[发明专利]一种芳纶纤维远红外发射纸及其制备方法

说明书

本发明提供了一种芳纶纤维远红外发射纸的制备方法。在本发明中，所述对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维作为纸基功能材料，具有比强度高、比刚度大的优异特性；同时，对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维能够形成具有网格结构的纸状物(芳纶纤维层)，碳纳米管会填充在所述纸状物的网格结构中，通过热压成型碳纳米管会与芳纶纤维层紧密结合，使得到的芳纶纤维远红外发射纸拥有更好的成型质量和复合性能。实施例的结果表明，本发明提供的芳纶纤维远红外发射纸的远红外线发射率达90％，可以承受300g的砝码且不会破碎。

技术领域

本发明涉及远红外发射材料技术领域，具体涉及一种芳纶纤维远红外发射纸及其制备方法。

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，远红外线发射率较低。

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芳纶纤维远红外发射纸及其制备方法，采用本发明提供的方法制备得到的芳纶纤维远红外发射纸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：

本发明提供了一种芳纶纤维远红外发射纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将对位芳纶短切纤维与疏解剂和水混合后进行第一疏解处理，将所得纤维洗涤后进行低温等离子体处理，将所得纤维与疏解剂和水混合后进行第二疏解处理，得到对位芳纶短切纤维浆料；将对位芳纶浆粕纤维与水混合后依次进行超声处理和打浆处理，得到对位芳纶浆粕纤维浆料；

(2)将所述步骤(1)中对位芳纶短切纤维浆料、对位芳纶浆粕纤维浆料与疏解剂混合后进行疏解处理，将所得芳纶纤维浆料涂覆在基体薄膜的单面，经固化处理后在基体薄膜的单面形成芳纶纤维层；

(3)将碳纳米管的乙醇-水分散液涂覆在所述步骤(2)中芳纶纤维层的表面，经固化处理后在所述芳纶纤维层的表面形成碳纳米管层，经热压成型后剥离所述基体薄膜，得到芳纶纤维远红外发射纸。

优选地，所述步骤(1)中对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维与步骤(3)中碳纳米管的质量比为(0.5～1.5)：(0.5～1.5)：(0.5～8)。

优选地，所述步骤(1)中对位芳纶短切纤维的长度为3～5mm。

优选地，所述步骤(1)中对位芳纶浆粕纤维的长度为1.2～1.8mm。

优选地，所述步骤(2)中芳纶纤维浆料在基体薄膜单面的涂覆量为0.2～1mL/cm²。

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浓度为5～15mg/mL；碳纳米管的乙醇-水分散液在芳纶纤维层表面的涂覆量为0.2～1mL/cm²。