RU2689580C2 - Графенсодержащее вискозное волокно и способ его получения - Google Patents
Графенсодержащее вискозное волокно и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689580C2 RU2689580C2 RU2017117327A RU2017117327A RU2689580C2 RU 2689580 C2 RU2689580 C2 RU 2689580C2 RU 2017117327 A RU2017117327 A RU 2017117327A RU 2017117327 A RU2017117327 A RU 2017117327A RU 2689580 C2 RU2689580 C2 RU 2689580C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphene
- viscose
- cellulose
- sulfite
- acid
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 91
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 87
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 title claims abstract description 67
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 14
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 36
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 36
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 18
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 16
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 16
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 claims description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 8
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 7
- -1 magnesium sulfite sodium sulfite Chemical compound 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000002964 rayon Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 2
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 claims description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 2
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims 1
- MORPVYTTXSLNES-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);nitrate;sulfate Chemical compound [Co+2].[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-]S([O-])(=O)=O MORPVYTTXSLNES-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 7
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 7
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 7
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 7
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 7
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 6
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 5
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N ethoxymethanedithioic acid Chemical compound CCOC(S)=S ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001413 far-infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000021962 pH elevation Effects 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000011436 cob Substances 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940071870 hydroiodic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007248 oxidative elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 125000000969 xylosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
- D01F2/06—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from viscose
- D01F2/08—Composition of the spinning solution or the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/184—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/194—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B9/00—Cellulose xanthate; Viscose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается графенсодержащего вискозного волокна и способа его получения. Способ получения включает введение графена в вискозу перед прядением, причем графен представляет собой неокисленный графен и состоит не более чем из 10 слоев. Вискозное волокно, полученное в соответствии с настоящим изобретением, обладает хорошими излучательными характеристиками в дальнем ИК-диапазоне и антибактериальными свойствами. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к вискозному волокну и способу его получения, и, в частности, к графеновому вискозному волокну и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Вискозное волокно получают, главным образом, из природных целлюлоз, таких как хлопковый пух, стержень кукурузного початка, дерево, бамбук и т.п., применяемых в качестве сырья, которое подвергают серии обработок, таких как парение, отбеливание и т.п., для получения растворимой целлюлозы очень высокой чистоты, а затем подвергают серии обработок, включающих пропитку, отжим, дробление, вызревание, ксантогенирование, растворение, смешивание, фильтрацию, устранение пузырения, фильтрацию, прядение, последующую обработку, сушку, упаковку и т.п. В настоящее время вискозное волокно применяется, главным образом, как текстильное волокно.
В CN 103046151 А раскрыто целлюлозное волокно, преобразованное графеновой смесью, которое получают смешиванием раствора окисленного графена и раствора регенерированной целлюлозы, формованием смеси по мокрому способу формования вискозы, с последующим восстановлением смеси. Вискозное волокно, полученное по этому способу, несколько улучшено в отношении прочности, и его разрывная нагрузка в сухом состоянии может составлять до включительно 2,62 сН/дтекс, а его разрывная нагрузка в мокром состоянии достигает 1,54 сН/дтекс. Кроме того, содержание этого раскрытия показывает эффект повышения прочности волокна под действием графена.
В CN 103556275 А описано вискозное волокно, содержащее бамбуковый уголь, который является источником излучения в дальнем ИК-диапазоне, и способ его получения. Для разработки вискозного волокна, содержащего бамбуковый уголь, излучающий в дальнем ИК-диапазоне, которое неизвестно на данном уровне техники, и для решения проблемы низкой пригодности для прядения вискозного волокна, обработанного бамбуковым углем, в настоящем изобретении предложено вискозное волокно, содержащее бамбуковый уголь, излучающий в дальнем ИК-диапазоне, и способ его получения, причем волокно отличается тем, что содержание в нем керамических порошков, излучающих в дальнем ИК-диапазоне, составляет 1%мас. - 10%мас., содержание бамбукового угля составляет 0,1%мас. - 10%мас., тогда как излучательная способность в дальнем ИК-диапазоне составляет более 80%, скорость поглощения аммиака не ниже 50%, проницаемость не ниже 500 мм/сек, а прочность окраски на смыв относится к 4-5 категории. Вискозное волокно по настоящему изобретению, содержащее бамбуковый уголь, излучающий в дальнем ИК-диапазоне, не только имеет теплоизолирующие свойства, но также его излучение в дальнем ИК-диапазоне имеет оздоровительные функции активирования клеточных тканей и стимулирования кровообращения.
Более того, содержание этого источника показывает, что эффекты излучения в дальнем ИК-диапазоне достигаются введением керамического порошка.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает новое вискозное волокно и способ его получения, дополнительно улучшающий функции в дальнем ИК-диапазоне, а также антибактериальные и бактериостатические свойства вискозного волокна.
В соответствии с настоящим изобретением, способ получения вискозного волокна включает: добавление графена, имеющего не более 10 слоев, к вискозе или вискозному полуфабрикату.
Предпочтительно, количество/навеска добавленного графена составляет 0,05%-1,0%, более предпочтительно, 0,2%-0,8% от количества α-целлюлозы в вискозе.
Сырье, которое используется/применяется в настоящем изобретении для получения полученияграфена и в настоящее время уже имеется в свободной продаже, получено из биомассы, а источники биомассы выбраны из любого из видов овощных и/или сельскохозяйственных и лесных отходов или комбинации по меньшей мере двух из них, предпочтительно, выбранных из любого из видов хвойной, лиственной, твердолиственной древесины и сельскохозяйственных и лесных отходов или комбинации по меньшей мере двух из них; сельскохозяйственные и лесные отходы предпочтительно выбраны из любого из видов стеблей кукурузы, стержней кукурузных початков, стеблей сорго, свекловичного жома, жмыха, растительных отходов, остатка ксилозы, древесных опилок, хлопковых стеблей, мякины и камыша или комбинации по меньшей мере двух из них, и, предпочтительно, стержней кукурузных початков.
Графен, полученный из сырья из биомассы, особенно из стержней кукурузных початков, имеет/проявляет пористость на микроуровне, так что удельная площадь поверхности увеличена/оказывается большей, особенно в случае графена, полученного заявителем.
В одном предпочтительном варианте реализации изобретения, получение вискозы включает стадии пропитки, отжима, дробления, вызревания, ксантогенирования, растворения, созревания, фильтрации и устранения пузырения, причем графен вводят перед фильтрацией.
Далее, графен сначала приготавливают в дисперсной системе, где дисперсным растворителем является вода. Содержание твердых частиц в дисперсной системе составляет 10%-40%.
В другом предпочтительном варианте реализации изобретения, получение вискозы включает стадии пропитки, отжима, дробления, вызревания, ксантогенирования, растворения, созревания, фильтрации и устранения пузырения, причем графен вводят в течение стадии растворения, с предварительным диспергированием в разбавленном щелочном растворе, который применяется для растворения ксантогенатов целлюлозы.
Настоящее изобретение дополнительно относится к вискозному волокну, содержащему графен, причем графен не является окисленным графеном.
Конкретно, неокисленный графен относится к материалу, приготовленному и полученному не по окислительно-восстановительной методике, или к графену, получение которого не включает окислительную стадию.
Графен может иметь сотоподобную ламеллярную структуру с шестичленным кольцом, которая проявляет любую конформацию из выбранных из скрученной, извитой, складчатой или комбинации по меньшей мере двух из них.
Микроструктуру ламеллярной структуры графена обычно можно наблюдать с помощью электронного микроскопа, который может представлять собой просвечивающий электронный микроскоп или сканирующий электронный микроскоп.
В настоящем изобретении, в вискозном волокне применяется специфический графен, и способ получения оптимизирован в соответствии с вышеизложенным. Полученное вискозное волокно имеет регистрируемую лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, более чем 0,80, предпочтительно, больше, чем 0,85, например, 0,87, 0,89, 0,91, 0,92, 0,93 и т.д., и более предпочтительно, больше, чем 0,88.
Подробное описание вариантов реализации изобретения
Графен, применяемый в настоящем изобретении, имеет не больше, чем 15 слоев, предпочтительно, не больше, чем 10 слоев. В примере реализации настоящего изобретения, использованный графен получен заявителем данной заявки, этот графен имеет 3-10 слоев и получен термообработкой целлюлозы, он является неокисленным графеном.
Графен получен градиентной термообработкой пористой целлюлозы, для изготовления которой использовали, в качестве стартового материала, стержни кукурузных початков. Конкретный способ получения описан в заявке CN 104016341 А, полное содержание которой включено в данный документ посредством ссылки.
В одном примере, способ получения графена включает следующие конкретные стадии:
1) стержни кукурузных початков гидролизируют в кислоте для получения лигноцеллюлозы;
2) лигноцеллюлозу обрабатывают обрабатывающим агентом при 70°С-180°С, предпочтительно, при 90°С-150°С, наиболее предпочтительно, при 100°С-120°С, для получения пористой целлюлозы, причем применяемый обрабатывающий агент представляет собой кислоту, кислый сульфит или щелочной сульфит, причем кислота представляет собой, предпочтительно, серную кислоту, щелочь представляет собой предпочтительно, гидроксид кальция, гидроксид натрия, гидроксид аммония или гидроксид магния, и сульфит представляет собой, предпочтительно, сульфит кальция, сульфит магния, сульфит натрия или сульфит аммония;
3) осуществляют обработку пористой целлюлозы катализатором, выбранным из треххлористого железа, двуххлористого железа, нитрата трехвалентного железа, нитрата двухвалентного железа, сульфата трехвалентного железа, сульфата двухвалентного железа, феррицианида калия, ферроцианида калия, триоксалатоферрата калия, хлорида кобальта, нитрата кобальта, сульфата кобальта, ацетатакобальта, хлорида никеля, нитрата никеля, сульфата никеля и ацетата никеля, причем температура обработки составляет 50°С-150°С, предпочтительно, 80°С-120°С;
4) пористую целлюлозу, полученную на предыдущей стадии, помещают в теплоизолированную бескислородную среду и производят последовательную термообработку при температурах 300°С-400°С, 800°С-900°С, 1100°С-1300°, 300°С-400°С и 900°С-1000°С для получения прекурсораграфена;
5) прекурсорграфена промывают щелочью, кислотой и водой, соответственно, для получения конечного продукта - графена.
Хотя в описанном выше способе применяются стержни кукурузных початков, логично сделать вывод, что можно применять и другие растительные ресурсы, следовательно, другие растительные ресурсы не исключены из объема настоящего изобретения.
В соответствии с настоящим изобретением, для получения вискозного волокна с излучением в дальнем ИК-диапазоне и антибактериальной функцией, к вискозе добавляют графен. Количество графена не превышает 1% содержания α-целлюлозы в вискозе, предпочтительно, оно составляет 0,05%-0,99%, более предпочтительно, 0,1%-0,8% и более предпочтительно, 0,3%-0,5%.
Вискоза, применяемая в настоящем изобретении, представляет собой материал, широко известный на данном уровне техники, и способ ее получения заключается в следующем: жом, который применяется в качестве сырья, подвергают серии процедур, включающей пропитку, отжим, дробление, вызревание, ксантогенирование, растворение, созревание, фильтрацию, устранение пузырения и т.п. Жом пропитывают в приблизительно 18%-м водном растворе гидроксида натрия, так что целлюлоза превращается в щелочную целлюлозу, гемицеллюлоза переходит в раствор, и степень полимеризации частично снижается; избыток щелочного раствора удаляется отжимом. После дробления в мельнице тонкого помола комки щелочной целлюлозы превращаются в рыхлые хлопья. Из-за увеличения площади поверхности, повышается однородность последующей химической реакции. Под воздействием кислорода происходит окислительное расщепление щелочной целлюлозы, которое приводит к снижению средней степени полимеризации, и этот процесс называют вызреванием. Реакция между щелочной целлюлозой и сероуглеродом, которую после вызревания проводят для получения ксантогената целлюлозы, называют ксантогенированием, эта реакция дополнительно ослабляет водородные связи между макромолекулами. Из-за гидрофильности ксантогенатных групп, растворимость ксантогенатов целлюлозы в разбавленном щелочном растворе резко/значительно повышается. Вискозу получают простым растворением твердых ксантогенатов целлюлозы в разбавленном щелочном растворе. Сразу после получения, вискозе трудно принять форму из-за ее относительно высокой вязкости и минерализации. Соответственно, ее следует подвергать процедуре, которая называется созреванием и состоит в выдерживании в течение определенного периода времени при определенной температуре, чтобы натриевые ксантогенаты целлюлозы в вискозе постепенно гидролизировались и омылялись, степень этерификации снижалась, а вместе с этим изменялись вязкость и устойчивость к воздействию электролита. После созревания следует произвести устранение пузырения и фильтрацию, чтобы удалить пузырьки и примеси.
В общем случае, графен можно вводить на многих вышеперечисленных стадиях получения вискозы, например, перед перед дроблением, перед вызреванием, перед ксантогенированием или перед созреванием. В общем случае, графен не следует вводить после фильтрации или устранения пузырения. Предпочтительно, по настоящему изобретению, графен вводят после созревания и перед фильтрацией. Изобретатель обнаружил, что эффективность перемешивания становится выше, если графен добавляют на этой стадии, в результате, время перемешивания может быть уменьшено более чем наполовину и обычно время перемешивания может быть уменьшено на две трети.
Предпочтительно, по настоящему изобретению, сначала готовят дисперсную систему, содержащую графен, и затем диспергированный раствор равномерно смешивают с вискозой. Предпочтительным дисперсным растворителем является вода. Предпочтительно, дисперсную систему, содержащую графен готовят с содержанием твердых частиц 0,1%-1%.
Еще один предпочтительный путь - это сначала диспергировать графен в разбавленном щелочном растворе, который применяется для растворения ксантогенатов целлюлозы, и после диспергирования добавлять ксантогенированную целлюлозу, т.е., ксантогенаты целлюлозы. Преимущество этого способа состоит в том, что нет необходимости вводить дополнительную воду из-за введения графена, целлюлоза образует связи с графеном сразу после растворения, что приводит к получению более однородной смеси. В таком варианте реализации изобретения, не требуется длительного перемешивания при диспергировании графена в разбавленном щелочном растворе и после добавления ксантогенатов целлюлозы. Только кратковременное перемешивание после созревания может оказать действие, которое может значительно увеличить/улучшить эффективность диспергирования графена.
Далее, конечные вискозные волокна получают путем прядения, десульфуризации, промывки водой, замасливания и сушки после фильтрации и устранения пузырения. Это обычные способы, и в данном документе они не будут описываться подробно.
Пример 1. Получение графена
Стержни кукурузных початков гидролизировали в серной кислоте при 90°С в течение 10 мин для получения лигноцеллюлозы, при этом масса использованной серной кислоты составляла 3% от массы стержней кукурузных початков; лигноцеллюлозу обработали обрабатывающим агентом, состоящим из серной кислоты и сульфита магния, смешанных в отношении 2:1, при 70°С -180°С, для получения пористой целлюлозы, при этом масса использованной серной кислоты составила 4% от массы лигноцеллюлозы. Пористую целлюлозу отбелили с применением перекиси водорода, при этом масса использованной перекиси водорода составила 5% от массы пористой целлюлозы, и отбеливание перекисью водорода производили при 100°С в течение 5 часов.
Смесь полученной выше пористой целлюлозы и хлорида магния перемешивали при 20°С в течение 2 часов, чтобы провести каталитическую обработку, при этом массовое отношение хлорида магния к пористой целлюлозе составляло 0,01:1; продукт, полученный после катализируемой обработки, высушили при 70°С для получения первого промежуточного продукта с содержанием воды менее, чем 10%мас.
Первый промежуточный продукт поместили в карбонизационную печь, в которую, в качестве защитного газа, подавали азот со скоростью 200 мл/мин, и нагрели первый промежуточный продукт от 25°С до 300°С со скоростью 5°С /мин, и выдерживали в течение 4 часов для получения второго промежуточного продукта; второй промежуточный продукт нагрели от 300°С до 800°С со скоростью 20°С/мин и выдерживали в течение 3,5 часов для получения третьего промежуточного продукта; третий промежуточный продукт нагрели от 800°С до 1100°С со скоростью 50°С/мин и выдерживали в течение 6 часов для получения четвертого промежуточного продукта; четвертый промежуточный продукт охладили от 1100°С до 900°С со скоростью 30°С/мин и выдерживали в течение 2 часов; после снижения температуры четвертый промежуточный продукт охладили до 60°С.
Названный выше четвертый промежуточный продукт промывали в 3 мас. %-м водном растворе гидроксида натрия при 60°С в течение 4 часов для получения первого промытого продукт; при 70°С, первый промытый продукт промывали в 4 мас. %-м водном растворе соляной кислоты при 60°С в течение 4 часов для получения второго промытого продукта; второй промытый продукт промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции, затем высушили для получения графена.
Пример 2. Получение вискозного волокна
Хлопковый пух, который применялся в качестве сырья, подвергли пропитке, подщелачиванию, отжиму, дроблению, вызреванию, ксантогенированию, растворению и созреванию, для получения вискозы с содержанием твердых частиц 8%; графен, полученный в Примере 1, диспергировали в воде, масса которой в 5 раз превышала массу графена, затем дисперсный раствор, содержащий графен, смешали с вискозой и перемешивали высокоскоростной мешалкой в течение 1 часа, формируя взбитый раствор, при этом количество использованного графена составило 0,1% от массы целлюлозы. Графеновые вискозные волокна получили путем фильтрации и устранения пузырения, с последующими прядением, десульфуризацией, промывкой водой и сушкой. Конкретно, коагуляционная ванна состояла из 105 г/л серной кислоты, 200 г/л сульфата натрия и 12 г/л сульфата цинка. Полученные графеновые вискозные волокна имели лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, 0,85, и антибактериальную и бактериостатическую активность с показателем ингибирования 85% против Staphylococcusaureus.
Пример 3. Получение вискозного волокна
Ксантогенированную целлюлозу из хлопкового пуха растворили в разбавленном растворе гидроксида натрия, в который предварительно добавили графен, полученный в Примере 1. После созревания, приготовили вискозу с содержанием твердых частиц 8%, которую перемешивали высокоскоростной мешалкой в течение получаса, при этом количество использованного графена составило 0,6% от массы целлюлозы. Графеновые вискозные волокна приготовили и получили путем фильтрации и устранения пузырения, с последующими прядением, десульфуризацией, промывкой водой и сушкой. Конкретно, коагуляционная ванна состояла из 105 г/л серной кислоты, 200 г/л сульфата натрия и 12 г/л сульфата цинка. Полученные графеновые вискозные волокна имели лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, 0,88, и антибактериальную и бактериостатическую активность с показателем ингибирования 95% против Staphylococcusaureus.
Пример 4. Получение вискозного волокна
В качестве сырья применяли стержни кукурузных початков; ксантогенированную целлюлозу из стержней кукурузных початков растворили в разбавленном растворе гидроксида натрия, в который предварительно добавили графен, полученный в Примере 1. После созревания, приготовили и получили вискозу с содержанием твердых частиц 10%, которую перемешивали высокоскоростной мешалкой в течение получаса, при этом количество использованного графена составило 1% от массы целлюлозы. Вискозную целлюлозу из стержней кукурузных початков приготовили и получили путем фильтрации и устранения пузырения, с последующими прядением, десульфуризацией, промывкой водой и сушкой. Конкретно, коагуляционная ванна состояла из 105 г/л серной кислоты, 200 г/л сульфата натрия и 12 г/л сульфата цинка. Полученные вискозные волокна из стержней кукурузных початков имели лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, 0,90, и антибактериальную и бактериостатическую активность с показателем ингибирования 97% против Staphylococcusaureus.
Контрольный пример 1
Хлопковый пух, который применяли в качестве сырья, подвергли пропитке, подщелачиванию, отжиму, дроблению, вызреванию, ксантогенированию, растворению и созреванию, для получения вискозы с содержанием твердых частиц 8%, затем полученную вискозу перемешивали высокоскоростной мешалкой в течение получаса. Графенсодержащие вискозные волокна получили путем фильтрации и устранения пузырения, с последующими прядением, десульфуризацией, промывкой водой и сушкой. Конкретно, коагуляционная ванна состояла из 105 г/л серной кислоты, 200 г/л сульфата натрия и 12 г/л сульфата цинка. Полученные графенсодержащие вискозные волокна имели лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, 0,70, и антибактериальную и бактериостатическую активность с показателем ингибирования 20% против Staphylococcusaureus.
Контрольный пример 2
Способ получения графена с применением графита в качестве сырья включает следующие стадии:
1) к смешанному раствору, содержащему 5 г графитовых чешуек и 150 мл концентрированной серной кислоты, добавляют 50 мл концентрированной азотной кислоты, перемешивают смесь при нормальной температуре в течение 24 часов, затем трижды промывают деионизированной водой и высушивают при 60°С, для получения графитового интеркаляционного соединения;
2) графитовое интеркаляционное соединение, полученное выше, быстро терморасширяют при температуре более 1050°С в течение 30 сек, для получения вспученного графита;
3) к полученной выше смеси, содержащей 0,3 г вспученного графита и 60 мл концентрированной серной кислоты, медленно добавляют 3 г перманганата калия, перемешивают при 60°С в течение 24 часов, добавляют 60 мл деионизированной воды и 15 мл перекиси водорода на ледяной бане и промывают смесь до нейтральной реакции для получения окисленного графена;
4) полученный выше окисленный графен диспергируют в воде, отделяют окисленный графен центрифугированием; производят центрифугирование со скоростью вращения 8000 об/мин в течение 40 мин, для получения надосадочной жидкости 1 и Осадка 1, при этом полученная надосадочная жидкость 1 представляет собой просто дисперсию мелких частиц окисленного графена; диспергируют надосадочную жидкость 1, переносят на субстрат из полиэтилентерефталата (PET) по технологии переводного печатания окисленный графен, который восстановили йодистоводородной кислотой при 50°С в течение 60 мин для получения графена.
Ксантогенированную целлюлозу из стержней кукурузных початков растворили в разбавленном растворе гидроксида натрия, в который предварительно добавили графен, приготовленный и полученный описанным выше способом окисления-восстановления. После созревания, приготовили и получили вискозу с содержанием твердых частиц 10%, которую перемешивали высокоскоростной мешалкой в течение получаса, при этом количество использованного графена составило 1% от массы целлюлозы. Графеновые вискозные волокна получали путем фильтрации и устранения пузырения, с последующими прядением, десульфуризацией, промывкой водой и сушкой. Конкретно, коагуляционная ванна состояла из 105 г/л серной кислоты, 200 г/л сульфата натрия и 12 г/л сульфата цинка. Полученные графеновые вискозные волокна имели лучеиспускательную способность в дальнем ИК-диапазоне для лучей, исходящих нормально к поверхности, 0,80, и антибактериальную и бактериостатическую активность с показателем ингибирования 50% против Staphylococcusaureus.
Конкретно, данные испытаний излучения в ИК-диапазоне были получены ChinaNationalTextilesSupervisionTestingCenter, в соответствии с методикой испытаний FZAT64010-2000.
Данные антибактериальных испытаний были получены ChinaNationalTextilesSupervisionTestingCenter, в соответствии с методикой испытаний GB/T20944,3-2008.
В настоящем изобретении, при получении вискозных волокон, был применен графен, полученный заявителем, и это значительно улучшило излучательные свойства в дальнем ИК-диапазоне и антибактериальные свойства известных обычных вискозных волокон, тогда как на существующем уровне техники аналогичных эффектов не наблюдалось.
Claims (15)
1. Способ получения вискозного волокна, включающий стадию, на которой:
добавляют графен, имеющий не более 10 слоев, к вискозе или вискозному полуфабрикату, причем добавляемый графен представляет собой неокисленный графен, при этом графен получают способом, включающим следующие стадии:
1) гидролизируют стержни кукурузных початков в водном растворе неорганической кислоты для получения лигноцеллюлозы;
2) обрабатывают лигноцеллюлозу обрабатывающим агентом при 70°C-180°C, предпочтительно, при 90°C-150°C, наиболее предпочтительно, при 100°C-120°C, для получения пористой целлюлозы, причем применяемый обрабатывающий агент представляет собой кислоту, кислый сульфит или щелочной сульфит, причем кислота представляет собой, предпочтительно, серную кислоту, щелочь представляет собой, предпочтительно, гидроксид кальция, гидроксид натрия, гидроксид аммония или гидроксид магния, и сульфит представляет собой, предпочтительно, сульфит кальция, сульфит магния, сульфит натрия или сульфит аммония;
3) осуществляют обработку пористой целлюлозы катализатором, выбранным из группы, состоящей из треххлористого железа, двуххлористого железа, нитрата трехвалентного железа, нитрата двухвалентного железа, сульфата трехвалентного железа, сульфата двухвалентного железа, феррицианида калия, ферроцианида калия, триоксалатоферрата калия, хлорида кобальта, нитрата кобальта, сульфата кобальта, ацетата кобальта, хлорида никеля, нитрата никеля, сульфата никеля и ацетата никеля, причем температура обработки составляет 50°C-150°C, предпочтительно, 80°C-120°C;
4) помещают пористую целлюлозу, полученную на предшествующей стадии, в теплоизолированную бескислородную среду и осуществляют последовательную термообработку при температурах 300°C-400°C, 800°C-900°C, 1100оС-1300°C, 300°C-400°C и 900°C-1000°C для получения прекурсора графена;
5) промывают прекурсор графена щелочью, кислотой и водой, соответственно, для получения конечного продукта - графена,
при этом количество использованного графена составляет 0,05-1,0% от количества α-целлюлозы в вискозе.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество графена составляет 0,2-0,8% от количества α-целлюлозы в вискозе.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение вискозы включает стадии пропитки, отжима, дробления, вызревания, ксантогенирования, растворения, созревания, фильтрации и устранения пузырения, при этом графен вводят перед фильтрацией.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что графен сначала получают в дисперсной системе, причем дисперсный растворитель представляет собой воду, при этом содержание твердых частиц в дисперсной системе составляет 0,1-1%.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение вискозы включает стадии пропитки, отжима, дробления, вызревания, ксантогенирования, растворения, созревания, фильтрации и устранения пузырения, причем графен вводят в течение стадии растворения с предварительным диспергированием графена в разбавленном щелочном растворе, который применяется для растворения ксантогенатов целлюлозы.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что вискозу, содержащую графен, после стадии созревания перемешивают с высокой скоростью в течение получаса.
7. Вискозное волокно, полученное способом по п. 1, содержащее неокисленный графен по п. 1.
8. Вискозное волокно по п. 7, отличающееся тем, что число слоев графена составляет менее 10.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410670057.2 | 2014-11-20 | ||
CN201410670057.2A CN104328523B (zh) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 包含石墨烯的粘胶纤维及其制备方法 |
PCT/CN2015/094290 WO2016078523A1 (zh) | 2014-11-20 | 2015-11-11 | 包含石墨烯的粘胶纤维及其制备方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017117327A3 RU2017117327A3 (ru) | 2018-12-20 |
RU2017117327A RU2017117327A (ru) | 2018-12-20 |
RU2689580C2 true RU2689580C2 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=52403327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117327A RU2689580C2 (ru) | 2014-11-20 | 2015-11-11 | Графенсодержащее вискозное волокно и способ его получения |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10196460B2 (ru) |
EP (1) | EP3192902B1 (ru) |
JP (1) | JP6253044B2 (ru) |
KR (1) | KR101783951B1 (ru) |
CN (1) | CN104328523B (ru) |
AU (1) | AU2015349249B2 (ru) |
BR (1) | BR112017010591A2 (ru) |
CA (1) | CA2966805C (ru) |
DK (1) | DK3192902T3 (ru) |
ES (1) | ES2732874T3 (ru) |
MX (1) | MX2017006630A (ru) |
RU (1) | RU2689580C2 (ru) |
TR (1) | TR201909253T4 (ru) |
WO (1) | WO2016078523A1 (ru) |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10221069B2 (en) * | 2014-11-03 | 2019-03-05 | Research Institute Of Petroleum Industry | Producing graphene and nanoporous graphene |
CN104328523B (zh) * | 2014-11-20 | 2016-01-20 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 包含石墨烯的粘胶纤维及其制备方法 |
CN104724699B (zh) * | 2015-03-04 | 2017-04-26 | 黑龙江大学 | 纤维素为原料制备生物质石墨烯的方法 |
CN106149083B (zh) * | 2015-04-02 | 2018-05-15 | 恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司 | 一种熔融法制备的功能性石墨烯纤维素纤维及其制备方法 |
CN104831389B (zh) * | 2015-05-22 | 2017-04-19 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种多功能粘胶纤维及其制备方法 |
CN105054293A (zh) * | 2015-08-09 | 2015-11-18 | 王干 | 一种新型石墨烯复合型香烟过滤嘴 |
WO2017024933A1 (zh) * | 2015-08-09 | 2017-02-16 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 石墨烯吸附材料、其制备方法和应用及香烟过滤嘴和香烟 |
CN105054291A (zh) * | 2015-08-09 | 2015-11-18 | 王干 | 一种石墨烯复合香烟过滤嘴及带过滤嘴香烟 |
WO2017063434A1 (zh) | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种含碳纳米结构的复合物、使用其的高分子材料及制备方法 |
CN105504696B (zh) * | 2015-10-27 | 2017-12-15 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种复合聚酯材料、制备方法和用途 |
CN105504700B (zh) * | 2015-10-27 | 2017-12-19 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种含有石墨烯的复合聚酯材料、制备方法和用途 |
WO2017071359A1 (zh) | 2015-10-27 | 2017-05-04 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种含有石墨烯的复合聚氨酯泡沫、制备方法和用途 |
CA3002276C (en) | 2015-10-27 | 2021-07-06 | Jinan Shengquan Group Share Holding Co., Ltd. | Composite polyester material, composite polyester fibre, preparation method therefor and use thereof |
CN105506765B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-08-03 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种功能性再生纤维素纤维及其制备方法和应用 |
CN105603568B (zh) * | 2016-01-21 | 2018-05-01 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种改性中空棉及其制备方法 |
CN105525384B (zh) * | 2016-01-22 | 2019-05-10 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种改性中空棉的用途 |
US10941273B2 (en) | 2015-11-20 | 2021-03-09 | Jinan Shengquan Group Share Holding Co., Ltd. | Graphene-containing modified latex as well as preparation method therefor and application thereof |
CN105586658B (zh) * | 2016-03-04 | 2019-03-08 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种改性锦纶纤维、制备方法及用途 |
CN105525377B (zh) | 2015-11-26 | 2018-08-17 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种功能性再生纤维素纤维及其制备方法和应用 |
KR102033268B1 (ko) * | 2015-11-20 | 2019-10-16 | 지난 셩취엔 그룹 쉐어 홀딩 코., 엘티디. | 기능성 재생 셀룰로오스 섬유 및 그 제조방법과 응용 |
CN106245140B (zh) * | 2016-03-04 | 2019-03-01 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种功能性合成材料及其制备方法、制品 |
CN107447278A (zh) * | 2015-12-07 | 2017-12-08 | 宋宏婷 | 一种复合纤维织物用石墨烯粘胶复合纤维 |
CN107604678A (zh) * | 2015-12-07 | 2018-01-19 | 宋宏婷 | 一种丁烯酸酯‑接枝淀粉及其制备方法与应用 |
CN105603554B (zh) * | 2016-01-18 | 2017-10-31 | 恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司 | 一种石墨烯功能化纤维素纤维及其制备方法 |
CN105603718B (zh) * | 2016-02-05 | 2019-02-19 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种复合纤维、及其制备方法和用途 |
CN106467985B (zh) * | 2016-03-04 | 2019-08-06 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种冰爽再生纤维素纤维及其制备方法和纺织品 |
CN105714465A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-06-29 | 青岛雪达集团有限公司 | 石墨烯改性纤维防静电复合功能性针织物及其织造方法 |
CN106268637A (zh) * | 2016-08-12 | 2017-01-04 | 东华大学 | 一种基于氧化石墨烯改性的粘胶纤维吸附材料及其制备和应用 |
KR102545158B1 (ko) | 2016-10-31 | 2023-06-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디스플레이 장치 |
CN107034536B (zh) * | 2017-05-04 | 2019-08-16 | 陕西金瑞烯科技发展有限公司 | 一种带有石墨烯棉纤维的制备方法 |
TWI621512B (zh) * | 2017-05-09 | 2018-04-21 | Zeng Yuan Sheng | Method for manufacturing grass and wood fiber board |
CN107501614A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-12-22 | 绍兴标点纺织科技有限公司 | 一种石墨烯复合vf纤维及制备方法 |
CN107299405B (zh) * | 2017-08-14 | 2019-10-18 | 恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司 | 一种中空速热保暖纤维素纤维的制备方法 |
CN107723820B (zh) * | 2017-09-26 | 2020-11-17 | 南通强生石墨烯科技有限公司 | 改性氧化石墨烯再生纤维素复合纤维及其制备方法 |
CN107799229A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-13 | 林荣铨 | 一种纤维素纳米晶须/石墨烯柔性透明导电膜的制备方法 |
CN108274832A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-07-13 | 深圳前海广大科技有限公司 | 一种抗病毒石墨烯面料 |
CN108221464B (zh) * | 2018-03-27 | 2020-10-27 | 郑州博物馆 | 一种用于纸质文物保护的双层加固液 |
CN108396586B (zh) * | 2018-04-02 | 2020-09-08 | 郑州博物馆 | 一种用于纸质文物加固的加固液 |
CN108720998A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-02 | 张小伏 | 一种速吸抗菌高透气卫生巾 |
CN109457464A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-03-12 | 吉奥璐纺织品(南通)有限公司 | 一种环保型吸汗排湿面料的生产工艺 |
CN109487388B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-03-19 | 江阴芗菲纺织科技有限公司 | 石墨烯粘胶/石墨烯莫代尔交并纱线及其制备方法与面料 |
US11760636B2 (en) * | 2018-10-26 | 2023-09-19 | The University Of Tulsa | Vacuum-free, hydrogen-free catalytic synthesis of graphene from solid hydrocarbons |
CN109402815B (zh) * | 2018-10-29 | 2019-08-30 | 福建祥业生物工程技术有限公司 | 石墨烯复合纤维纱线及其制备方法和应用 |
CN110373764B (zh) * | 2019-06-26 | 2021-03-09 | 圣华盾防护科技股份有限公司 | 一种抗菌抗静电石墨烯粘胶纱线及其制备方法 |
CN110295415A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-01 | 南通大学 | 一种插层石墨烯/碳纤维磁性吸波复合材料的制备方法 |
CN110339717A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-10-18 | 安徽智泓净化科技股份有限公司 | 基于粘胶纤维衬底的抗菌反渗透膜 |
CN110627956B (zh) * | 2019-09-29 | 2022-04-19 | 中国石油大学(华东) | 一种抗菌型高吸水树脂的制备方法 |
CN110616470A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-27 | 上海烯望材料科技有限公司 | 一种少层二维材料改性纤维素纤维的方法 |
CN111155186B (zh) * | 2019-12-24 | 2022-10-28 | 广州市中诚新型材料科技有限公司 | 一种石墨烯多功能粘胶纤维及其制备方法 |
CN111470495B (zh) * | 2020-04-24 | 2023-05-12 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种制备石墨烯的原料及使用该原料制备石墨烯的方法 |
CN111620322B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-09-22 | 江苏大学 | 一种利用微生物发酵液还原氧化石墨烯的方法 |
EP3970489A1 (en) | 2020-09-18 | 2022-03-23 | CpK Interior Products Inc. | Graphene-based antiviral polymer |
CN112194119A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-08 | 河北医科大学 | 一种由固体糖合成三维石墨烯的方法 |
US11807753B2 (en) | 2020-10-28 | 2023-11-07 | Cpk Interior Products Inc. | Thermoplastic polyolefin-based slush powder compositions |
CN112877800A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-01 | 上海烯纺新材料科技有限公司 | 石墨烯中空超保温的粘胶纤维及制备方法 |
KR102593284B1 (ko) * | 2021-03-19 | 2023-10-25 | ㈜ 화진테크 | 정전 분체도장용 분체도료 조성물 및 이의 제조방법 |
CN115247284A (zh) * | 2021-04-26 | 2022-10-28 | 河北吉藁化纤有限责任公司 | 一种具有远红外性能的碳量子点粘胶纤维的制备方法及粘胶纤维 |
KR102648717B1 (ko) * | 2021-09-03 | 2024-03-18 | (주)아산코리아분체 | 정전 분체도장용 분체도료 조성물의 제조방법 |
CN113699630A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-26 | 江阴市茂达棉纺厂有限公司 | 一种花式特种混纺纱线的加工工艺 |
CN115536011B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-11-21 | 河南农业大学 | 一种介孔金属氧化物-石墨烯复合纳米片制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103046151A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-17 | 青岛大学 | 一种石墨烯共混再生纤维素纤维及其制备方法 |
KR101279017B1 (ko) * | 2010-12-08 | 2013-07-02 | 금오공과대학교 산학협력단 | 셀룰로스 유도체-그래핀 나노복합체 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101565893B (zh) * | 2006-05-02 | 2015-05-20 | 罗尔股份有限公司 | 制造纳米增强碳纤维和含有纳米增强碳纤维的组件的方法 |
CN101736646B (zh) * | 2008-11-07 | 2011-05-11 | 中国科学院化学研究所 | 芦苇或秸秆纤维素浆粕的制备方法 |
FR2978170B1 (fr) * | 2011-07-21 | 2014-08-08 | Arkema France | Fibres composites conductrices a base de graphene |
CN103449399A (zh) | 2013-07-09 | 2013-12-18 | 新疆师范大学 | 以生物质为原料制备类石墨烯结构碳材料 |
CN103466613A (zh) * | 2013-10-11 | 2013-12-25 | 中南林业科技大学 | 一种以木质素为原料制备石墨烯的方法 |
CN103556275B (zh) | 2013-10-31 | 2015-10-28 | 宜宾海丝特纤维有限责任公司 | 一种远红外竹炭粘胶纤维及其制备方法 |
CN103570951B (zh) * | 2013-11-14 | 2015-06-24 | 东华大学 | 一种丝素蛋白/氧化石墨烯高浓度共混水溶液的制备方法 |
CN103641111B (zh) * | 2013-12-26 | 2015-12-30 | 安徽工业大学 | 一种超级电容器用分级多孔石墨烯材料的制备方法 |
CN103966844B (zh) | 2014-05-23 | 2016-03-23 | 青岛大学 | 一种石墨烯导电复合纤维的制备方法 |
CN104016341B (zh) * | 2014-07-01 | 2016-11-16 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种多孔石墨烯的制备方法 |
CN104151515B (zh) * | 2014-08-13 | 2017-01-11 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种石墨烯改性呋喃树脂及其制备方法 |
CN104328523B (zh) | 2014-11-20 | 2016-01-20 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 包含石墨烯的粘胶纤维及其制备方法 |
-
2014
- 2014-11-20 CN CN201410670057.2A patent/CN104328523B/zh active Active
-
2015
- 2015-11-11 EP EP15860957.8A patent/EP3192902B1/en active Active
- 2015-11-11 MX MX2017006630A patent/MX2017006630A/es unknown
- 2015-11-11 TR TR2019/09253T patent/TR201909253T4/tr unknown
- 2015-11-11 JP JP2017513309A patent/JP6253044B2/ja active Active
- 2015-11-11 DK DK15860957.8T patent/DK3192902T3/da active
- 2015-11-11 AU AU2015349249A patent/AU2015349249B2/en active Active
- 2015-11-11 BR BR112017010591-8A patent/BR112017010591A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-11-11 ES ES15860957T patent/ES2732874T3/es active Active
- 2015-11-11 US US15/307,713 patent/US10196460B2/en active Active
- 2015-11-11 RU RU2017117327A patent/RU2689580C2/ru active
- 2015-11-11 CA CA2966805A patent/CA2966805C/en active Active
- 2015-11-11 KR KR1020167031603A patent/KR101783951B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-11 WO PCT/CN2015/094290 patent/WO2016078523A1/zh active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101279017B1 (ko) * | 2010-12-08 | 2013-07-02 | 금오공과대학교 산학협력단 | 셀룰로스 유도체-그래핀 나노복합체 및 그 제조방법 |
CN103046151A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-17 | 青岛大学 | 一种石墨烯共混再生纤维素纤维及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY&EQUIPMENT "PROGRESS IN GRAPHENE CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITRS", WU TAO et al, 15.01.2014. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017117327A3 (ru) | 2018-12-20 |
CA2966805A1 (en) | 2016-05-26 |
AU2015349249B2 (en) | 2018-04-26 |
BR112017010591A2 (pt) | 2018-02-14 |
MX2017006630A (es) | 2017-10-04 |
EP3192902A4 (en) | 2017-08-09 |
EP3192902A1 (en) | 2017-07-19 |
US10196460B2 (en) | 2019-02-05 |
KR101783951B1 (ko) | 2017-11-06 |
CN104328523A (zh) | 2015-02-04 |
EP3192902B1 (en) | 2019-04-17 |
JP6253044B2 (ja) | 2017-12-27 |
AU2015349249A1 (en) | 2017-06-08 |
ES2732874T3 (es) | 2019-11-26 |
KR20160143817A (ko) | 2016-12-14 |
RU2017117327A (ru) | 2018-12-20 |
US20170051078A1 (en) | 2017-02-23 |
TR201909253T4 (tr) | 2019-07-22 |
WO2016078523A1 (zh) | 2016-05-26 |
CA2966805C (en) | 2019-01-15 |
JP2017521576A (ja) | 2017-08-03 |
DK3192902T3 (da) | 2019-07-15 |
CN104328523B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2689580C2 (ru) | Графенсодержащее вискозное волокно и способ его получения | |
US10544520B2 (en) | Multifunctional viscose fiber and preparation method therefor | |
US11306416B2 (en) | Functional regenerated viscose fiber | |
CN105256384A (zh) | 一种在弱酸性条件下进行苎麻氧化脱胶的方法 | |
SE1450795A1 (sv) | Förfarande för framställning av cellulosakarbamat | |
CN104099794A (zh) | 制备纳米纤维素的方法 | |
WO2019029101A1 (zh) | 一种活性炭纤维的制备方法 | |
KR20180083900A (ko) | 기능성 재생 셀룰로오스 섬유 및 그 제조방법과 응용 | |
EP2620454A1 (en) | Method for producing cellulose solution, method for producing cellulose precipitate, method for saccharifying cellulose, cellulose solution, and cellulose precipitate | |
CN104762845B (zh) | 一种从玉米苞叶中提取纤维素纳米晶须的方法 | |
CN106928374A (zh) | 一种仙人掌科植物针叶纤维素纳米晶须的制备方法 | |
US2638415A (en) | Production of cellulose | |
JP2016188343A (ja) | セルロースナノファイバー及びその製造方法 | |
Vehviläinen et al. | Celsol–Biotransformation of cellulose for fibre spinning | |
CN108789709A (zh) | 一种保持麦草机械强度的漂白方法 | |
Wu et al. | Production of lignin containing cellulose nanofibrils (CNF) after enzymatic treatment of curl-induced, unbleached kraft pulps | |
WO2022153170A1 (en) | A high tenacity regenerated cellulosic fiber | |
US3354141A (en) | Method for preparing viscose spinning solution | |
BE444856A (ru) | ||
KR20150068642A (ko) | 미색류 해양생물 껍질유래 셀룰로오스 용액의 제조방법 및 미색류 해양생물 껍질 유래의 셀룰로오스 섬유 |