[发明专利]一种芳纶纤维材料的制备方法及气凝胶和抽滤膜材料

权利要求书

1.一种芳纶纤维材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

间位芳纶高分子溶液配制：以质量份数计，将0.5-1.5份高分子材料添加至90-95份溶剂中，在90℃下以1000rpm的转速搅拌溶解1-2h，得到间位芳纶高分子溶液；

间位芳纶纺丝前驱体溶液配制：以质量份数计，将5-10份间位芳纶短纤维和1-5份无水氯化锂添加到间位芳纶高分子溶液中，在90℃下以1000rpm的转速搅拌溶解3-5h，得到间位芳纶纺丝前驱体溶液；

溶液喷射纺丝：将间位芳纶纺丝前驱体溶液用压缩空气从喷丝口喷出，并对压缩空气与喷丝口加热，使纤维沉积在接收器上，得到产物包括超细间位芳纶纤维膜、海绵；

脱盐脱碱：将得到的超细间位芳纶纤维膜、海绵浸泡在去离子水中脱盐脱碱；

制备悬浆：对脱盐脱碱后的产物打浆得到初悬浆，向1000份初悬浆中加入1-5份分散剂，得到悬浆；

真空冷冻干燥：对悬浆进行真空冷冻干燥，得到间位芳纶纤维气凝胶；

或者，抽滤：对悬浆进行抽滤得到间位芳纶纤维抽滤膜；

其中，间位芳纶高分子溶液中的高分子材料为100万分子量的聚氧化乙烯，溶剂为二甲基乙酰胺；所述溶液喷射纺丝中，对压缩气体加热的温度为100℃，对喷丝口加热的热台温度为200℃，其中热台距离喷丝口距离为5-10cm；所述间位芳纶纺丝前驱体溶液的喷出速度为1.5-2.5mL·h^-1,喷丝口与接收器的距离为40-100cm,压缩空气的气流流速为3.5-20.0m·s^-1；所述制备悬浆中，打浆的搅拌器转速为50000-90000rpm，搅拌时间为3-10min；所述制备悬浆中，分散剂为800万分子量的聚氧化乙烯和800-1000万分子量的阳离子型聚丙烯酰胺中的至少一种。

2.一种芳纶纤维材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对位芳纶强碱性溶液配制：以质量份数计，将1-10份氢氧化钾添加到98-99份高分子溶剂中，在90℃下以1000rpm的转速搅拌溶解2-4天，得到对位芳纶强碱性溶液；

对位芳纶纺丝前驱体溶液配制：以质量份数计，将1-2份对位芳纶纤维凯夫拉长丝线添加到对位芳纶强碱性溶液中，室温下以1000rpm的转速搅拌溶解2-10天，得到对位芳纶纺丝前驱体溶液；

溶液喷射纺丝：将对位芳纶纺丝前驱体溶液用压缩空气从喷丝口喷出，并对压缩空气与喷丝口加热，使纤维沉积在接收器上，得到产物包括超细对位芳纶纤维膜、海绵；

脱盐脱碱：将得到的超细对位芳纶纤维膜、海绵浸泡在去离子水中脱盐脱碱；

制备悬浆：对脱盐脱碱后的产物打浆得到初悬浆，向1000份初悬浆中加入1-5份分散剂，得到悬浆；

真空冷冻干燥：对悬浆进行真空冷冻干燥，得到对位芳纶纤维气凝胶；

或者，抽滤：对悬浆进行抽滤得到对位芳纶纤维抽滤膜；

其中，对位芳纶强碱性溶液中的高分子溶剂为二甲基亚砜；所述溶液喷射纺丝中，对压缩气体加热的温度为100℃，对喷丝口加热的热台温度为200℃，其中热台距离喷丝口距离为5-10cm；所述对位芳纶纺丝前驱体溶液的喷出速度为1.5-2.5mL·h^-1,喷丝口与接收器的距离为40-100cm,压缩空气的气流流速为3.5-20.0m·s^-1；所述制备悬浆中，打浆的搅拌器转速为50000-90000rpm，搅拌时间为3-10min；所述制备悬浆中，分散剂为800万分子量的聚氧化乙烯和800-1000万分子量的阳离子型聚丙烯酰胺中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种芳纶纤维材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌为磁力搅拌。

4.根据权利要求1或2所述的一种芳纶纤维材料的制备方法，其特征在于，所述溶液喷射纺丝中，接收器为无纺布和/或有孔的金属网。

5.根据权利要求1或2所述的一种芳纶纤维材料的制备方法，其特征在于，所述脱盐脱碱中，去离子水的单次浸泡时间为8-12h，浸泡次数为2-4次。