下经1000 W超声波分散处理3 h后，加入醇解度为90 %，聚合度为1700的聚乙烯醇，在温度为98 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌4 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散20 min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为10000 r/min，乳化分散温度为70 °C；
c 聚乙烯无纺布的浸轧
将平方米克重为100 g/m2的聚乙烯无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持70 °C，浴比为1:200，浸泡10min后取出聚乙烯无纺布，并采用轧车进行浸轧3次后，得到浸轧聚乙烯无纺布，其中，浸轧温度为35 °C，浸轧速度为10 m/min，浸轧压力为0.6 Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚乙烯无纺布放入质量分数为0.8 %的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:200，浸泡3 min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.09 Mpa，温度为140 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥5h后得到介孔离子式吸附无纺布。
实施例4
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为20 μm，孔径为150 nm，体积密度为0.2 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1.5 %的醋酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为70 °C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为2 %，浸泡1.5 h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.085 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    90%
离子改性多孔硅酸钙粉体      8%
聚乙烯醇                    2%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率为13 MΩ·cm的去离子水中，在温度为28 °C的条件下经1100 W超声波分散处理4 h后，加入醇解度为95%，聚合度为1550的聚乙烯醇，在温度为99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌5 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散25min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为12000 r/min，乳化分散温度为80 °C；
c 聚丙烯无纺布的浸轧
将平方米克重为150 g/m2的聚丙烯无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持80 °C，浴比为1:100，浸泡20 min后取出聚丙烯无纺布，并采用轧车进行浸轧1次后，得到浸轧聚丙烯无纺布，其中，浸轧温度为25 °C，浸轧速度为15 m/min，浸轧压力为0.8Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚丙烯无纺布放入质量分数为1.2 %的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100，浸泡4 min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.095 Mpa，温度为150 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3h后得到介孔离子式吸附无纺布。
实施例5
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将平均粒径为25 μm，孔径为200nm，体积密度为0.35 g/cm3的多孔硅酸钙粉体放入质量分数为2.5%的丁烷四羧酸中进行浸泡，浸泡温度为85°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.8%，浸泡2.5h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.095 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                    95%
离子改性多孔硅酸钙粉体      4%
聚乙烯醇                    1%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入导电率为12 MΩ·cm的去离子水中，在温度为32 °C的条件下经1200 W超声波分散处理5h后，加入醇解度为99%，聚合度为1650的聚乙烯醇，在温度为98 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌3.5h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散18min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为15000 r/min，乳化分散温度为85 °C；
c 聚乙烯无纺布的浸轧
将平方米克重为200 g/m2的聚乙烯无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持85 °C，浴比为1:150，浸泡30min后取出聚乙烯无纺布，并采用轧车进行浸轧2次后，得到浸轧聚乙烯无纺布，其中，浸轧温度为30 °C，浸轧速度为20 m/min，浸轧压力为0.5 Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚乙烯无纺布放入质量分数为1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:150，浸泡5min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.085 Mpa，温度为130 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥4h后得到介孔离子式吸附无纺布。

Claims (6)

1.一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述方法按以下步骤进行：                                              
a多孔硅酸钙粉体的离子改性
将多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1-3%的多元羧酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为45-85°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.5-2%，浸泡1-3h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；
b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备
按如下质量百分比，
去离子水                           80～99%
离子改性多孔硅酸钙粉体      0.5～15%
聚乙烯醇                           0.5～5%
将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入去离子水中，在温度为25～35 °C的条件下经超声波功率为800～1200 W的超声波分散处理1～5h后，加入聚乙烯醇，在温度为98～99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌2～5 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散10～25min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为8000～15000 r/min，乳化分散温度为50～85 °C；
c 聚烯烃无纺布的浸轧
将聚烯烃无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持50～85 °C，浴比为1:100～1:200，浸泡1～30min后取出聚烯烃无纺布，并采用轧车进行浸轧1～3次后，得到浸轧聚烯烃无纺布，其中，浸轧温度为25～35 °C，浸轧速度为1-20 m/min，浸轧压力为0.2～0.8Mpa；
d 浸轧无纺布的离子式吸附活化
将经步骤c得到的浸轧聚烯烃无纺布放入质量分数为0.2-1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100～1:200，浸泡1-5min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为120～150 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3～5h后得到介孔离子式吸附无纺布。
2.根据权利要求书1所述的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述的多孔硅酸钙粉体的平均粒径为1-25 μm，孔径为3-200nm，体积密度为0.2-0.4 g/cm3。
3.根据权利要求书1所述的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述的多元羧酸水溶液为醋酸水溶液或己二酸水溶液或柠檬酸水溶液或丁烷四羧酸中的一种。
4.根据权利要求书1所述的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述的聚乙烯醇的醇解度为78%-99%，聚合度为1500-1700。
5.根据权利要求书1所述的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述的去离子水的导电率≤16 MΩ·cm。
6.根据权利要求书1所述的一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，其特征在于：所述的聚烯烃无纺布为聚乙烯无纺布或聚丙烯无纺布中的一种，聚烯烃无纺布的平方米克重为20-200 g/m2。
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