一種纖維多孔材料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多孔材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種纖維多孔材料制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維的分子鏈結(jié)構(gòu)和鏈間結(jié)構(gòu)從根本上決定了纖維的性能。因此要了解纖維的宏觀性能及溶解機(jī)理，制定合理的溶解工藝，分析解決纖維多孔材料制備中出現(xiàn)的問題，必須先弄清楚纖維的分子鏈結(jié)構(gòu)和鏈間結(jié)構(gòu)。
[0003]纖維是天然高分子物，它的元素組成為C、H、0。將纖維進(jìn)行完全水解，其最終產(chǎn)物是葡萄糖，所以纖維分子可以看成是由許多葡萄糖分子脫水縮合而成的線型大分子。纖維的化學(xué)分子式可寫作(C6H1005)n，η為聚合度。纖維分子是由β _D_葡萄糖通過β_1、4-苷鍵結(jié)合而成的高聚物。
[0004]纖維大分子的基本結(jié)構(gòu)單元是β-D-葡萄糖?；魇；g以1、4_苷鍵相連接，相鄰兩個(gè)剩基相互扭轉(zhuǎn)180°，大分子的對(duì)稱性良好，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因此具有較高的結(jié)晶性能。纖維大分子中的每一個(gè)葡萄糖?；?不包括兩端)上有三個(gè)自由羥基，其中2、3位碳原子上接兩個(gè)仲醇羥基，6位碳原子上接一個(gè)伯醇羥基，它們都具有一般醇羥基的特性。纖維大分子兩個(gè)末端基的性質(zhì)是不同的。一端存在有還原性的隱性醛基；另一端沒有，故整個(gè)大分子具有極性并呈現(xiàn)出方向性。纖維是一種由結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)交錯(cuò)結(jié)合的體系，從結(jié)晶區(qū)到無定形區(qū)是逐步過渡的，無明顯界限，一個(gè)纖維分子鏈可以經(jīng)過若干結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)。在纖維的結(jié)晶區(qū)旁邊存在一定的空隙，一般大小為100-1000 nm。結(jié)晶區(qū)的纖維分子鏈取向好，密度較大(1.588 g/m3)，分子間的結(jié)合力強(qiáng)；非結(jié)晶區(qū)(無定形區(qū))的纖維分子鏈取向較差，分子排列無秩序，分子間距離較大，密度較低(1.50 g/cm3)，且分子間氫鍵結(jié)合數(shù)量少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)采用蒸汽爆破法對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理，破壞纖維超分子結(jié)構(gòu)，使分子內(nèi)氫鍵斷裂程度增加，降低纖維的聚合度；
(2)將纖維溶于低溫下的NaOH水溶液，形成粘稠溶液；
(3)攪拌下加入增強(qiáng)纖維和成孔劑，得到均勻的混合體；
(4)混合體經(jīng)凝固浴時(shí)纖維從溶劑中再生，同時(shí)成孔劑成孔，產(chǎn)生纖維制品。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟(2)中低溫的溫度是-10 °C。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟(3)中增強(qiáng)纖維采用脫脂棉。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟(3)中成孔劑采用無水硫酸鈉。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟(4)中溶劑采用堿溶液。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟(4)中纖維制品呈海綿狀。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用堿溶液作為纖維的溶劑，具有溶劑價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，流程短，生產(chǎn)周期短，成本低，減少化學(xué)試劑的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]—種纖維多孔材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
(1)采用蒸汽爆破法對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理，破壞纖維超分子結(jié)構(gòu)，使分子內(nèi)氫鍵斷裂程度增加，降低纖維的聚合度；
(2)將纖維溶于低溫下的NaOH水溶液，形成粘稠溶液；
(3)攪拌下加入增強(qiáng)纖維和成孔劑，得到均勻的混合體；
(4)混合體經(jīng)凝固浴時(shí)纖維從溶劑中再生，同時(shí)成孔劑成孔，產(chǎn)生纖維制品。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟(2)中低溫的溫度是-10 °C。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟(3)中增強(qiáng)纖維采用脫脂棉。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟(3)中成孔劑采用無水硫酸鈉。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟(4)中溶劑采用堿溶液。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(4)中纖維制品呈海綿狀。
[0018]實(shí)施例一:
將log質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的無水硫酸鈉和5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%脫脂棉攪拌混合均勻制得混合體，將4g纖維加入到無水硫酸鈉和脫脂棉的混合體中，高速機(jī)械攪拌，使混合體經(jīng)凝固浴時(shí)纖維從4g質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的堿溶液中再生，同時(shí)無水硫酸鈉成孔，得到海綿狀纖維制品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)采用蒸汽爆破法對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理，破壞纖維超分子結(jié)構(gòu)，使分子內(nèi)氫鍵斷裂程度增加，降低纖維的聚合度； (2)將纖維溶于低溫下的NaOH水溶液，形成粘稠溶液； (3)攪拌下加入增強(qiáng)纖維和成孔劑，得到均勻的混合體； (4)混合體經(jīng)凝固浴時(shí)纖維從溶劑中再生，同時(shí)成孔劑成孔，產(chǎn)生纖維制品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中低溫的溫度是-10 °C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中增強(qiáng)纖維采用脫脂棉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中成孔劑采用無水硫酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中溶劑采用堿溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中纖維制品呈海綿狀。
【專利摘要】一種纖維多孔材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）采用蒸汽爆破法對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理,破壞纖維超分子結(jié)構(gòu),使分子內(nèi)氫鍵斷裂程度增加,降低纖維的聚合度；（2）將纖維溶于低溫下的NaOH水溶液,形成粘稠溶液；（3）攪拌下加入增強(qiáng)纖維和成孔劑,得到均勻的混合體；（4）混合體經(jīng)凝固浴時(shí)纖維從溶劑中再生,同時(shí)成孔劑成孔,產(chǎn)生海綿狀纖維制品；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：利用堿溶液作為纖維的溶劑，具有溶劑價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，流程短，生產(chǎn)周期短，成本低，減少化學(xué)試劑的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08J9/26, C08L5/02, C08L1/02
【公開號(hào)】CN105237796
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510721289
【發(fā)明人】王洪善
【申請(qǐng)人】江蘇賽維環(huán)保有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日