[发明专利]一种微/纳米纤维气凝胶复合滤料的制备方法

权利要求书

1.一种微/纳米纤维气凝胶复合滤料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）微/纳米纤维制备：

采用静电纺丝技术制备耐高温聚合物纤维；所述的静电纺丝技术为多针头静电纺，微米和纳米纤维同时喷射，通过调控微米/纳米喷头数量比，制备无规堆积结构的微/纳米纤维膜；所述的耐高温聚合物包括聚酰亚胺、聚苯硫醚、芳纶耐高温聚合物材料；所制备的耐高温聚合物纤维直径在100 nm到4μm之间；

（2）纤维剪切粉碎步骤（1）制备得到的微/纳米纤维制备分散液：

将耐高温聚合物纤维浸入分散溶剂，通过高速剪切机或粉碎机，配制一定浓度的聚合物纤维分散液；其中分散溶剂成分包括水、乙醇、叔丁醇、二恶烷溶剂中的一种或两种以上；纤维分散液中纤维的质量/体积百分比浓度为0.05%~2.0%，也就是纤维在整个溶液中的占比为0.05-2%；

（3）将步骤（2）得到的纤维分散液浸渍基材冻干成型：

将基材和纤维分散液采用真空抽滤法进行抽滤，得到湿态复合材料；随后将湿态复合材料进行冷冻干燥制成气凝胶材料；其中，所述的真空抽滤的参数设置为：微/纳米纤维长径比分别为5~40/20~200，抽滤时间5min~45min，抽滤压力0.02~0.1MPa；所述的基材为聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯并咪唑纤维中的一种或几种纤维制备的针刺非织造布、机织物、针织物和编织物纺织纤维制品；所述的基材与分散液的质量/体积比为1.5%~8%，相当于100mL的分散液中加入1.5-8g的基材；

（4）将步骤（3）所述的气凝胶复合滤料进行加固：

将干燥成型的气凝胶材料置于易挥发有机溶剂蒸汽中，通过熏蒸加固制备耐高温复合滤料；即得到所述的微/纳米纤维气凝胶复合滤料；其中所述的有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二恶烷、三氯甲烷、六氟异丙醇中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的真空抽滤的参数设置为：基材与分散液的质量/体积分数为3.34%，微/纳米纤维长径比分别为40/150，抽滤时间为15min，抽滤压力为0.06MPa。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的蒸汽浓度为5.0×10^-3~0.1mol/L。

4.权利要求1或2所述的制备方法得到的微/纳米纤维气凝胶复合滤料。

5.权利要求4所述的复合滤料在在高温烟气过滤中的应用。

6.权利要求5所述的复合滤料在纤维增强复合材料、油水分离或隔热吸音中的应用。