用于由二氧化碳制备碳纳米材料纤维和纺织品的设备、系统和方法以及其材料和材料和产品技术方案

技术编号:40439812 阅读:15 留言:0更新日期:2024-02-22 23:03
本公开的实施方式涉及一种制造碳纳米材料纤维产品和/或纺织品产品的方法。与类似产品相比,此类产品可具有新的和/或增强的性质,并且根据本公开的实施方式,其制造成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及使用电解工艺制造产品。具体地,本公开涉及由使用电解工艺分解的二氧化碳制造碳纳米材料纤维产品的方法。


技术介绍

1、纤维有许多用途,包括但不限于制成纺织品、织物、布料、线和网。纤维的一个特别有用的性质是它们可以缝合、打结和/或缝纫在一起以用于各种形状和修复。纤维和纺织品的另一个有用性质是它们可以充当多孔过滤器或支撑物。此外,纤维及其纺织品产品具有方便的柔韧性。通过对齐、交织和/或密集地堆积股线,例如在纺织品中,纤维可以比其单独的股线更坚固。天然材料纤维通常通过干纺丝或溶液纺丝方法生产,而合成纤维通常通过干纺丝、挤出、熔融纺丝(也可称为挤出纺丝)、溶液纺丝或反应纺丝生产。

2、一种制备纤维的方法是使用由单股线(例如棉花、凝胶和羊毛)组成的低密度3d网络组成的材料,然后拉动网络(牵伸或拉伸)以对齐并拉紧股线,然后再将它们纺在一起。另一种方法是利用一片股线并将它们拉动和/或纺丝以形成纤维。在这种情况下,羊毛或具有类似形态的材料是用于生产比起始纤维前材料更强的纤维的材料。

3、碳纤维在一系列轻质运动和车身中越来越常见,并以其轻质和卓本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于制备碳纳米材料(CNM)纤维的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括由所述CNM纤维形成碳纳米材料(CNM)纺织品的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述形成步骤包括机织、针织、环编、钩编、辫织、编结、丝束展开或其任意组合。

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述CNM纤维包括多个CNM纤维,其为:由相同CNM材料制成的多个相同或相似的CNM纤维、由不同CNM材料制成的不同CNM纤维、由不同CNM材料制成的多个相同或相似的CNM纤维、由相同CNM材料制成的不同CNM纤维及其任意组合。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于制备碳纳米材料(cnm)纤维的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括由所述cnm纤维形成碳纳米材料(cnm)纺织品的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述形成步骤包括机织、针织、环编、钩编、辫织、编结、丝束展开或其任意组合。

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述cnm纤维包括多个cnm纤维,其为:由相同cnm材料制成的多个相同或相似的cnm纤维、由不同cnm材料制成的不同cnm纤维、由不同cnm材料制成的多个相同或相似的cnm纤维、由相同cnm材料制成的不同cnm纤维及其任意组合。

5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述形成步骤进一步包括使用非cnm纤维。

6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括压缩所述碳烷凝胶、所述cnm纤维或两者的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括减少所述碳烷凝胶的电解质含量的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法,进一步包括向所述碳烷凝胶产品、所述cnm纤维或两者施加对齐力的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法,进一步包括支持所述加工步骤的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述支持步骤包括添加添加剂、选择所述cnm的形态、选择所述cnm的新的或增强的性质、聚合所述添加剂及其任意组合。

11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述纤维加工步骤包括所述碳烷凝胶的纺丝、拉伸或两者。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述纺丝包括干纺丝、熔体纺丝、挤出纺丝、溶液纺丝、反应纺丝或其任意组合。

13.根据权利要求1所述的方法,进一步包括通过用于分解二氧化碳(co2)的熔融电解过程生成所述碳烷凝胶产品的步骤。

14.根据权利要求1所述的方法,进一步包括加工所述碳烷凝胶产品的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述加工步骤包括研磨、切碎、压制、磨碎、碾磨、压碎或其组合。

16.根据权利要求1所述的方法,进一步包括减少所述碳烷凝胶产品的电解质含量的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述减少步骤包括压制、反应、洗涤、过滤及其任意组合。

18.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在接收所述碳烷凝胶产品的步骤之后施加热量的步骤,其中,所述热量在约0℃与约1000℃之间,或在约15℃与约900℃之间,或在约399℃与约850℃之间。

19.根据权利要求1所述的方法,进一步包括向低密度cnm聚集体施加对齐力的步骤。

20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述对齐力由机械力、化学反应、电流、施加磁场或其组合引起。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述对齐力是径向几何形状、圆柱形几何形状、球形几何形状或用以产生线性、径向、圆柱形、球形或其它方向几何形状的其它几何形状,从而在所述cnm纤维中产生一种或多种各向异性特性。

22.根据权利要求20所述的方法,其中,所述施加对齐力的步骤发生在牵伸步骤、拉伸步骤或所述纺丝步骤期间。

23.根据权利要求1所述的方法,进一步包括施加空隙填充剂的步骤,以部分或基本上完全填充所述碳烷凝胶、所述cnm纤维、由所述cnm纤维制成的cnm纺织品及其任何组合中的空隙。

24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述空隙填充剂为强化剂、液体、催化剂、掺杂剂、磁性材料、药物、电磁力屏蔽增强剂或其组合。

25.根据权利要求24所述的方法,其中,所述强化剂包括热固性塑料、热塑性塑料、环氧树脂、树脂、其它聚合物、水泥质材料、金属或其组合。

26.根据权利要求24所述的方法,其中,所述催化剂包括用于以下目的的材料:加速化学反应或电化学反应;促进cnm/聚合物相互作用;促进聚合;或其组合。

27.根据权利要求24所述的方法,其中,所述掺杂剂能包括硼、氮、硫和磷、钴、铝、硅、铈、铂、金、钌、锇、碲、钨、各自的氧化物、各自的盐或其组合。

28.根据权利要求24所述的方法,其中,所述磁性材料是铁、镍、钴、钆、钐、钕、钢、各自的碳化物、包括一种或多种具有铁磁性质、顺磁性质、抗磁性质的磁性材料的其它合金或其组合。

29.根据权利要求23所述的方法,其中,所述空隙填充剂是促进或优化以下各项的材料:静电纺丝过程、所述cnm纤维或所述cnm纺织品的摩擦学性质、所述cnm纤维或所述cnm纺织品的流动性质、催化聚合反应、缩合反应、对齐所述cnm纤维或其中的cnm、支持或保护所述cnm纤维或其中的所述cnm及其任意组合。

30.根据权利要求23所述的方法,其中,所述空隙填充剂使所述cnm在所述cnm纤维内对齐、缩合所述cnm纤维、充当催化剂及其任意组合。

31.据权利要求1所述的方法,其中,所述碳烷凝胶是所述cnm纤维的多数组分。

32.根据权利要求1所述的方法,其中,所述碳烷凝胶是所述cnm纤维的少数组分。

33.根据权利要求1所述的方法,其中,所形成的预纺和拉伸材料中的空隙部分地或完全地填充有cnm帮助对齐、缩合或通过缩合或催化以其它方式改变最终产品形式的材料。

34.根据权利要求1所述的方法,进一步包括制备cnm纺织品的步骤,其通过交错多个纤维、针织多个纤维、钩编多个纤维、粘合多个纤维、机织多个纤维、对齐多个纤维、密集堆积多个纤维、拉伸多个纤维、挤压多个纤维、压平多个纤维、铺展多个纤维、生产具有比输入纤维的跨度更宽的材料的另一种方法或其任意组合,以将cnm纤维组合到所述cnm纺织品中。

35.根据权利要求2所述的方法,其中,所述cnm纺织品包括能在所述形成步骤期间保留或去除的液体,以允许在所述形成步骤期间、在纺织品聚合后期间更容易处理。

36.一种用于制造cnm纤维的系统,所述系统包括:

37.根据权利要求30所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·利希特G·利希特
申请(专利权)人:指引空气收集有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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