CN105237796A - 一种纤维多孔材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采用蒸汽爆破法对纤维进行预处理,破坏纤维超分子结构,使分子内氢键断裂程度增加,降低纤维的聚合度；（2）将纤维溶于低温下的NaOH水溶液,形成粘稠溶液；（3）搅拌下加入增强纤维和成孔剂,得到均匀的混合体；（4）混合体经凝固浴时纤维从溶剂中再生,同时成孔剂成孔,产生海绵状纤维制品；本发明的优点是：利用碱溶液作为纤维的溶剂，具有溶剂价格低廉的优点，流程短，生产周期短，成本低，减少化学试剂的优点。
Description
技术领域
本发明涉及多孔材料制备技术领域，尤其是涉及一种纤维多孔材料制备方法。
背景技术
纤维的分子链结构和链间结构从根本上决定了纤维的性能。因此要了解纤维的宏观性能及溶解机理，制定合理的溶解工艺，分析解决纤维多孔材料制备中出现的问题，必须先弄清楚纤维的分子链结构和链间结构。
纤维是天然高分子物，它的元素组成为C、H、O。将纤维进行完全水解，其最终产物是葡萄糖，所以纤维分子可以看成是由许多葡萄糖分子脱水缩合而成的线型大分子。纤维的化学分子式可写作（C6H10O5）n，n为聚合度。纤维分子是由β-D-葡萄糖通过β-1、4-苷键结合而成的高聚物。
纤维大分子的基本结构单元是β-D-葡萄糖剩基，各剩基之间以1、4-苷键相连接，相邻两个剩基相互扭转180°，大分子的对称性良好，结构规整，因此具有较高的结晶性能。纤维大分子中的每一个葡萄糖剩基（不包括两端）上有三个自由羟基，其中2、3位碳原子上接两个仲醇羟基，6位碳原子上接一个伯醇羟基，它们都具有一般醇羟基的特性。纤维大分子两个末端基的性质是不同的。一端存在有还原性的隐性醛基；另一端没有，故整个大分子具有极性并呈现出方向性。纤维是一种由结晶区和无定形区交错结合的体系，从结晶区到无定形区是逐步过渡的，无明显界限，一个纤维分子链可以经过若干结晶区和无定形区。在纤维的结晶区旁边存在一定的空隙，一般大小为100-1000nm。结晶区的纤维分子链取向好，密度较大（1.588g/m3），分子间的结合力强；非结晶区（无定形区）的纤维分子链取向较差，分子排列无秩序，分子间距离较大，密度较低（1.50g/cm3），且分子间氢键结合数量少。
发明内容
为克服上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用蒸汽爆破法对纤维进行预处理,破坏纤维超分子结构,使分子内氢键断裂程度增加,降低纤维的聚合度；
（2）将纤维溶于低温下的NaOH水溶液,形成粘稠溶液；
（3）搅拌下加入增强纤维和成孔剂,得到均匀的混合体；
（4）混合体经凝固浴时纤维从溶剂中再生,同时成孔剂成孔,产生纤维制品。
优选地，所述步骤（2）中低温的温度是-10℃。
优选地，所述步骤（3）中增强纤维采用脱脂棉。
优选地，所述步骤（3）中成孔剂采用无水硫酸钠。
优选地，所述步骤（4）中溶剂采用碱溶液。
优选地，所述步骤（4）中纤维制品呈海绵状。
本发明的优点是：利用碱溶液作为纤维的溶剂，具有溶剂价格低廉的优点，流程短，生产周期短，成本低，减少化学试剂的优点。
具体实施方式
一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用蒸汽爆破法对纤维进行预处理,破坏纤维超分子结构,使分子内氢键断裂程度增加,降低纤维的聚合度；
（2）将纤维溶于低温下的NaOH水溶液,形成粘稠溶液；
（3）搅拌下加入增强纤维和成孔剂,得到均匀的混合体；
（4）混合体经凝固浴时纤维从溶剂中再生,同时成孔剂成孔,产生纤维制品。
优选地，所述步骤（2）中低温的温度是-10℃。
优选地，所述步骤（3）中增强纤维采用脱脂棉。
优选地，所述步骤（3）中成孔剂采用无水硫酸钠。
优选地，所述步骤（4）中溶剂采用碱溶液。
优选地，所述步骤（4）中纤维制品呈海绵状。
实施例一：
将10g质量分数5%的无水硫酸钠和5g质量分数1%脱脂棉搅拌混合均匀制得混合体，将4g纤维加入到无水硫酸钠和脱脂棉的混合体中，高速机械搅拌，使混合体经凝固浴时纤维从4g质量分数4%的碱溶液中再生,同时无水硫酸钠成孔，得到海绵状纤维制品。
Claims (6)
1.一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用蒸汽爆破法对纤维进行预处理,破坏纤维超分子结构,使分子内氢键断裂程度增加,降低纤维的聚合度；
（2）将纤维溶于低温下的NaOH水溶液,形成粘稠溶液；
（3）搅拌下加入增强纤维和成孔剂,得到均匀的混合体；
（4）混合体经凝固浴时纤维从溶剂中再生,同时成孔剂成孔,产生纤维制品。
2.根据权利要求1所述的一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中低温的温度是-10℃。
3.根据权利要求1所述的一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中增强纤维采用脱脂棉。
4.根据权利要求1所述的一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中成孔剂采用无水硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中溶剂采用碱溶液。
6.根据权利要求1所述的一种纤维多孔材料制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中纤维制品呈海绵状。
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