本發(fā)明涉及加工、配料的一般工藝過程領(lǐng)域，特別涉及一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法。

背景技術(shù)：

1、氣凝膠是一種由濕凝膠經(jīng)過特殊的干燥方法處理，使其凝膠骨架間的液相被氣相所取代，而凝膠骨架完好地保留下來所得到的一種超多孔三維納米材料。其獨特的微觀結(jié)構(gòu)賦予氣凝膠材料以大比表面積、低密度、低熱導率、高孔隙率等優(yōu)異的特性，使其在保溫隔熱、分離、儲能、電池、航天等諸多領(lǐng)域有良好的應用前景。

2、在目前的保溫隔熱領(lǐng)域中，已有一些研究將氣凝膠材料用作保溫服裝的填充物，但是現(xiàn)有公開技術(shù)中的氣凝膠材料由于壓縮回彈性差，限制了其在保溫服裝填充領(lǐng)域的應用。氣凝膠材料作為服裝填充物，需要具備較好的壓縮回彈性以用來克服生活中各種動作對其產(chǎn)生的擠壓力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，用于制備一種具有較好壓縮回彈性的氣凝膠。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，包括如下步驟：

4、步驟1，將片狀細菌纖維素在加熱條件下使用naoh水溶液浸泡處理，之后水洗至中性備用。

5、步驟2，采用激光切割技術(shù)在步驟1處理后的片狀細菌纖維素上雕刻，雕刻方法如下：首先，在片狀細菌纖維素的兩面進行開芽雕刻，兩面開芽雕刻的深度相同，兩次開芽雕刻的總深度小于片狀細菌纖維素的厚度，兩次開芽雕刻在片狀細菌纖維素兩面形成方形的最小單元；之后進行粗分雕刻，粗分雕刻將將片狀細菌纖維素完全切透，切割出濕凝膠保溫花；粗分雕刻出的單個濕凝膠保溫花上包含3乘3共9個最小單元；將雕刻完畢的片狀細菌纖維素進行超聲清洗得到濕凝膠保溫花。

6、步驟3，將步驟2制得的濕凝膠保溫花用無水乙醇充分置換；之后采用超臨界二氧化碳干燥得到氣凝膠保溫花。

7、步驟4，采用化學氣相沉積法修飾步驟3制得的氣凝膠保溫花，修飾劑采用硅烷化修飾劑和水；通過化學反應在氣凝膠保溫花表面包覆剛性的疏水層，得到細菌纖維素基氣凝膠保溫花。

8、一種具體實施方式中，本發(fā)明采用厚度為5~15?mm，邊長為350~400?mm的方形片狀細菌纖維素作為原材料。

9、一種具體實施方式中，本發(fā)明步驟1中，采用質(zhì)量分數(shù)為2%~8%的naoh水溶液。

10、一種具體實施方式中，本發(fā)明步驟1中，采用油浴加熱，油浴加熱溫度為50~100℃，加熱時間為200~240?min。

11、一種具體實施方式中，本發(fā)明步驟2中，開芽雕刻激光切割的功率為80~99.9?w，雕刻速度為13~15?mm/s，切割深度為2~4?mm，開芽雕刻產(chǎn)生的最小單元的邊長為0.625~1.25mm。

12、一種具體實施方式中，本發(fā)明步驟3中，超臨界二氧化碳干燥時間為6~10?h，超臨界二氧化碳流體的溫度為40~60?℃，壓力為10~20?mpa。

13、一種具體實施方式中，本發(fā)明步驟4中，將步驟3制得的氣凝膠保溫花和兩個離心管放入干燥器中，離心管中分別裝有0.8~1.2?ml硅烷化修飾劑和0.6~0.9?ml去離子水，干燥器置于70?℃烘箱中修飾4~8?h。

14、進一步的，本發(fā)明硅烷化修飾劑采用甲基三甲氧基硅烷或甲基三氯硅烷或三甲基氯硅烷。

15、第二方面，本發(fā)明提供一種應用彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的方法，將彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花作為保溫服裝填充材料。

16、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供了一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，該氣凝膠保溫花采用細菌纖維素為原料，經(jīng)堿處理后對其進行激光雕刻和超聲波清洗，得到細菌纖維素基濕凝膠保溫花；濕凝膠保溫花充分乙醇置換后經(jīng)過超臨界二氧化碳干燥得到細菌纖維素基氣凝膠保溫花；最后通過化學氣相沉積法對其進行修飾得到彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花。本發(fā)明制備的氣凝膠保溫花具有較好的壓縮回彈性、透濕性和保溫性，可以用作保溫服裝填充材料。

技術(shù)特征：

1.一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，采用厚度為5~15?mm，邊長為350~400?mm的方形片狀細菌纖維素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，步驟1中，采用質(zhì)量分數(shù)為2%~8%的naoh水溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，步驟1中，采用油浴加熱，油浴加熱溫度為50~100?℃，加熱時間為200~240?min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，步驟2中，開芽雕刻激光切割的功率為80~99.9?w，雕刻速度為13~15?mm/s，切割深度為2~4mm，開芽雕刻產(chǎn)生的最小單元的邊長為0.625~1.25?mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，步驟3中，超臨界二氧化碳干燥時間為6~10?h，超臨界二氧化碳流體的溫度為40~60?℃，壓力為10~20?mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，步驟4中，將步驟3制得的氣凝膠保溫花和兩個離心管放入干燥器中，離心管中分別裝有0.8~1.2?ml硅烷化修飾劑和0.6~0.9?ml去離子水，干燥器置于70?℃烘箱中修飾4~8?h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，其特征在于，硅烷化修飾劑采用甲基三甲氧基硅烷或甲基三氯硅烷或三甲基氯硅烷。

9.一種應用彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的方法，其特征在于，將彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花作為保溫服裝填充材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花的制備方法，屬于加工、配料的一般工藝過程領(lǐng)域；該氣凝膠保溫花采用細菌纖維素為原料，經(jīng)堿處理后對其進行激光雕刻和超聲波清洗，得到細菌纖維素基濕凝膠保溫花；濕凝膠保溫花充分乙醇置換后經(jīng)過超臨界二氧化碳干燥得到細菌纖維素基氣凝膠保溫花；最后通過化學氣相沉積法對其進行修飾得到彈性細菌纖維素基氣凝膠保溫花。本發(fā)明制備的氣凝膠保溫花具有較好的壓縮回彈性、透濕性和保溫性，可以用作保溫服裝填充材料。

技術(shù)研發(fā)人員：陶軍輝,付蕊,賽華征,王珈惠
受保護的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28