离子液体为溶剂湿法纺丝制备远红外碳纳米导电纤维的方法技术

本发明专利技术涉及一种离子液体为溶剂湿法纺丝制备碳纳米导电纤维的方法。以天然高分子材料棉、毛、丝、麻以及木材为底物，碳纳米管和石墨烯为导电填料，咪唑型离子液体为溶剂，经溶解、分散、湿法纺丝、水洗再生及后处理，制备了一系列碳纳米导电纤维。该方法使用离子液体作为溶剂不仅可以解决有机溶剂对环境造成的污染问题，还可有效分散碳纳米导电填料，且所得的纺丝液具有高纺性。以漆酶和酚类化合物对碳纳米导电纤维进行后处理，可有效提高导电纤维的强度，大幅提高了导电纤维的应用性能。该导电纤维接通电源后可激发其自身发射波长范围为人体及植物细胞生长所需的远红外线，属于新型环保且具有保健功能的碳纳米导电纤维的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
离子液体为溶剂湿法纺丝制备远红外碳纳米导电纤维的方法
：本专利技术属于远红外碳纳米导电纤维的材料领域，具体涉及一种以离子液体为溶剂，同时溶解天然高分子材料和分散碳纳米导电填料制备共混纺丝液、湿法纺丝制备导电纤维、及导电纤维后处理的方法。
技术介绍
：目前，常用的导电纤维主要包括金属丝(合金)材料型和无机非金属碳纤维材料型，因金属丝质重，通电过程中产生大量的电磁辐射，并存在一定的安全使用隐患，近年来，在作为电热体使用中逐渐被非金属碳材料型电热体所代替。碳纤维优良的导电、导热性、耐高温、耐摩擦、耐腐蚀等使其在作为电热体方面具有良好的应用前景，但碳纤维制备过程复杂，难度高，且制备过程中产生的废水较难处理，目前国内制备碳纤维的水平较国际上还有一定的差距，故碳纤维市场基本由国外公司控制，相应价格也居高不下。因此开发新型制备简单，价格低廉，导电/导热性能优良的碳材料电热体迫在眉睫。碳纳米管、石墨烯质轻导电材料具有优异的机械强度，良好的电学、力学和热学等性能，极有希望取代现有的金属导体成为新一代导电材料，并在轻量化要求的高端领域如航空航天，微反应器，电子/医疗器械，高储能电池等展现出广泛的应用前景本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子液体为溶剂湿法纺丝制备碳纳米导电纤维的方法，所用离子液体选自如下阴阳离子组合中的一种或两种以上的混合物，阳离子为1‑R1‑3‑R2咪唑阳离子，其中R1＝CnH2n+1,n＝2,4；或R1＝C3H5；R2＝CmH2m+1，m＝1,2,4；阴离子X‑的类型为氯离子,甲酸根,乙酸根,丙酸根,苯甲酸根,磷酸二甲酯,磷酸二乙酯，磷酸二丁酯阴离子。工艺流程为：称取质量分数为0.5‑2％(wt％)的天然高分子材料，于一定量的离子液体中90‑120℃机械搅拌30min‑1h至完全溶解，得溶液1；称取与溶液1相同量的离子液体于研钵中，添加质量分数为2‑10％的碳纳米管，或2‑10％的石墨烯，或质量百...

【技术特征摘要】
1.一种离子液体为溶剂湿法纺丝制备碳纳米导电纤维的方法，所用离子液体选自如下阴阳离子组合中的一种或两种以上的混合物，阳离子为1-R1-3-R2咪唑阳离子，其中R1＝CnH2n+1,n＝2,4；或R1＝C3H5；R2＝CmH2m+1，m＝1,2,4；阴离子X-的类型为氯离子,甲酸根,乙酸根,丙酸根,苯甲酸根,磷酸二甲酯,磷酸二乙酯，磷酸二丁酯阴离子。工艺流程为：称取质量分数为0.5-2％(wt％)的天然高分子材料，于一定量的离子液体中90-120℃机械搅拌30min-1h至完全溶解，得溶液1；称取与溶液1相同量的离子液体于研钵中，添加质量分数为2-10％的碳纳米管，或2-10％的石墨烯，或质量百分比为(1-4％)碳纳米管:(4-1％)石墨烯的混合物，常温研磨30min-1h，得混合液2；将混合液2添加至90℃-120℃的溶液1中机械搅拌混合1-2h，得混合液3。将混合液3置于纺丝设备中，设置合适的纺丝流量、纺丝孔直径和纺丝喷头长径比，以去离子水为凝固液进行湿法纺丝。清洗后的纤维丝状物部分送入一定质量分数的漆酶和/或酚类化合物的水溶液中常温进行表面处理；部分直接30℃烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锁江，刘艳荣，聂毅，马良玉，张香平，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11