本发明专利技术提供一种新型再生纤维素纤维‑气凝胶的复合材料，包括再生纤维素纤维和纤维基气凝胶，再生纤维素纤维为骨架，纤维基气凝胶吸附于再生纤维素纤维表面，具体的操作步骤为：按重量份计，将5‑17份的纤维素加入80‑100份的离子液体中，加热搅拌至纤维素完全溶解，得到纤维素混合溶液，然后在模具中，将再生纤维素纤维铺成规则或者不规则形状，加入纤维素混合溶液，至溶液覆盖所有再生纤维素纤维的表面，得到初级复合材料模板，最后将初级复合材料模板置于零下环境下冷冻干燥，然后将离子液体置换出来，最后再经冷冻干燥处理得到再生纤维素纤维‑气凝胶的复合材料。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术属于纺织材料
，具体涉及一种新型再生纤维素纤维-气凝胶的复 合材料及其制备方法。
技术介绍
： 气凝胶，又称为固态烟、冻烟，是目前已知的最轻的固体材料，它是由胶体粒子或 高聚物分子相互聚结构成的微纳米多孔网络固态非晶物质，即用气体代替凝胶中的液体而 不改变凝胶本身三维网状的微观结构，具有纳米级多孔结构和高孔隙等特点。 气凝胶根据成分分为三类：无机气凝胶、有机气凝胶和复合气凝胶三类，这三种气 凝胶都具有大比表面积、低密度、低热导率、低折射率、低介电常数等特性，在隔热、隔音、储 氢、催化等众多领域都有巨大的应用价值，但是由于气凝胶的高孔隙率使其骨架强度低、韧 性差、结构不稳定，而且其超临界干燥等较高的制备成本限制了气凝胶的实际应用，因此需 要改善气凝胶力学性能，降低生产成本。目前以纤维为增强体制备气凝胶复合材料是改善气凝胶力学性能的有效方法，中 国专利CN 101661839(公开日2010.3.3)公开了金属纤维-纳米碳纤维-碳气凝胶复合材 料和制备方法及用途，金属纤维的结合点烧结在一起形成三维网状结构，纳米碳纤维生长 于金属纤维上，碳气凝胶涂覆与纳米纤维上，制得的材料可以用作电极材料，该材料基本采 用碳材料作为原料制备，成本较高，制备工艺较为复杂，使用范围较为有限。 本专利技术采用再生纤维素纤维与纤维素基气凝胶作为主要原料制备复合材料，以纤 维素为基础制备的气凝胶材料还具备绿色可再生的特点，而且来源广泛、可生物降解、生物 相容性优异的特点，再生纤维素纤维也具备绿色环保生态等优点，将两者结合制备的复合 材料既能改善气凝胶的力学性能，又能降低生产成本，还绿色环保。
技术实现思路
： 本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料 及其制备方法，采用再生纤维素和纤维素基气凝胶作为原料制备复合材料，制备的复合材 料的原料均一，都为纤维素，具备绿色环保可再生的特点，而且来源广泛，成本较低。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是： 一种新型再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括 再生纤维素纤维和气凝胶，所述气凝胶为纤维基气凝胶，所述再生纤维素纤维为骨架，所述 纤维基气凝胶吸附于再生纤维素纤维表面。 优选地，所述再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料可以用于保温、隔热、隔音和吸 油领域。 本专利技术还提供一种新型再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料的制备方法，其特征 在于：包括以下步骤： (1)按重量份计，将5-17份的纤维素加入80-100份的离子液体中，加热搅拌至纤 维素完全溶解，得到纤维素混合溶液； (2)在模具中，将再生纤维素纤维铺成规则或者不规则形状，加入步骤（1)制备的 纤维素混合溶液，至溶液覆盖所有再生纤维素纤维的表面，得到初级复合材料模板； (3)将步骤（2)制备的初级复合材料模板置于零下环境下冷冻干燥，然后将离子 液体置换出来，最后再经冷冻干燥处理得到再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，纤维素为生产加工的再生物或者剩 余物。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，加热温度为70-75°C，搅拌时间为2-6h〇 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，规则形状为若干层正交或者斜交的 纤维层，不规则形状为I-IOcm厚的无纺布形态。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，初级复合材料模板中再生纤维素纤 维的直径为5-7 ym，再生纤维素纤维所占的质量分数为50-75%。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，零下环境的温度为-4°C -20°C。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，冷冻干燥的时间为2_4h。 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，再生纤维素纤维-气凝胶的复合材料 的孔隙大小为微纳米级，孔隙率为12-23%。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： (1)本专利技术采用再生纤维素纤维作为复合材料的骨架，机械强度较好，具有优良 的生物活性、生物降解性和生物相容性，吸湿和保湿性能佳，绿色环保，纤维素基气凝胶是 采用纤维素作为原料制备，除具备传统气凝胶的有点外，还具有绿色环保，可生物降解的功 效，因此将两者材料相结合制备的复合材料，不仅能提高复合材料的力学性能，生物活性和 相容性好，可绿色降解，对环境无压力，而且纤维素的来源丰富，成本较低，可以降低复合材 料的生产成本，提高其经济价值，扩大其使用范围。 (2)本方法采用离子溶液溶液纤维素，离子溶液液是一种绿色溶剂，可回收重复利 用，相对传统的溶解纤维素的方法更加环保高效。 (3)本方法采用的原料和试剂都是绿色产品，制备的过程中液不会产生对环境有 害的物质，因此本方法属于绿色技术，适合于广泛推广使用。【具体实施方式】：下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明 用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。 实施例1 : (1)按重量份计，将5份的生产加工的再生物或者剩余物纤维素加入80份的离子 液体中，70°C加热搅拌6h，至纤维素完全溶解，得到纤维素混合溶液。 (2)在模具中，将5 ym的再生纤维素纤维铺成规则的50层正交的纤维层，加入步 骤（1)制备的纤维素混合溶液，至溶液覆盖所有再生纤维素纤维的表面，得到初级复合材 料模板，其中再生纤维素纤维所占的质量分数为50%。 (3)将步骤（2)制备的初级复合材料模板置于-4°C的零下环境下冷冻干燥4h，然 后将离子液体置换出来，最后再经冷冻干燥2h处理得到再生纤维素纤维-气凝胶的复合材 料。 实施例2 : (1)按重量份计，将17份的生产加工的再生物或者剩余物纤维素加入100份的离 子液体中，75°C加热搅拌2h，至纤维素完全溶解，得到纤维素混合溶液。 (2)在模具中，将7 ym的再生纤维素纤维铺成规则的35层斜交的纤维层，加入步 骤（1)制备的纤维素混合溶液，至溶液覆盖所有再生纤维素纤维的表面，得到初级复合材 料模板，其中再生纤维素纤维所占的质量分数为75%。 (3)将步骤（2)制备的初级复合材料模板置于_20°C的零下环境下冷冻干燥2h，然 后将离子液体置换出来，最后再经冷冻干燥2h处理得到再生纤维素纤维-气凝胶的复合材 料。 实施例3 : (1)按重量份计，将15份的生产加工的再生物或者剩余物纤维素加入95份的离子 液体中，70°C加热搅拌4h，至纤维素完全溶解，得到纤维素混合溶液。 (2)在模具中，将5 ym的再生纤维素纤维铺成不规则Icm厚的无纺布形态，加入步 骤（1)制备的纤维素混合溶液，至溶液覆盖所有再生纤当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型再生纤维素纤维‑气凝胶的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括再生纤维素纤维和气凝胶，所述气凝胶为纤维基气凝胶，所述再生纤维素纤维为骨架，所述纤维基气凝胶吸附于再生纤维素纤维表面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧宝，
申请(专利权)人：湖州市菱湖重兆金辉丝织厂，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。