一种复合纤维、及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105603718A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201610082025.XB01D53/02(2006.01)(2006.01)(22)申请日2016.02.05B01J31/38D06M101/08(2006.01)(71)申请人济南圣泉集团股份有限公司D06M101/32(2006.01)地址250204山东省济南市章丘市刁镇工业经济开发区(72)发明人唐一林张金柱张安袁征张小鸽(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯潇潇(51)Int.Cl.D06M11/74(2006.01)A24D3/10(2006.01)B01J20/26(2006.01)B01J20/24(2006.01)B01D39/14(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书3页说明书12页(54)发明名称一种复合纤维、及其制备方法和用途(57)摘要本发明涉及一种复合纤维，所述复合纤维包括纤维载体，及包覆在所述纤维载体外侧的石墨烯气凝胶层。本发明提供的复合纤维表面包覆有较薄的石墨烯气凝胶层，克服了现有石墨烯气凝胶自身表面屏蔽作用，提高了吸附速率和单位体积石墨烯气凝胶的吸附效率；本发明提供的复合纤维的纤维载体对石墨烯气凝胶提供了支架，增强了机械强度；将本发明用作吸附材料时，可以直接与现有的香烟制作工艺能够无缝对接，替代现有的吸附纤维，能够实现对苯并芘稠环芳烃类有害物质的特异性吸附，同时保留烟气中的其他香吸味物质从而不影响香烟的风味和香气。CN105603718ACN105603718A权利要求书1/3页1.一种复合纤维，其特征在于，所述复合纤维包括纤维载体，及包覆在所述纤维载体表面的石墨烯气凝胶层。2.如权利要求1所述的复合纤维，其特征在于，所述复合纤维还包括设置于纤维载体与石墨烯气凝胶层之间的石墨烯层。3.如权利要求1或2所述的复合纤维，其特征在于，所述石墨烯气凝胶层和石墨烯层的石墨烯为生物质石墨烯。4.如权利要求3所述的复合纤维，其特征在于，所述生物质石墨烯由生物质制备得到，优选所述生物质石墨烯由生物质纤维素制备得到；优选地，所述生物质选自农林废弃物和/或植物中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述植物为针叶木或阔叶木中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述农林废弃物选自玉米杆、玉米芯、高粱杆、甜菜渣、甘蔗渣、糠醛渣、木糖渣、木屑、棉秆、果壳或芦苇中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述农林废弃物为玉米芯。5.如权利要求1～4之一所述的复合纤维，其特征在于，所述纤维载体选自合成纤维、人造纤维或天然纤维中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述合成纤维选自丙纶纤维、涤纶纤维、棉纶纤维、腈纶纤维、氯纶纤维、维纶纤维或氨纶纤维中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述人造纤维选自人造丝、人造棉或人造毛中的任意1种或至少2种的组合，优选醋酸纤维、粘胶纤维或铜氨纤维中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述天然纤维选自棉﹑麻﹑毛或丝中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述纤维载体的直径为10nm～100μm；优选地，所述纤维载体的长度≥1mm；优选地，所述纤维载体外层包覆的石墨烯气凝胶的厚度为纤维直径的0.01～1000倍，优选0.1～20倍，进一步优选0.1～2倍；可选地，所述纤维载体外层包覆的石墨烯气凝胶的厚度为5nm～1000μm，优选10nm～100μm。6.一种如权利要求1～5之一所述的复合纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将载体纤维浸渍在氧化石墨烯溶液中，同步进行还原反应，使氧化石墨烯自组装得到石墨烯气凝胶，得到复合纤维。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化石墨烯溶液的浓度为1～200mg/mL；优选地，步骤(1)所述氧化石墨烯溶液的溶剂为蒸馏水、甲醇、戊二醛、乙二醇、90％的酒精或无水酒精中的任意1种或至少2种的组合；优选地，步骤(1)所述浸渍的时间≥1s，优选1～60s。8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述进行还原反应通过化学还原反应实现；优选地，所述化学还原反应包括如下步骤：向浸渍有载体纤维的氧化石墨烯溶液中加入还原剂，进行化学还原；2CN105603718A权利要求书2/3页优选地，所述还原剂选自HI酸、水合肼、抗坏血酸或硼氢化钠中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述还原剂的加入量为氧化石墨烯固含量的0.1～20倍；优选地，所述还原反应的温度为65～100℃，还原反应的时间为1～20min。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述载体纤维经过预处理后，再浸渍在氧化石墨烯溶液中进行还原反应；优选地，所述载