[发明专利]一种兼具火灾预警与自发电功能的气凝胶纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种兼具火灾预警与自发电功能的气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将去离子水和纳米四氧化三铁混合形成分散液，然后加入海藻酸钠，搅拌后制得纺丝原液；

(2)通过喷丝孔将所述纺丝原液挤入CaCl₂溶液凝固浴中，然后通过拉伸卷绕制得水凝胶纤维，再将所述水凝胶纤维置于醇溶液中浸泡，进行水/醇溶液置换，冷冻、冷冻干燥后制得初期气凝胶纤维；

(3)将无卤阻燃剂溶液喷涂于所述初期气凝胶纤维表面，干燥，然后再将银纳米线悬浮液喷涂于表面，经多次交替喷涂，干燥后制得阻燃预警气凝胶纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)所述纺丝原液中，所述纳米四氧化三铁分散液的含量为5～25质量％，所述海藻酸钠的含量为2～5质量％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，搅拌速率为1000～2000r/min，搅拌时间为0.5～3h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述喷丝孔的直径为0.1-1mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述CaCl₂溶液的浓度为3～5质量％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述醇溶液为乙醇、甘油、乙二醇和叔丁醇中的至少一种。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述醇溶液的浓度为5～25质量％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述浸泡时间为5～30min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述冷冻的温度为-10～-20℃，所述冷冻的时间为12～24h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述冷冻干燥的温度为-20～-80℃，所述冷冻干燥的时间为12～24h。

11.根据权利要求1或10所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述冷冻干燥的真空度为10～300Pa。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述银纳米线悬浮液的浓度为10～20g/L。

13.根据权利要求1或12所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述无卤阻燃剂为硼酸锌和/或氮化硼。

14.根据权利要求1或12所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，无卤阻燃剂溶液和银纳米线悬浮液的交替喷涂次数为1～10次。

15.由权利要求1-14中任意一项所述的方法制备的阻燃预警气凝胶纤维。