一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，由下列重量份的原料制備制成：聚偏氟乙烯36?40、鴨絨7?8、濃度為10wt%的乙醇適量、納米二氧化鈦2?3、吐溫800.8?1、N，N?二甲基乙酰胺適量、純水適量、正己烷65?70、氧化石墨1.5?2、碳納米管1?1.5、濃度為50wt%的丙酮水溶液適量、濃度為30wt%的硝酸5?6、904S分散劑0.2?0.3。本發(fā)明在復(fù)合膜的制備中添加了適量的改性碳納米管、氧化石墨等成分，在聚偏氟乙烯膜中形成了導(dǎo)熱通道，提高了復(fù)合膜的導(dǎo)熱系數(shù)；本發(fā)明產(chǎn)品不僅具有良好的親水性，而且導(dǎo)熱性佳，可用于生產(chǎn)用于空氣交換的薄膜，熱交換器用薄膜等。
【專利說明】
一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及羽絨處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜。
【背景技術(shù)】
[0002]羽絨作為一種天然產(chǎn)品，具有其他產(chǎn)品所不能替代的優(yōu)勢，羽絨制品深受廣大消費者的青睞。隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，對羽絨制品的需求越來越大，相應(yīng)的羽絨原材料的需求也隨之增大。目前，羽絨纖維主要用作被枕、坐墊、服裝、靠墊及睡袋等生活日用品的填充料及衣著用品，還有一小部分用于工藝美術(shù)品、文體用品(如羽毛球)、漁具、裝飾品及日常用品(如撣帚、羽毛扇等)。從羽絨纖維及其加工產(chǎn)品的出口情況看，大都都是原材料、初級產(chǎn)品或輕加工產(chǎn)品，深加工和精加工產(chǎn)品很少，因此，導(dǎo)致產(chǎn)品的附加值比較低，嚴(yán)重限制了羽絨制品生產(chǎn)企業(yè)及水禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。
[0003]將羽毛、羽絨通過一定的處理工藝后與聚合物共混，可以制成薄膜類產(chǎn)品，不僅具備優(yōu)異的成膜性、力學(xué)性能，可以應(yīng)用在紡織工業(yè)中，還具備可降解性，可用在水處理、膜分離等技術(shù)中，丟棄的廢膜不會造成環(huán)境的污染，拓寬了羽絨纖維的應(yīng)用范圍，增加了羽絨產(chǎn)業(yè)的附加值。聚偏氟乙烯是一種新型氟碳熱塑性塑料，具有優(yōu)異性能，是一種理想的分離膜材料，具有強疏水性。但是強疏水性將會導(dǎo)致兩個問題:一是在膜分離過程中需要較大的驅(qū)動力。有實驗表明，由于水表面張力的作用，平均孔徑為0.2μπι的聚偏氟乙烯微濾膜，在
0.1MPa壓差下的水通量為O。二是比較容易產(chǎn)生吸附污染。疏水性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、膠體粒子等，可能會將膜孔堵塞，引起膜污染，使膜的使用壽命縮短，從而制約了聚偏氟乙烯膜在水相分離體系中的應(yīng)用。所以對聚偏氟乙烯膜進行親水化改性具有重要的實際意義?！短烊焕w維粉體對聚偏氟乙烯多孔膜結(jié)構(gòu)與性能的影響》一文中，將羽絨粉體與聚偏氟乙烯溶液共混，制成復(fù)合微孔膜，改善了聚偏氟乙烯微孔膜疏水性強、容易污染、強度低的缺點，制成的復(fù)合微孔膜強度高、親水性好;但是洗滌后的羽毛若有微量污垢殘留又沒有經(jīng)過滅菌除臭，一旦受潮很容易滋生細菌。羽絨是一種蛋白質(zhì)纖維，殺菌除臭的難度比較大，雖然使用高溫滅菌處理，但無法避免絨毛的二次污染，容易造成微孔膜的變質(zhì)腐敗，這就需要對羽絨粉體進行抗菌改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙稀復(fù)合膜。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，由下列重量份的原料制備制成:聚偏氟乙烯36-40、鴨絨7-8、濃度為10?丨％的乙醇適量、納米二氧化鈦2-3、吐溫800.8_1、Ν，N-二甲基乙酰胺適量、純水適量、正己烷65-70、氧化石墨1.5-2、碳納米管1-1.5、濃度為50wt%的丙酮水溶液適量、濃度為30wt%的硝酸5-6、904S分散劑0.2-0.3。
[0006]所述一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，由以下具體步驟制成:
(1)將鴨絨放入旋轉(zhuǎn)式粉碎機中粉碎成3mm左右的粉末，然后將粉體與2-3倍量的濃度為10wt%的乙醇中脫脂，超聲振蕩30-40分鐘后離心分離，然后放在烘箱中以80-100 °C的溫度烘干，取出后放入納米粉碎機中進行粉碎，得到超細羽絨粉體；
(2)將吐溫80溶于18-20倍量的純水中，加入納米二氧化鈦，球磨30-40分鐘，形成均勻的分散液，然后與超細羽絨粉體混合，攪拌均勻后微波處理(功率10ff、溫度50°C )2-3分鐘，取出后噴霧干燥，得到抗菌改性羽絨粉體；
(3)將碳納米管在濃度為50wt%的丙酮水溶液中超聲3-4小時，離心分離后在室溫晾干，繼續(xù)在300-350°C的鼓風(fēng)烘箱中氧化90-120分鐘，冷卻后加入濃度為30wt%的硝酸，在110-120°(:條件下油浴反應(yīng)1.5-2小時，自然冷卻后用水洗滌至中性，抽濾，在60-70°C的烘箱中烘干，得到改性碳納米管；
(4)將聚偏氟乙烯溶于7-8倍量的N，N-二甲基乙酰胺中，加入氧化石墨以及其余剩余成分，攪拌均勻后用超聲分散2-2.5小時，然后加入步驟(2)得到的抗菌羽絨粉體與步驟(3)得到的改性碳納米管，邊攪拌邊加熱至60°C，控溫攪拌15-20分鐘，得到鑄膜液；
(5 )將鑄膜液進行真空脫泡后澆注在潔凈的玻璃板上，用刮刀制成150-200um厚度的溶液膜，然后進入20-22°C的水中進行凝固，最后將凝固的復(fù)合膜浸泡正己烷中20-24小時，取出后在空氣中干燥即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過微波處理將納米二氧化鈦與羽絨粉體混合，微波加熱使材料在電磁場中由介質(zhì)損耗而引起的介電加熱產(chǎn)生熱效應(yīng)，具有殺菌快速、高效及環(huán)保等特點，使得制成的羽絨粉體抗菌性能優(yōu)異;本發(fā)明將抗菌改性羽絨粉體與聚偏氟乙烯共混制成復(fù)合膜，羽絨粉體的加入使得復(fù)合膜的孔隙率、平均孔徑、水通量、吸水率增加，同時提高了復(fù)合膜的斷裂強度。
[0008]本發(fā)明在復(fù)合膜的制備中添加了適量的改性碳納米管、氧化石墨等成分，在聚偏氟乙烯膜中形成了導(dǎo)熱通道，提高了復(fù)合膜的導(dǎo)熱系數(shù);本發(fā)明產(chǎn)品不僅具有良好的親水性，而且導(dǎo)熱性佳，可用于生產(chǎn)用于空氣交換的薄膜，熱交換器用薄膜，能夠拓寬了本發(fā)明的使用領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0009]—種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:聚偏氟乙烯36、鴨絨7、濃度為10wt%的乙醇適量、納米二氧化鈦2、吐溫800.8、N，N二甲基乙酰胺適量、純水適量、正己烷65、氧化石墨1.5、碳納米管1、濃度為50^%的丙酮水溶液適量、濃度為30wt%的硝酸5、904S分散劑0.2。
[0010]所述一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，由以下具體步驟制成:
(1)將鴨絨放入旋轉(zhuǎn)式粉碎機中粉碎成3mm左右的粉末，然后將粉體與2倍量的濃度為I (^^%的乙醇中脫脂，超聲振蕩30分鐘后離心分離，然后放在烘箱中以80 °C的溫度烘干，取出后放入納米粉碎機中進行粉碎，得到超細羽絨粉體；
(2)將吐溫80溶于18倍量的純水中，加入納米二氧化鈦，球磨30分鐘，形成均勻的分散液，然后與超細羽絨粉體混合，攪拌均勻后微波處理(功率100W、溫度50°C )2分鐘，取出后噴霧干燥，得到抗菌改性羽絨粉體； (3)將碳納米管在濃度為50wt%的丙酮水溶液中超聲3小時，離心分離后在室溫晾干，繼續(xù)在300°C的鼓風(fēng)烘箱中氧化90分鐘，冷卻后加入濃度為30wt%的硝酸，在110°C條件下油浴反應(yīng)1.5小時，自然冷卻后用水洗滌至中性，抽濾，在60°C的烘箱中烘干，得到改性碳納米管；
(4)將聚偏氟乙烯溶于7倍量的N，N二甲基乙酰胺中，加入氧化石墨以及其余剩余成分，攪拌均勻后用超聲分散2小時，然后加入步驟(2)得到的抗菌羽絨粉體與步驟(3)得到的改性碳納米管，邊攪拌邊加熱至60 0C，控溫攪拌15分鐘，得到鑄膜液；
(5 )將鑄膜液進行真空脫泡后澆注在潔凈的玻璃板上，用刮刀制成150um厚度的溶液膜，然后進入20°C的水中進行凝固，最后將凝固的復(fù)合膜浸泡正己烷中20小時，取出后在空氣中干燥即得。
[0011]經(jīng)檢測，本發(fā)明復(fù)合微孔膜的孔隙率為86.8%，拉伸強度為4.2MPa。
【主權(quán)項】
1.一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:聚偏氟乙烯36-40、鴨絨7-8、濃度為10被％的乙醇適量、納米二氧化鈦2-3、吐溫800.8-1、N，N-二甲基乙酰胺適量、純水適量、正己烷65-70、氧化石墨1.5-2、碳納米管1-1.5、濃度為50wt%的丙酮水溶液適量、濃度為30wt%的硝酸5-6、904S分散劑0.2-0.3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高導(dǎo)熱超細羽絨粉聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鴨絨放入旋轉(zhuǎn)式粉碎機中粉碎成3mm左右的粉末，然后將粉體與2-3倍量的濃度為10wt%的乙醇中脫脂，超聲振蕩30-40分鐘后離心分離，然后放在烘箱中以80-100 °C的溫度烘干，取出后放入納米粉碎機中進行粉碎，得到超細羽絨粉體； (2)將吐溫80溶于18-20倍量的純水中，加入納米二氧化鈦，球磨30-40分鐘，形成均勻的分散液，然后與超細羽絨粉體混合，攪拌均勻后微波處理(功率10ff、溫度50°C )2-3分鐘，取出后噴霧干燥，得到抗菌改性羽絨粉體； (3)將碳納米管在濃度為50wt%的丙酮水溶液中超聲3-4小時，離心分離后在室溫晾干，繼續(xù)在300-350°C的鼓風(fēng)烘箱中氧化90-120分鐘，冷卻后加入濃度為30wt%的硝酸，在110-120°(:條件下油浴反應(yīng)1.5-2小時，自然冷卻后用水洗滌至中性，抽濾，在60-70°C的烘箱中烘干，得到改性碳納米管； (4)將聚偏氟乙烯溶于7-8倍量的N，N-二甲基乙酰胺中，加入氧化石墨以及其余剩余成分，攪拌均勻后用超聲分散2-2.5小時，然后加入步驟(2)得到的抗菌羽絨粉體與步驟(3)得到的改性碳納米管，邊攪拌邊加熱至60°C，控溫攪拌15-20分鐘，得到鑄膜液； (5 )將鑄膜液進行真空脫泡后澆注在潔凈的玻璃板上，用刮刀制成150-200um厚度的溶液膜，然后進入20-22°C的水中進行凝固，最后將凝固的復(fù)合膜浸泡正己烷中20-24小時，取出后在空氣中干燥即得。
【文檔編號】B01D71/34GK106000129SQ201610499026
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】宋德軍
【申請人】安徽繁盛禽業(yè)有限公司