U溶于900gDMF溶劑中,得到TPU紡絲液,再向其中加入1%的NiPAAm 類交聯(lián)聚合物納米粒子(150nm~500nm),通過超聲波方式使納米粒子均勻混合在TPU紡絲 液中,然后進行靜電紡絲,得到靜電紡TPU納米纖維膜,作為第二層紡絲纖維膜;
[0145] 將陽T加熱至280°C進行烙噴紡絲,紡絲條件為:紡絲氣壓0.35Mpa、風機壓力為 0. 40Mpa、風機氣流溫度290°C,然后進行烙噴紡絲,得到烙噴紡PET納米纖維膜,作為第S 層紡絲纖維膜;
[0146] 將得到的靜電紡PVDF-HFP-PVDF納米纖維膜、靜電紡TPU納米纖維膜和烙噴紡PET 納米纖維膜在溫度140°C下、壓強為1. 5MPa的條件下熱壓20min后,冷卻至室溫,將得到的 納米纖維復合濕膜放入真空干燥箱中,在l〇〇°C干燥化,得到厚度為20 + 1ym的納米纖維 復合膜。
[0147] 本發(fā)明將得到的納米纖維復合膜進行掃描電鏡分析,結(jié)果如圖8所示,圖8為本發(fā) 明實施例3得到的納米纖維復合膜的SEM圖,由圖8可W看出,本發(fā)明得到的納米纖維復 合膜中的纖維直徑均勻。本發(fā)明測試得到,本實施例得到的靜電紡納米纖維的平均直徑為 lOOnm~500nm,靜電紡納米纖維膜的孔隙直徑為Inm~0. 8ym;烙噴紡納米纖維的平均直 徑為400nm~800nm,烙噴紡納米纖維膜的孔隙直徑為lOnm~0. 8ym;納米纖維復合膜的 孔隙率為80%~90〇/〇。
[014引本發(fā)明將得到的納米纖維復合膜進行力學性能測試,結(jié)果如圖9所示,圖9為本發(fā) 明實施例3得到的納米纖維復合膜的強度測試曲線圖,結(jié)果表明,本實施例得到的納米纖 維復合膜的拉伸強度為25MPa~32MPa。
[0149] 本發(fā)明通過采用超聲波方式使得到的靜電紡TPU納米纖維膜具有溫度響應,使 之作為織物在人體溫度附近快速導濕。本實施例得到的納米纖維復合膜可用作抽濕防水 透濕透氣膜,本發(fā)明采用ASTME96BW2000版標準對納米纖維復合膜的透濕量進行檢測,采 用AATCC127標準對納米纖維復合膜的耐靜水壓進行檢測,結(jié)果表明,本實施例得到的納 米纖維復合膜的耐靜水壓可高達llOSOmm&O,在23°C時納米纖維復合膜的透濕量可高達 10500g/m2 ? 2化,在33°C時納米纖維復合膜的透濕量可高達12800g/m2 ? 2化,在43°C時納 米纖維復合膜的透濕量可高達14500g/m2 ? 2化。
[0150] 實施例4
[0151] 將聚對苯二甲酸1,3丙二醇醋(PTT)、聚偏氣己締-全氣丙締(PVDF-HF巧和熱塑 性聚氨醋(TPU)顆粒在100°C真空干燥12h,置于干燥器內(nèi),備用;
[015引將120gPVDF-HFP溶于880gDMF和丙酬的混合溶劑中,測定得到的靜電紡絲液的 粘度為S.OPa's;將120gTPU溶于880gDMF中,測定得到的靜電紡絲液的粘度為S.OPa's, 然后進行混合交叉靜電紡絲技術(shù),得到靜電紡納米纖維膜,作為第一層纖維膜;
[0153] 將TPU加熱至230°C進行烙噴紡絲,紡絲條件為紡絲氣壓0.3Mpa、風機壓力為 0. 33Mpa、風機氣流溫度190°C;將聚對苯二甲酸1,3丙二醇醋(PTT)加熱至230°C進行烙噴 紡絲,紡絲條件為:紡絲氣壓0. 35Mpa、風機壓力為0. 4Mpa、風機氣流溫度170°C,然后進行 混合交叉烙噴紡絲,得到烙噴紡納米纖維膜,作為第二層纖維膜;
[0154] 將得到的靜電紡納米纖維膜和烙噴紡納米纖維膜在溫度為140°C、壓強為1. 5MPa 的條件下熱壓20min后,冷卻至室溫,再將得到的納米纖維復合濕膜放入真空干燥箱中,在 100°C干燥化,得到厚度為24+1ym的納米纖維復合膜。
[0155] 本發(fā)明將得到的納米纖維復合膜進行掃描電鏡分析,結(jié)果如圖10所示,圖10為本 發(fā)明實施例4得到的納米纖維復合膜的SEM圖,由圖10可W看出,本發(fā)明得到的納米纖維 復合膜中的纖維直徑均勻。本發(fā)明測試得到,本實例得到的靜電紡納米纖維的平均直徑為 300nm~500nm,靜電紡納米纖維膜孔隙直徑為Inm~0. 8ym;烙噴紡納米纖維的平均直徑 為400nm~1200nm,烙噴紡納米纖維膜的孔隙直徑為lOnm~1. 0ym;納米纖維復合膜的孔 隙率為80%~90%。
[0156] 本發(fā)明將得到的納米纖維復合膜進行力學性能測試,結(jié)果如圖11所示,圖11為本 發(fā)明實施例4得到的納米纖維復合膜的強度測試曲線圖,結(jié)果表明,本實施例得到的納米 纖維復合膜的拉伸強度為28MPa~32MPa。
[0157] 比較例2
[015引將陽加熱至190°C,向其中加入約2%的潤滑物肥86,得到陽烙體,按照ASTM D1238測試標準測得PE烙體的烙融指數(shù)為50g/min;PE烙體烙噴時的出絲方向與接收裝置 的夾角為20°,紡絲氣壓為0. 3Mpa,風機壓力為0. 3Mpa,風機氣流溫度為170°C,然后進行 烙噴紡絲,得到烙噴紡PE納米纖維膜;
[0159]將PP加熱至230°C,向其中加入約2%的潤滑物肥86,得到PP烙體,按照ASTM D1238測試標準測得PP烙體的烙融指數(shù)為80g/min;PP烙體烙噴時的出絲方向與接收裝置 的夾角為20。,烙噴紡絲的條件為;紡絲氣壓為0. 35Mpa、風機壓力為0. 4Mpa、風機氣流溫 度為180°C,然后進行烙噴紡絲,得到烙噴紡PP納米纖維膜;
[0160] 紡絲完成后,將得到的烙噴紡PE納米纖維膜和烙噴紡PP納米纖維膜在溫度為 120°C、壓強為1.OMPa的條件下熱壓處理0.化后,冷卻至室溫,得到厚度為25 + 2ym的烙 噴紡納米纖維復合膜;
[0161] 本發(fā)明將得到的烙噴紡納米纖維復合膜進行掃描電鏡分析,結(jié)果如圖12所示,圖 12為比較例得到的烙噴紡納米纖維復合膜的SEM圖,由圖12可W看出,本發(fā)明得到的烙噴 紡纖維復合膜中的纖維直徑均勻。經(jīng)過測試得到,本比較例得到的烙噴紡納米纖維的平均 直徑為400皿~1000皿、烙噴紡納米纖維膜的孔隙直徑為10皿~0. 8ym;烙噴紡納米纖維 復合膜的孔隙率為70%~80%。
[0162] 本發(fā)明將得到的烙噴紡納米纖維復合膜進行力學性能測試,結(jié)果如圖13所示,圖 13為比較例得到的烙噴紡納米纖維復合膜的強度測試曲線圖,結(jié)果表明,本比較例得到的 烙噴紡納米纖維復合膜的拉伸強度為2.OMPa~3.OMPa。
[0163] 由W上實施例可知,本發(fā)明提供了一種納米纖維復合膜的制備方法,將高烙點聚 合物或低烙點聚合物溶于紡絲溶劑中,將得到的高烙點聚合物紡絲液或低烙點聚合物紡絲 液進行靜電紡絲,得到靜電紡高烙點聚合物纖維膜和靜電紡低烙點聚合物纖維膜;將低烙 點聚合物或高烙點聚合物烙融,得到低烙點聚合物烙體或高烙點聚合物烙體,將得到的低 烙點聚合物烙體或高烙點烙體進行烙噴紡絲,得到烙噴紡低烙點聚合物纖維膜和烙噴紡高 烙點聚合物纖維膜;所述高烙點聚合物與低烙點聚合物的烙點差不低于10°c;將烙噴紡高 烙點聚合物纖維膜和靜電紡低烙點聚合物纖維膜復合熱壓,或?qū)⒗訃娂彽屠狱c聚合物纖維 膜和靜電紡高烙點聚合物纖維膜復合熱壓,得到納米纖維復合膜。本發(fā)明提供的納米纖維 復合膜與現(xiàn)有技術(shù)中烙噴紡絲法制備得到的納米纖維復合膜相比,具有較高的拉伸強度, 高達 22MPa~32MPa。
[0164] 本發(fā)明采用靜電紡和烙噴紡相結(jié)合的方法將高烙點聚合物和低烙點聚合物分別 紡絲,將得到的高烙點聚合物纖維膜和低烙點聚合物纖維膜復合后熱壓,即可得到納米纖 維復合膜。本發(fā)明提供的烙噴紡與靜電紡相結(jié)合制備納米纖維復合膜的方法能耗低,適于 工業(yè)化生產(chǎn)。
[0165] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可W做出若干改進和潤飾,該些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種納米纖維復合膜的制備方法,包括以下步驟: 將高熔點聚合物溶于紡絲溶劑中,得到高熔點聚合物的紡絲液; 將低熔點聚合物熔融,得到低熔點聚合物的熔體; 所述高熔點聚合物與低熔點聚合物的熔點差不低于10°c ; 將所述高熔點聚合物的紡絲液進行靜電紡絲,得到靜電紡高熔點聚合物纖維膜; 將所述低熔點聚合物的熔體進行熔噴紡絲,得到熔噴紡低熔點聚合物纖維膜; 將所述靜電紡高熔點聚合物纖維膜和熔噴紡低熔點聚合物纖維膜復合熱壓,得到納米 纖維復合膜。
2. -種納米纖維復合膜的制備方法,包括以下步驟: 將高熔點聚合物熔融,得到高熔點聚合物的熔體; 將低熔點聚合物溶于紡絲溶劑中,得到低熔點聚合物的紡絲液; 所述高熔點聚合物與低熔點聚合物的熔點差不低于10°c ; 將得到的高熔點聚合物的熔體進行熔噴紡絲,得到熔噴紡高熔點聚合物纖維膜; 將得到的低熔點聚合物的紡絲液進行靜電紡絲,得到靜電紡低熔點聚合物纖維膜; 將得到的熔噴紡高熔點聚合物纖維膜和靜電紡低熔點聚合物纖維膜復合熱壓,得到納 米纖維復合膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述高熔點聚合物和低熔點聚 合物獨立地選自聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-全氟丙烯、聚偏氟乙 烯-三氟氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚乙烯咔唑、醋酸纖維素 酯、聚苯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚酰 亞胺、聚氨酯、熱塑性聚酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乙烯亞胺、聚 醚醚酮、聚苯并唑類、聚亞胺酯、聚醋酸乙烯酯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、 聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚多糖類、聚丙烯酸類和聚N-異丙基丙烯酰胺 類中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述紡絲液的質(zhì)量分數(shù)為3%~ 50% 〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述靜電紡絲的電壓為IOKV~ 150KV; 所述靜電紡絲的壓強為〇.OlMPa~0. 5MPa; 所述靜電紡絲的環(huán)境溫度為〇°C~60°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述熔噴紡絲的壓強為 0. 2MPa~I.OMPa; 所述熔噴紡絲的溫度為100 °C~300 °C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述靜電紡絲中形成一個穩(wěn)定泰 勒錐的喂液速度為0. 05mL/h~20mL/h; 所述恪噴紡絲中形成一個穩(wěn)定泰勒錐的喂液速度為〇. 〇5mL/min~20mL/min。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述熔體的粘度為0.IPa?s~ 22Pa?s; 所述恪體的恪融指數(shù)為lg/min~200g/min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述熱壓的溫度為80°C~ 4500C; 所述熱壓的壓強為〇.IMPa~IOMPa; 所述熱壓的時間為0.Olh~Ih。
10. -種權(quán)利要求1~9中任意一項所述制備方法制備得到的納米纖維復合膜。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種納米纖維復合膜的制備方法,提供高熔點聚合物的紡絲液和熔體,提供低熔點聚合物的紡絲液和熔體,所述高熔點聚合物與低熔點聚合物的熔點差不低于10℃;將高熔點聚合物紡絲液和低熔點聚合物紡絲液分別進行靜電紡絲,得到靜電紡高熔點聚合物纖維膜和靜電紡低熔點聚合物纖維膜;將低熔點聚合物熔體和高熔點聚合物熔體,分別進行熔噴紡絲,得到熔噴紡低熔點聚合物纖維膜和熔噴紡高熔點聚合物纖維膜;將熔噴紡高熔點聚合物纖維膜和靜電紡低熔點聚合物纖維膜復合熱壓,或?qū)⑷蹏娂彽腿埸c聚合物纖維膜和靜電紡高熔點聚合物纖維膜復合熱壓,得到納米纖維復合膜。該納米纖維復合膜具有較高的拉伸強度,高達22MPa~32MPa。
【IPC分類】D04H1-542, D04H1-728
【公開號】CN104727016
【申請?zhí)枴緾N201410128322
【發(fā)明人】陳國貴, 宋學禮
【申請人】浙江偉星實業(yè)發(fā)展股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年4月1日