[发明专利]一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，属于纺织材料技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断发展，我国现代化工业的逐步完善，开发利用各种化学品给人们的生活带来了极大的便利，同时由于生产化学品产生了大量对环境和人体有害的物质，也成为人们不得不面对的问题。目前空气中的有害气体主要来源于工业燃烧、汽车尾气、生产生活排放等，产生了大量的甲醛、甲苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫等有害气体。日常生活中，人们无可避免的会吸入这些有害气体，比如新装修的房间有甲醛等有害气体，高温下的食用油释放出的丁二烯等有害气体，煤烟香烟产生的有害气体等。

无纺布又称非织造布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代纤维材料，具有结构好，通气阻力小，阻尘效率高等特点。无纺布作为一种过滤介质，已被广泛应用在冶金、化工、矿业等各个部门，属于过滤性能优良的净化材料。目前具有有害气体吸附性的无纺布主要是活性炭无纺布，其工艺主要是在无纺布上洒上活性碳粉再采用热熔复合或者胶粘的方法将活性炭与无纺布结合起来，由于这两种方法都会进一步增加无纺布的滤阻，降低无纺布的过滤效率从而导致有害气体吸附性低，而且具有工艺复杂，工序多等缺点。例如中国专利公开号为CN201258425Y，公开日是2009年6月17日，发明名称为“一种新型活性炭无纺布”，所述的无纺布层与活性炭层通过热熔方法连接，该无纺布由层内到层面吸附由活性炭颗粒构成的活性炭层。该专利虽然将活性炭层置于无纺布层之间，但是其通过热熔的方法连接，具有吸附量低、吸附不持久等缺点，另外高温会使部分聚烯烃熔融从而增加无纺布滤阻，阻塞活性炭的空隙，从而影响无纺布的过滤能力及活性炭的吸附能力，并且我国活性炭主要来源于林木加工，加工工艺复杂，能耗高，对环境污染大，不利于广泛推广使用，因此有待进一步改进。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为，

一种介孔离子式吸附无纺布的制备方法，所述方法按以下步骤进行：                                              

a多孔硅酸钙粉体的离子改性

将多孔硅酸钙粉体放入质量分数为1-3%的多元羧酸水溶液中进行浸泡，浸泡温度为45-85°C，多孔硅酸钙粉体的质量分数为0.5-2%，浸泡1-3h后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为150 °C的条件下真空干燥3h后得到离子改性多孔硅酸钙粉体；

b 离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液的制备

按如下质量百分比，

去离子水                    80～99%

离子改性多孔硅酸钙粉体      0.5～15%

聚乙烯醇                    0.5～5%

将经步骤a得到的离子改性多孔硅酸钙粉体放入去离子水中，在温度为25～35 °C的条件下经超声波功率为800～1200 W的超声波分散处理1～5h后，加入聚乙烯醇，在温度为98～99 °C的条件下进行机械搅拌，机械搅拌2～5 h后，采用高速乳化机进行乳化分散，乳化分散10～25min后得到离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液，其中，高速乳化机的旋转速度为8000～15000 r/min，乳化分散温度为50～85 °C；

c 聚烯烃无纺布的浸轧

将聚烯烃无纺布置于经步骤b得到的离子改性多孔硅酸钙粉体分散溶液中进行浸泡，浸泡温度保持50～85 °C，浴比为1:100～1:200，浸泡1～30min后取出聚烯烃无纺布，并采用轧车进行浸轧1～3次后，得到浸轧聚烯烃无纺布，其中，浸轧温度为25～35 °C，浸轧速度为1-20 m/min，浸轧压力为0.2～0.8Mpa；

d 浸轧无纺布的离子式吸附活化

将经步骤c得到的浸轧聚烯烃无纺布放入质量分数为0.2-1.5%的氢氧化钠水溶液中进行浸泡，浴比为1:100～1:200，浸泡1-5min后取出并放入真空干燥箱中，在相对真空度为-0.08～-0.098 Mpa，温度为120～150 °C的条件下进行真空干燥，真空干燥3～5h后得到介孔离子式吸附无纺布。

所述的多孔硅酸钙粉体的平均粒径为1-25 μm，孔径为3-200nm，体积密度为0.2-0.4 g/cm³。

所述的多元羧酸水溶液为醋酸水溶液或己二酸水溶液或柠檬酸水溶液或丁烷四羧酸中的一种。