本发明涉及一种玻璃纤维纸的制备方法，特别涉及一种石墨烯改性玻璃纤维纸的制备方法。
背景技术
玻璃纤维纸是由直径细小的玻璃纤维抄造而成的薄页纸，具有尺寸稳定性好、抗化学药剂性好、耐气候性强、不燃性好等优点。利用玻璃纤维造纸是应市场需要产生的，根据玻璃纤维纸的不同使用要求，构成玻璃纤维纸的纤维直径、纤维长度、粘台剂、填充材料均不同。玻璃纤维过滤纸可用于各种介质的过滤，可用于水溶液中的悬浮粒、细菌和内毒素的过滤，可用于水的净化，液体食品的过滤，也可用于血液分析和血液过滤。
申请号为201610834464.1的发明专利公开了一种轻质高强度玻璃纤维滤纸，由双组份空心玻璃纤维与胶黏剂组成，其特征在于所述的双组份空心玻璃纤维空心率为0.60～0.95、平均直径为0.8～7.2μm、长径比为16～78，截面为圆形或者椭圆形的中的一种或者两者的混合，所述的双组份玻璃纤维由两种组分的玻璃原料分别在两个窑炉熔化后形成混合液，再经1450～1550℃高温火焰喷吹拉丝形成。本发明还公开了一种轻质高强度玻璃纤维滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)打浆机分散；(2)搅拌、除渣处理；(3)抄造、真空除水并压榨制成纸坯；(4)喷胶；(5)烘干。本发明所具有的有益效果是：①轻质、环保；②强度高。
申请号为201510702068.9的发明专利公开了一种梯度分布双组份玻璃纤维滤纸，其特征在于所述的滤纸由2～10层、各层厚度为0.03～2.0mm的双组份玻璃纤维层组成，其中从第一层到最后一层双组份玻璃纤维层的平均纤维直径从0.4μm呈梯度均匀增加到5μm，所述玻璃纤维由膨胀系数相差为4×10-6/℃～6.4×10-6/℃的两种组分的玻璃形成。本发明还公开了一种梯度分布双组份玻璃纤维滤纸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)排布2～6组梯度窑炉；(2)将两种组分的玻璃球分别熔化；(3)采用火焰喷吹拉丝，后一梯度窑炉喷吹火焰温度比前一梯度高30℃，气流速度相较于前一梯度增加50m/s；(4)集棉；(5)辊压定型；(6)热定型。本发明所具有的有益效果是：①节约成本；②过滤效率高；③耐高温。
上述专利通过改进原料和制备工艺从而得到具有一定特殊性能的玻璃纤维纸，但是由于其主要成分还是玻璃纤维，主要还是应用于过滤材料领域，本发明通过添加石墨烯对玻璃纤维进行改性从而得到具有各种特殊性能的玻璃纤维纸，拓宽了其应用领域。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种改性玻璃纤维纸的制备方法。
为实现本发明目的采用的技术方案是：提供了一种石墨烯改性玻璃纤维纸的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)利用离心喷吹法或火焰喷吹法制备玻璃纤维棉，纤维长度为5～50mm，纤维直径为1～10μm；
(2)选取适量的玻璃纤维棉，剪碎后放置在于浓度为20～50g/l的阳离子表面整理剂聚乙烯亚胺中充分浸渍，同时在50～80℃下进行水浴加热1～2小时，然后用去离子水漂洗，在室温下晾干；
(3)将晾干之后的玻璃纤维棉放入氧化石墨烯分散液中充分浸渍1～2小时，用去离子水漂洗后烘干，再放入壳聚糖溶液中充分浸渍1～2小时，漂洗后烘干，重复这个过程5～10次；
(4)将烘干后的玻璃纤维棉利用紫外线固化法对其表面的氧化石墨烯进行还原，得到石墨烯改性的玻璃纤维棉；
(5)将石墨烯改性的玻璃纤维棉放入标准纤维疏解机中，设置旋转速度为10000～30000r/min，搅拌20～50分钟；
(6)将搅拌后的石墨烯改性的玻璃纤维棉溶液倒入抄纸机中，经过抄纸成型、充分烘干后得到石墨烯改性玻璃纤维纸。
进一步的，步骤(2)中所述氧化石墨烯分散液的浓度为1～5mg/ml，是将氧化石墨烯粉末加入水中经过超声分散2～5小时后得到的。
进一步的，步骤(2)中所述将壳聚糖溶液的质量分数为0.5～5％，是由壳聚糖粉末溶解于体积分数为2％的醋酸溶液中得到的。
进一步的，步骤(4)中所述紫外线固化法中功率设置为1500～2500w，光波长为365nm。
应用效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)玻璃纤维纸中均匀分布着石墨烯，可以改进其拉伸强度、阻燃性能、憎水性能、导电性能、热稳定性、抗紫外线性等众多性能，大大拓宽了玻璃纤维纸的应用领域，可以用于很多特殊行业；(2)利用阳离子表面整理剂聚乙烯亚胺对玻璃纤维棉进行预处理，使其表面带有一定电荷，由于壳聚糖分子表面带正电荷，氧化石墨烯表面带负电荷，通过反复浸渍和晾干可以利用静电吸附作用使得氧化石墨烯在玻璃纤维棉表面结合紧密，分散均匀，最终保证了玻璃纤维纸的性能均匀性和稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种石墨烯改性玻璃纤维纸的制备方法，包括下列步骤：
(1)利用离心喷吹法或火焰喷吹法制备玻璃纤维棉，纤维长度为5～50mm，纤维直径为1～10μm；
(2)选取适量的玻璃纤维棉，剪碎后放置在于浓度为35g/l的阳离子表面整理剂聚乙烯亚胺中充分浸渍，同时在70℃下进行水浴加热1.5小时，然后用去离子水漂洗，在室温下晾干；
(3)将晾干之后的玻璃纤维棉放入氧化石墨烯分散液中充分浸渍1.5小时，用去离子水漂洗后烘干，再放入壳聚糖溶液中充分浸渍1.5小时，漂洗后烘干，重复这个过程8次，；
(4)将烘干后的玻璃纤维棉利用紫外线固化法对其表面的氧化石墨烯进行还原，得到石墨烯改性的玻璃纤维棉；
(5)将石墨烯改性的玻璃纤维棉放入标准纤维疏解机中，设置旋转速度为20000r/min，搅拌45分钟；
(6)将搅拌后的石墨烯改性的玻璃纤维棉溶液倒入抄纸机中，经过抄纸成型、充分烘干后得到石墨烯改性玻璃纤维纸。
步骤(2)中所述氧化石墨烯分散液的浓度为2mg/ml，是将氧化石墨烯粉末加入水中经过超声分散3小时后得到的。
步骤(2)中所述将壳聚糖溶液的质量分数为2％，是由壳聚糖粉末溶解于体积分数为2％的醋酸溶液中得到的。
步骤(4)中所述紫外线固化法中功率设置为2200w，光波长为365nm。
实施例2
一种石墨烯改性玻璃纤维纸的制备方法，包括下列步骤：
(1)利用离心喷吹法或火焰喷吹法制备玻璃纤维棉，纤维长度为5～50mm，纤维直径为1～10μm；
(2)选取适量的玻璃纤维棉，剪碎后放置在于浓度为40g/l的阳离子表面整理剂聚乙烯亚胺中充分浸渍，同时在65℃下进行水浴加热2小时，然后用去离子水漂洗，在室温下晾干；
(3)将晾干之后的玻璃纤维棉放入氧化石墨烯分散液中充分浸渍1.5小时，用去离子水漂洗后烘干，再放入壳聚糖溶液中充分浸渍1.5小时，漂洗后烘干，重复这个过程10次，；
(4)将烘干后的玻璃纤维棉利用紫外线固化法对其表面的氧化石墨烯进行还原，得到石墨烯改性的玻璃纤维棉；
(5)将石墨烯改性的玻璃纤维棉放入标准纤维疏解机中，设置旋转速度为25000r/min，搅拌40分钟；
(6)将搅拌后的石墨烯改性的玻璃纤维棉溶液倒入抄纸机中，经过抄纸成型、充分烘干后得到石墨烯改性玻璃纤维纸。
步骤(2)中所述氧化石墨烯分散液的浓度为3mg/ml，是将氧化石墨烯粉末加入水中经过超声分散3小时后得到的。
步骤(2)中所述将壳聚糖溶液的质量分数为3％，是由壳聚糖粉末溶解于体积分数为2％的醋酸溶液中得到的。
步骤(4)中所述紫外线固化法中功率设置为2000w，光波长为365nm。
上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。