[发明专利]一种碳纳米管远红外无纺布及其制备方法

说明书

本发明提供了一种碳纳米管远红外无纺布的制备方法。本发明将碳纳米管与纸纤维作为原始材料进行复合重新制成整体无纺布，具体的，纸纤维经斜网成型和真空吸水处理会形成具有网格结构的无纺布前驱体，将碳纳米管的乙醇‑水分散液涂覆于无纺布前驱体的表面，碳纳米管会填充入无纺布前驱体的网格结构中，通过热压成型碳纳米管会与无纺布前驱体紧密结合，使得到的碳纳米管远红外无纺布拥有更好的成型质量和复合性能。实施例的实验结果表明，本发明提供的碳纳米管远红外无纺布的远红外线发射率达90％，可以承受300g的砝码且不会破碎。说明本发明提供的碳纳米管远红外无纺布具有优异的远红外线发射率和机械性能。

技术领域

本发明涉及远红外发射材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管远红外无纺布及其制备方法。

背景技术

远红外线是一种位于位于红外线波长范围内的光波，其波长在3～100μm范围内，往往不被人察觉，然而远红外线对于生命体却有相当重要的作用，人体吸收远红外线后，体温上升、毛细血管扩张、血液循环活跃，以此来增强人体的新陈代谢与机体的运转。远红外线所具备的优异的性能使得其在生命科学以及生物医疗领域的应用愈发的广泛。目前仅有少量的能够发射出远红线外的装置，但是由于用于发射远红外线的材料本性的限制，这些装置所发出的远红外线中杂波较多，远红外发射率不高。

碳纳米管作为远红外线辐射源的一种新型材料，其在具有良好物理化学性能的同时，能够发射出的远红外线的比例高达90％以上，是一种理想的发射远红外线的材料。目前，碳纳米管应用于发射远红外线通常是将碳纳米管涂覆于成品薄膜(如塑料薄膜)之上，形成的碳纳米管层与成品薄膜之间仅是简单的层叠复合，两种材料之间复合处会产生较大能量缺失，不能完全发挥出材料本身的特性。因此，采用这种方法得到的复合材料的远红外线发射率较低，严重制约了其进一步应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纳米管远红外无纺布及其制备方法，采用本发明提供的方法制备得到的碳纳米管远红外无纺布具有优异的远红外线发射率，同时具有优异的机械性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种碳纳米管远红外无纺布的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纸纤维、水和分散剂混合后依次进行超声处理和打浆处理，得到纸纤维浆料；

(2)将所述步骤(1)中的纸纤维浆料依次进行斜网成型和真空吸水处理，得到无纺布前驱体；

(3)将碳纳米管的乙醇-水分散液涂覆在所述步骤(2)中无纺布前驱体的表面，依次进行干燥和热压成型，得到碳纳米管远红外无纺布。

优选地，所述步骤(1)中纸纤维与步骤(3)中碳纳米管的质量比为1：(0.8～1.2)。

优选地，所述步骤(1)中纸纤维的直径为12～18μm。

优选地，所述步骤(2)中真空吸水处理在真空度为8000±1300Pa的条件下进行。

优选地，所述步骤(3)中碳纳米管为晶须状的多壁碳纳米管。

优选地，所述步骤(3)中碳纳米管的乙醇-水分散液中碳纳米管的质量浓度为0.5～2.5％；碳纳米管的乙醇-水分散液在无纺布前驱体表面的涂覆量为0.1～2mL/cm²。

优选地，所述步骤(3)中热压成型的温度为200～300℃，压力为8～12MPa，时间为20～60min。

优选地，所述步骤(3)中热压成型的次数为2～4次。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的碳纳米管远红外无纺布，由包括纸纤维和碳纳米管的原料制备得到，所述纸纤维形成具有网络结构的布状物，所述碳纳米管填充在所述布状物的网络结构中。