细菌纤维素纤维基纳米碳纤维纱的制备方法

摘要

一种应用细菌纤维素纤维基纳米碳纤维纱的制备方法，以细菌纤维素湿膜为基体原料，所制备的纳米碳纤维纱是由经针刺分梳细化处理的超细细菌纤维素纤维，纺纱加工处理后，纺制成细菌纤维素超细纤维纱，细菌纤维素超细纤维纱经热解碳化及石墨化后所得的产物。本发明的有益效果是：原料来源广、价格低，加工方法环保、安全、简单、高效，加工得到的细菌纤维素基纳米碳纤维纱应用领域广泛，潜在巨大的经济效益。

主权项

一种应用细菌纤维素纤维基纳米碳纤维纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将漂白处理后的细菌纤维素湿膜置于一对握持罗拉之间或握持罗拉与喂给板之间，以10 mm~100 m/分钟的速度喂入；（2）从罗拉之间输出的细菌纤维素湿膜经刺辊表面针刺高速穿刺、割裂以及梳理作用，将细菌纤维素湿膜变成细菌纤维素纤维；（3）将细菌纤维素纤维经压滤机压滤处理，制备出15%~50000%含水率的细菌纤维素超细纤维条，超细纤维直径10~500nm，超细纤维长度40 mm ~100mm；（4）将以上细菌纤维素超细纤维条经纺纱加工工艺处理，纺制成细菌纤维素超细纤维纱；（5）将以上细菌纤维素超细纤维纱经液氮处理；（6）将以上细菌纤维素超细纤维纱放入真空冷冻干燥机中冻干；（7）待细菌纤维素超细纤维纱中不含水分后，制备出维持湿态时的宏观形貌，体积不变的多孔细菌纤维素纤维纱；（8）将真空冷冻干燥后的细菌纤维素纱放置于马费炉中，在纯氩的保护气氛下在 600℃~1500℃ 的条件下进行碳化，从而制备出纳米碳纤维纱；（9）将碳化后的纳米碳纤维纱放置在高温石墨化炉中，在纯氩的保护气氛下在 2200℃~ 2800℃的温度下进行石墨化，形成石墨化纳米碳纤维纱；所述的刺辊包括中心轴，中心轴上套有滚筒，滚筒的外壁上设有针状梳理针刺，滚筒直径为300~600mm，针刺长度0.1~5cm， 针刺杆部直径为0.001~3mm，针刺尖部直径为1~100um，针刺尖部长度为1~10mm，针刺密度2~1000根/cm²。