一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法与流程

专利2022-06-29  85


本发明属于仿生材料领域,具体涉及一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法。



背景技术:

滤纸是日常生活中常见和必不可少的材料。滤纸是由木材制成,其主要成分是纤维素,由于纤维素是一种结构多糖,有很多羟基,纸张呈亲水性,从而限制其应用领域的拓展。

受天然植物叶子的启发,超疏水材料(接触角大于150°,滚动角小于10°,这意味着一个水滴落在了超疏水表面上几乎是一个球体,容易滚动)以其粗糙表面微纳结构和良好的超疏水性能,可广泛应用于防冰、防腐、油水分离等领域。

超疏水表面可以形成许多衬底:如金属,玻璃,塑料等。与这些材料相比,滤纸上有不同于典型基材(如玻璃和金属)的性能。因此,研究滤纸的超疏水性能具有十分重要的意义。近年来,超疏水性滤纸表面的制备方法有模板法、逐层组装法、喷涂法等。但这些方法复杂、成本高、耗时长,限制了其在宏观产业中的应用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法,以克服现有制备方法复杂、成本高、耗时长。

本发明溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法,其特征在于:将普通滤纸在0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干1~2h,即得到超疏水滤纸。

一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法,其特征在于按以下步骤进行:

一、将普通滤纸在0.1~1.0mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干;

二、然后再次放入0.1~1.0mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,如此重复3~5次;

三、在0.1~1.0mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干;

四、然后再次放入在0.1~1.0mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,如此重复3~5次;

五、在1~10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰;

六、取出后在40~80℃的烘箱中烘干30min~120min,即得到超疏水滤纸。

本发明的优点是:使用简易的方法和设备,从而可以快速地制备具有超疏水性能的超疏水滤纸,制备方法简单,高效,快捷,成本较低,可进行大规模工业化生产及应用。

附图说明

图一为本发明产物在不同浓度fecl3溶液下改性滤纸的sem图;

图二为本发明产物在不同浓度fecl3溶液下改性滤纸水滴静态接触角测试图。

具体实施方式

给出本发明的实施例并结合给出的实施例对本发明加以说明,但所给出的实施例对本发明不构成任何限制:

具体实施方式一:将普通滤纸在0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干1~2h,即得到超疏水滤纸。

具体实施方式二:将普通滤纸在0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干1~2h,即得到超疏水滤纸。

具体实施方式三:将普通滤纸在0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干1~2h,即得到超疏水滤纸。

具体实施方式四:将普通滤纸在0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/l的fecl3溶液中浸渍5min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/l的naoh溶液中浸渍10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干2h,即得到超疏水滤纸。


技术特征:

1.一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法,其特征在于按以下步骤进行:

一、将普通滤纸在0.1~1.0mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干;

二、然后再次放入0.1~1.0mol/l的fecl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,如此重复3~5次;

三、在0.1~1.0mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干;

四、然后再次放入在0.1~1.0mol/l的naoh溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,如此重复3~5次;

五、在1~10g/l的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰;

六、取出后在40~80℃的烘箱中烘干30min~120min,即得到超疏水滤纸。

技术总结
本发明公开了一种溶液浸泡法制备超疏水滤纸的简易方法,其特征在于:将普通滤纸在0.5mol/L的FeCl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,然后再次放入0.5mol/L的FeCl3溶液中浸渍1~10min,取出后晾干,如此重复3~5次;在0.5mol/L的NaOH溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,然后再次放入在0.5mol/L的NaOH溶液中浸渍5~10s,取出后晾干,如此重复3~5次;在10g/L的硬脂酸乙醇溶液中浸渍5~10s,从而对产物进行低表面能物质修饰,取出后在60℃的烘箱中烘干1~2h,即得到超疏水滤纸。本发明提供的超疏水滤纸的制备方法简单高效,原料廉价可得,能耗小,应用范围广泛,所得滤纸与水的接触角均大于150°,滚动角小于5°,超疏水特性优良,易于进行大规模生产和应用。

技术研发人员:殷祚炷;薛名山;肖宇杰;罗一丹;洪珍;谢婵;谢宇;王法军;欧军飞
受保护的技术使用者:南昌航空大学
技术研发日:2020.01.20
技术公布日:2020.06.09

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