本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種吸塵型高分子納米石墨烯加載纖維束及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，大部分制磚時采用粘土燒結(jié)的方式制備，但是隨著粘土開采量的增加，粘土資源日益匱乏，不僅增加了開采成本，同時也對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，因此亟需優(yōu)化和改進(jìn)現(xiàn)有的制磚方法以改變現(xiàn)狀。
用氫氧化鈉分解鋯英砂，是我國現(xiàn)在生產(chǎn)氯氧化鋯和二氧化鋯的主要生產(chǎn)工藝。我國2007年氯氧化鋯年生產(chǎn)能力已達(dá)到15萬t，位居世界第一。作為功能材料和結(jié)構(gòu)材料的二氧化鋯的需求量也不斷增加，其生產(chǎn)工藝成本較低，但缺點(diǎn)在于產(chǎn)生大量的廢棄物（每生產(chǎn)1t二氧化鋯產(chǎn)品約排放稀堿液5m3、酸性硅渣1t）。近幾年，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物的處理問題也日益突出。
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶的了國民生活水平的提高，私家車的購買量也呈直線上升的趨勢，汽車車內(nèi)環(huán)境成為人們越來越關(guān)心的問題。私家車內(nèi)的污染源主要有氣溶膠污染和揮發(fā)性有機(jī)物污染，調(diào)查表明：總揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度會隨著溫度升高和封閉時間的增加而急劇增加。這是因?yàn)槠噧?nèi)很多材料之間都是通過化學(xué)粘合劑粘結(jié)在一起的，溫度升高和密閉環(huán)境下回加快有害物質(zhì)的揮發(fā)。所以，要保持經(jīng)常通風(fēng)和在汽車內(nèi)放入吸附材料，如活性炭或者熔噴材料與大顆?；钚蕴康膹?fù)合產(chǎn)品，來吸附有害氣體，凈化私家車內(nèi)空氣，但是這樣的產(chǎn)品往往具有一定的壽命，需要經(jīng)常更換，在沒有標(biāo)記或者提醒的情況下，一般容易被忘記或者忽略掉，不能有效保證私家車內(nèi)的環(huán)境。針對私家車內(nèi)環(huán)境污染情況，急需要發(fā)展一種既能過濾氣溶膠又能消除揮發(fā)性有機(jī)物的雙重耐用過濾材料。復(fù)合過濾材料因其過濾效率高、過濾阻力低、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)越發(fā)受到重視
因此，利用吸塵型高分子納米防霾變廢為寶、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約耕地的有效措施，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、抗老化、密度小的吸塵型高分子納米防霾結(jié)磚及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種吸塵型高分子納米石墨烯加載纖維束，由以下重量份原料制成：醋酸纖維束25-30、海藻酸20-25、鹽酸5-10、煤矸石30-35、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20-25、高聚乙烯8-10、納米活性劑5-8、三醋酸甘油酯5-8、導(dǎo)電云母粉0.3-0.5、納米導(dǎo)電石墨粉0.2-0.4、多異氰酸酯的三聚體0.8-1、聚四氟乙烯纖維1-2、多孔鈦酸鋁2-3、聚乳酸殼聚糖15-20、納米石墨烯10-15，改性納米二氧化鈦 10-25，粉煤灰20-25，消石灰 6-7，硅石灰 6-8、對苯二甲酸二乙酯15-25、3-氨基巴豆酸甲酯10-15、四溴苯酐15-20、聚乙烯樹脂15-21、納米氧化鋁2-4、目結(jié)土10-15、海泥8-12、聚乙酸乙烯酯5-10、桐油4-6、廢糖漿3-6、月桂酰肌氨酸鈉 1-2、冷杉膠3-5、石棉絨4-8、添加劑6-8、水適量；
所述改性納米二氧化鈦的制備方法為：取完全取代的N-三甲基殼聚糖季銨鹽、乳酸混合，并加入總重量4-6倍的水后在80-90℃加熱攪拌均勻至季銨鹽完全溶解，在接入海藻酸鈉、二氧化鈦顆粒在90℃充分?jǐn)嚢杈鶆?，冷卻、超聲干燥即得；
所述納米活性劑為MgO、Al2O3 、Si3N4、BN按1:2:3:1的重量比例混合制取的組合物
所述添加劑由以下重量份的原料制成：將一定量的鎂鋁水滑石分散于脫 CO2的去離子水中制成漿液后將過量的NaH2PO4?2H2O 溶于水所配成溶液緩慢倒入漿液中，加熱攪拌并用醋酸調(diào)節(jié) PH 至3.7左右，回流溫度下反應(yīng)3小時，待自然冷卻后，用脫 CO2的去離子水洗滌產(chǎn)物并過濾直至濾液 PH=7，然后干燥得到；所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
一種吸塵型高分子納米石墨烯加載纖維束的生產(chǎn)方法，由以下步驟制備而成：
（1）取海藻酸、鹽酸混合，并加入總重量6-10倍的去離子水加熱至100-120℃攪拌均勻，之后加入醋酸纖維束保持該加熱溫度繼續(xù)攪拌20-30min至均勻得海藻酸基纖維液備用；
將煤矸石 、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高聚乙烯、納米活性劑、三醋酸甘油酯 、導(dǎo)電云母粉、納米導(dǎo)電石墨粉、多異氰酸酯的三聚體、聚四氟乙烯纖維、多孔鈦酸鋁 、改性納米二氧化鈦 ，粉煤灰，消石灰，硅石灰 、對苯二甲酸二乙酯 、3-氨基巴豆酸甲酯 、四溴苯酐 、聚乙烯樹脂 、納米氧化鋁、石棉絨、目結(jié)土、海泥混合后粉碎并研磨，然后加入廢糖漿、月桂酰肌氨酸鈉、添加劑以及適量的水并攪拌均勻，得混合料；
（2）將海藻酸基纖維液中加入混合料，高溫90-100℃攪拌均勻制得基材；
（3）將冷杉膠、桐油、聚乙酸乙烯酯混合后80-90℃、800-1000r/min攪拌5-10min，然后均勻噴涂于（2）中制得的基材表面，100-120℃保溫2-4h；
將聚乳酸殼聚糖、納米石墨烯混合，在磁力攪拌下快速攪拌5-6h至形成均一穩(wěn)定的透明溶液，通過電噴霧形式高溫噴霧層與層之間石墨烯的加載基材；冷卻后即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
海藻酸基纖維液活化增加纖維溶液的比面積,主動捕獲空氣中的霧霾顆粒，達(dá)到抗菌除霾的目的；本發(fā)明以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高聚乙烯、納米活性劑為主料組分原料配制合理科學(xué)，添加的成分不僅可有有效的保障其保護(hù)的材料不易燃燒，而且溫度過高燃燒也不會產(chǎn)生對人體有害的氣體具有明顯的耐高溫、防火、阻燃的優(yōu)勢；納米材料協(xié)同改性阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的力學(xué)性能、阻燃性能、耐熱性能都較好；通過低溫兩階段法制備高氧化程度的氧化石墨，且采用CTAB對其進(jìn)行改性處理，一方面提高氧化石墨烯在基質(zhì)中的分散性，另一方面，氧化石墨烯在后處理過程中存在后處理時間長，工藝繁瑣的問題，這也制約了氧化石墨烯實(shí)質(zhì)化應(yīng)用，采用CTAB直接加入到氧化石墨溶液中，在改性處理的同時，CTAB對氧化石墨溶液進(jìn)行了絮凝處理，可大大縮短氧化石墨的后處理過程，提高氧化石墨制備效率，因此，采用CTAB對氧化石墨進(jìn)行后處理，改性的同時縮短了氧化石墨后處理工藝，添加的巖棉絨、多孔鈦酸鋁、鋯英石、水泥焦渣等增強(qiáng)劑可以提高抗熱老化開裂性能，從而提高鑄造效率，降低鑄造成本。本發(fā)明通過在材料組分上選擇光催化劑和可降解聚乳酸殼聚糖制備過濾纖維膜，具有吸附氣溶膠以及揮發(fā)性有機(jī)物的雙重功能，具有可降解環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，采用的殼聚糖因?yàn)榉肿訋д姾?，可以吸附點(diǎn)負(fù)電荷的細(xì)菌，使其具有殺菌功能；在結(jié)構(gòu)上，制備了不同直徑和孔隙的纖維膜層，結(jié)合層與層之間的納米石墨烯，改善了復(fù)合吸附膜的孔隙和比表面積在，增強(qiáng)了功效。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種吸塵型高分子納米石墨烯加載纖維束，由以下重量原料制成：醋酸纖維束25kg、海藻酸20kg、鹽酸5kg、煤矸石30kg、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20kg、高聚乙烯8kg、納米活性劑5kg、三醋酸甘油酯5 kg、導(dǎo)電云母粉0.3kg、納米導(dǎo)電石墨粉0.2kg、多異氰酸酯的三聚體0.8kg、聚四氟乙烯纖維1kg、多孔鈦酸鋁2 kg、聚乳酸殼聚糖15 kg、納米石墨烯10 kg，改性納米二氧化鈦 10 kg，粉煤灰20 kg，消石灰 6 kg，硅石灰 6 kg、對苯二甲酸二乙酯15 kg、3-氨基巴豆酸甲酯10 kg、四溴苯酐15 kg、聚乙烯樹脂15 kg、納米氧化鋁2 kg 、目結(jié)土10kg、海泥8kg、聚乙酸乙烯酯5kg、桐油4kg、廢糖漿3kg、月桂酰肌氨酸鈉 1kg、冷杉膠3kg、石棉絨4kg、添加劑6kg、水適量；
所述改性納米二氧化鈦的制備方法為：取完全取代的N-三甲基殼聚糖季銨鹽、乳酸混合，并加入總重量4-6倍的水后在80-90℃加熱攪拌均勻至季銨鹽完全溶解，在接入海藻酸鈉、二氧化鈦顆粒在90℃充分?jǐn)嚢杈鶆?，冷卻、超聲干燥即得；
所述納米活性劑為MgO、Al2O3 、Si3N4、BN按1:2:3:1的重量比例混合制取的組合物
所述添加劑由以下重量份的原料制成：將一定量的鎂鋁水滑石分散于脫 CO2的去離子水中制成漿液后將過量的NaH2PO4?2H2O 溶于水所配成溶液緩慢倒入漿液中，加熱攪拌并用醋酸調(diào)節(jié) PH 至3.7左右，回流溫度下反應(yīng)3小時，待自然冷卻后，用脫 CO2的去離子水洗滌產(chǎn)物并過濾直至濾液 PH=7，然后干燥得到；所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
一種吸塵型高分子納米石墨烯加載纖維束的生產(chǎn)方法，由以下步驟制備而成：
（1）取海藻酸、鹽酸混合，并加入總重量6-10倍的去離子水加熱至100-120℃攪拌均勻，之后加入醋酸纖維束保持該加熱溫度繼續(xù)攪拌20-30min至均勻得海藻酸基纖維液備用；
將煤矸石 、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高聚乙烯、納米活性劑、三醋酸甘油酯 、導(dǎo)電云母粉、納米導(dǎo)電石墨粉、多異氰酸酯的三聚體、聚四氟乙烯纖維、多孔鈦酸鋁 、改性納米二氧化鈦 ，粉煤灰，消石灰，硅石灰 、對苯二甲酸二乙酯 、3-氨基巴豆酸甲酯 、四溴苯酐 、聚乙烯樹脂 、納米氧化鋁、石棉絨、目結(jié)土、海泥混合后粉碎并研磨，然后加入廢糖漿、月桂酰肌氨酸鈉、添加劑以及適量的水并攪拌均勻，得混合料；
（2）將海藻酸基纖維液中加入混合料，高溫90-100℃攪拌均勻制得基材；
（3）將冷杉膠、桐油、聚乙酸乙烯酯混合后80-90℃、800-1000r/min攪拌5-10min，然后均勻噴涂于（2）中制得的基材表面，100-120℃保溫2-4h；
將聚乳酸殼聚糖、納米石墨烯混合，在磁力攪拌下快速攪拌5-6h至形成均一穩(wěn)定的透明溶液，通過電噴霧形式高溫噴霧層與層之間石墨烯的加載基材；冷卻后即得。
實(shí)施例2
醋酸纖維束30kg、海藻酸25kg、鹽酸10kg、煤矸石35kg、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25kg、高聚乙烯10kg、納米活性劑8kg、三醋酸甘油酯 8 kg、導(dǎo)電云母粉0.5kg、納米導(dǎo)電石墨粉0.4kg、多異氰酸酯的三聚體1kg、聚四氟乙烯纖2kg、多孔鈦酸鋁 3 kg、聚乳酸殼聚糖20 kg、納米石墨烯15 kg改性納米二氧化鈦 25 kg，粉煤灰 25 kg，消石灰 7 kg，硅石灰 8 kg、對苯二甲酸二乙酯 25 kg、3-氨基巴豆酸甲酯 15 kg、四溴苯酐 20 kg、聚乙烯樹脂 21 kg、納米氧化鋁 4 kg、目結(jié)土12kg、海泥810kg、聚乙酸乙烯酯8kg、桐油5kg、廢糖漿4.5kg、月桂酰肌氨酸鈉 1.5kg、冷杉膠4kg、石棉絨6kg、添加劑7kg、水適量；
所述改性納米二氧化鈦的制備方法為：取完全取代的N-三甲基殼聚糖季銨鹽、乳酸混合，并加入總重量4-6倍的水后在80-90℃加熱攪拌均勻至季銨鹽完全溶解，在接入海藻酸鈉、二氧化鈦顆粒在90℃充分?jǐn)嚢杈鶆颍鋮s、超聲干燥即得；
所述納米活性劑為MgO、Al2O3 、Si3N4、BN按1:2:3:1的重量比例混合制取的組合物
所述添加劑由以下重量份的原料制成：將一定量的鎂鋁水滑石分散于脫 CO2的去離子水中制成漿液后將過量的NaH2PO4?2H2O 溶于水所配成溶液緩慢倒入漿液中，加熱攪拌并用醋酸調(diào)節(jié) PH 至3.7左右，回流溫度下反應(yīng)3小時，待自然冷卻后，用脫 CO2的去離子水洗滌產(chǎn)物并過濾直至濾液 PH=7，然后干燥得到；所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
吸塵型高分子納米防霾結(jié)磚的制備方法同實(shí)施例1。
以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高聚乙烯、納米活性劑為主料組分原料配制合理科學(xué)，添加的成分不僅可有有效的保障其保護(hù)的材料不易燃燒，而且溫度過高燃燒也不會產(chǎn)生對人體有害的氣體具有明顯的耐高溫、防火、阻燃的優(yōu)勢；納米材料協(xié)同改性阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的力學(xué)性能、阻燃性能、耐熱性能都較好；通過低溫兩階段法制備高氧化程度的氧化石墨，且采用CTAB對其進(jìn)行改性處理，一方面提高氧化石墨烯在基質(zhì)中的分散性，另一方面，氧化石墨烯在后處理過程中存在后處理時間長，工藝繁瑣的問題，這也制約了氧化石墨烯實(shí)質(zhì)化應(yīng)用，采用CTAB直接加入到氧化石墨溶液中，在改性處理的同時，CTAB對氧化石墨溶液進(jìn)行了絮凝處理，可大大縮短氧化石墨的后處理過程，提高氧化石墨制備效率，因此，采用CTAB對氧化石墨進(jìn)行后處理，改性的同時縮短了氧化石墨后處理工藝；添加的巖棉絨、多孔鈦酸鋁、鋯英石、水泥焦渣等增強(qiáng)劑可以提高抗熱老化開裂性能，從而提高鑄造效率，降低鑄造成本。
本發(fā)明通過在材料組分上選擇光催化劑和可降解聚乳酸殼聚糖制備過濾纖維膜，具有吸附氣溶膠以及揮發(fā)性有機(jī)物的雙重功能，具有可降解環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，采用的殼聚糖因?yàn)榉肿訋д姾?，可以吸附點(diǎn)負(fù)電荷的細(xì)菌，使其具有殺菌功能；在結(jié)構(gòu)上，制備了不同直徑和孔隙的纖維膜層，結(jié)合層與層之間的納米石墨烯，改善了復(fù)合吸附膜的孔隙和比表面積在，增強(qiáng)了功效。
吸塵型高分子納米防霾結(jié)磚的制備方法同實(shí)施例1。