[发明专利]一种多孔纤维棉及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔纤维棉的制备方法，其特征在于，将玄武岩纤维和无机盐混合粉碎后加热至熔融，加入二氧化硅/蒙脱土纳米球后，混匀纺丝，纺出的丝沉积在负载多壁碳纳米管的基盘上，然后浸入到水中溶解，晾干，拉拔，得到玄武岩/碳纳米管复合多孔纤维棉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.粉碎：将玄武岩纤维、无机盐进行粉碎，过筛，得到混合粉料；

S2.加热融化：将步骤S1中混合粉料加入高温炉中，加热至1550-1650℃，使得粉料融化制成溶液；

S3.混合：向步骤S2中的溶液中加入二氧化硅/蒙脱土纳米球，并搅拌混合均匀，制成纺丝溶液；

S4.纺丝：将步骤S3中的纺丝溶液进行纺丝，纺出的丝沉积在负载多壁碳纳米管的基盘上，从而与碳纳米管组装形成玄武岩/碳纳米管纤维棉；

S5.溶解干燥：将步骤S4得到的玄武岩/碳纳米管纤维棉浸入到水中溶解，超声波震荡，晾干，用滚筒以10-20r/min的速度拉拔，得到玄武岩/碳纳米管复合多孔纤维棉。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述无机盐选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅/蒙脱土纳米球由以下方法制备而成：

T1.将正硅酸烷基酯和硅烷偶联剂混合加入有机溶剂中，得到油相；

T2.将表面活性剂和纳米蒙脱土混合溶于水中，超声混合均匀，得到水相；

T3.将步骤T2逐滴滴加至步骤T1中，边滴加边搅拌，完成滴加后，乳化，升温，加入浓氨水催化反应，反应结束后，过滤，干燥，得到二氧化硅/蒙脱土纳米球。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述正硅酸烷基酯为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯；所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792中的至少一种；所述有机溶剂为与水不相容的有机溶剂，选自乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、乙酸甲酯、石油醚、正己烷、环己烷中的至少一种；所述表面活性剂选自十六烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十八烷基苯磺酸钠、十八烷基磺酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述正硅酸烷基酯和硅烷偶联剂的质量比为100：(2-4)；所述表面活性剂和纳米蒙脱土的质量比为(2-4)：(70-120)；所述乳化条件为10000-12000r/min转速下乳化2-4min；所述浓氨水的质量百分比浓度为20-30％；所述升温至45-55℃；所述干燥条件为80-100℃干燥2-4h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔纤维棉的原料包括以下重量份的原料：玄武岩纤维50-80份、无机盐10-15份、二氧化硅/蒙脱土纳米球7-12份、多壁碳纳米管5-12份。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述过筛的筛网粒径为200-250目；所述负载多壁碳纳米管的基盘为将多壁碳纳米管粉粉碎至1000目以下后均匀撒在基盘上；所述超声波功率为1000-2000W。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的多孔纤维棉。

10.一种如权利要求9所述的多孔纤维棉在保温建筑材料和油水分离材料中的应用。