一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维及其制备方法、应用；所述制备方法包括通过同轴湿法纺丝方法，以纺丝液A作为壳层纺丝液，以纺丝液B作为核层纺丝液，将所述纺丝液A和所述纺丝液B同时挤入到凝固浴中，发生原位动态溶胶凝胶转变，进而通过特定干燥，得到多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维；所述多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维的中部为中空结构，纤维壁具有多级孔结构。本发明专利技术制备得到的多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维具有比表面积大、孔隙率高的特点，而且纤维内径、外径和壁厚以及纤维壁上的孔尺寸、孔形貌和孔径分布均可调控，制备方法具通用性，且制备工艺简单，易于实现规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中空气凝胶纤维，尤其涉及一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维及其制备方法和应用，属于纳米多孔材料、功能纤维。

技术介绍

1、中空纤维是一类在纤维轴向具有细管状空腔的纤维材料。中空纤维的空腔能够提供大量的静止空气，不仅增加了纤维的蓬松性、降低了纤维的密度，还提高了其保暖性和透湿性，此外，中空纤维还具有较高的机械强度、良好的抗氧化性、优异的过滤精度，以及通量高、耐酸碱等优势，赋予了中空纤维许多独特的性能和应用。例如，在纺织领域，中空纤维可用于制作冬装、被褥和衬垫用絮片等；在环境处理和水资源处理领域，中空纤维可用作微滤、超滤、透析、气体分离、反渗透及蒸发渗透器等；在生物医学领域，中空纤维可用于人工肾、人工肺、血液透析、药物分离纯化、体内药物活性筛选等医疗器械。显然，中空纤维在水处理、石油化工、医药、生物、食品、电子、能源、大气污染控制以及航天、军工等领域均有广泛应用。

2、虽然中空纤维在不同领域中展现了多功能性和高效性，但其仍存在一系列的技术问题，例如：(1)孔隙率低、比表面积小，导致膜通量仍需要提升；(2)孔结构是影响中空纤维性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液A中，所述芳纶纤维为对位芳纶、间位芳纶、芳纶III、芳纶共聚纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对芳酰胺苯并咪唑纤维、杂环芳香族聚酰胺纤维中的任意一种或两种及以上的组合；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述同轴湿法纺丝方法使用的同轴针头中，所述同轴针头的内针外径为100μm～1.5mm，所述同轴针头的外针内径为150μm～2mm，内针外径与外针内径之间的距离为50μm～1000μm；

4.根据权利要求1所述的制...

【技术特征摘要】

1.一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液a中，所述芳纶纤维为对位芳纶、间位芳纶、芳纶iii、芳纶共聚纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对芳酰胺苯并咪唑纤维、杂环芳香族聚酰胺纤维中的任意一种或两种及以上的组合；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述同轴湿法纺丝方法使用的同轴针头中，所述同轴针头的内针外径为100μm～1.5mm，所述同轴针头的外针内径为150μm～2mm，内针外径与外针内径之间的距离为50μm～1000μm；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂置换包括将中空芳纶凝胶纤维浸入到置换溶剂中进行置换；所述置换溶剂为水、乙醇、叔丁醇、正己烷、六氟异丙醇、环己烷、丙酮中的一种或两种以上的组合；

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液a中，还包括添加剂；

6.一种多级孔结构的中空芳纶气凝胶纤维，采用如权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学同，程青青，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：