用于制造銀納米纖維的電紡絲溶液組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使電紡絲（electro spinning)維持適當(dāng)?shù)恼扯葋硖岣咩y納米纖 維的品質(zhì)的用于制造銀納米纖維的電紡絲溶液組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米工藝技術(shù)是一種在納米量級上解釋物質(zhì)的特性并對其進行控制的技術(shù)，納米 工藝技術(shù)在原子、分子量級上以物理或化學(xué)方法對物質(zhì)進行控制，從而發(fā)現(xiàn)出有用的結(jié)構(gòu) 和功能。
[0003] 由此，材料所具有的特性表現(xiàn)出與以往完全不同的特性，因而，目前在物理、化學(xué)、 材料、電氣、電子等整個學(xué)科領(lǐng)域中，為了開發(fā)出納米尺寸的新元件，正在對納米工藝技術(shù) 進行各種研究。
[0004] 例如，利用了金屬納米結(jié)構(gòu)的元件的情況下，能夠應(yīng)用于利用現(xiàn)有技術(shù)制造出的 塊體元件（bulk element)難以實現(xiàn)的高效電子、光、光電子、電子元件、生物活性分子檢測 元件或催化劑等的制造中，因此在全世界范圍內(nèi)，正在進行關(guān)于合成或特性的研究。
[0005] 納米材料中，納米纖維與以往的纖維相比是它們的1000分之1以下，因此極其纖 細(xì)，所以纖維表面大部分都與空氣接觸，與以往的纖維相比，特性相差甚遠(yuǎn)，例如比表面積 高且柔軟。
[0006] 納米纖維是在整個產(chǎn)業(yè)中都能夠表現(xiàn)出高性能的元件，在利用無紡布的過濾器、 電子設(shè)備的小型化及高性能化、生物體組織用途等中，納米材料的應(yīng)用逐漸在增加，在機 械、化學(xué)產(chǎn)業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，為了高性能化的納米材料的應(yīng)用也逐漸在增加。
[0007] 例如，除了用作纖維本身之外，如超輕且防爆性等優(yōu)良的防護服、發(fā)動機過濾器或 下一代吸塵器的過濾器這樣的環(huán)境材料、二次電池分離器、電極材料及傳感頭等IT相關(guān)材 料、再生醫(yī)學(xué)用支架（scaffold)等生物相關(guān)材料那樣，還作為與迄今為止的用途不同的支 撐IT、生物、環(huán)境等最尖端行業(yè)的材料而備受矚目。
[0008] 納米纖維可根據(jù)材質(zhì)來進行分類，如高分子納米纖維、碳納米纖維、陶瓷納米 纖維、金屬納米纖維等，除了電紡絲法之外，還可通過復(fù)合紡絲法、熔噴法（melt blow method)、CVD法、生物學(xué)方法等來制造。
[0009] 尤其是，曾經(jīng)試圖通過電紡絲法來制造金屬納米纖維。即，利用電紡絲技術(shù)可容易 制造直徑為數(shù)nm至數(shù)y m的納米纖維，此時，可根據(jù)紡絲溶液的組成、紡絲條件、前驅(qū)體的 形態(tài)、熱處理條件等來控制金屬納米纖維的特性。
[0010] 韓國專利公開第2010-0038979號公開了可用作光電子元件和傳感器元件的鉑系 納米纖維，并公開了如下內(nèi)容：將含鉑的金屬前驅(qū)體、與所述金屬前驅(qū)體相容的高分子及溶 劑混合，制造出金屬前驅(qū)體溶液，對該溶液進行電紡絲，制造出混合了金屬前驅(qū)體與高分子 的復(fù)合納米纖維，然后對所述復(fù)合納米纖維進行熱處理，從所述復(fù)合納米纖維中去除高分 子，由此制造出鉑系納米纖維。
[0011] 韓國專利公開第2011-0072805號公開了一種納米纖維，其包括平均氣孔直徑為 0.1 nm至20nm的微細(xì)氣孔，單位體積的氣孔度為0.0 l %至10%，所述納米纖維是進行電紡 絲處理后實施熱處理而制造出的。
[0012] 韓國專利公開第2013-0030987號公開了如下內(nèi)容：通過電紡絲來制造磁性納米 纖維，在該情況下，實施電紡絲處理后進行氧化和脫氧處理，從而能夠控制微細(xì)晶粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的發(fā)明人為了制造銀納米纖維而選擇了電紡絲工序，確認(rèn)到此時紡絲溶液 的粘度就是對銀納米纖維的品質(zhì)帶來影響的參數(shù)，驗證了將特定粘度調(diào)節(jié)劑用作紡絲溶液 的組成時能夠制造出表面光滑且高品質(zhì)的銀納米纖維，由此完成了本發(fā)明。
[0014] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于制造高品質(zhì)的銀納米纖維的電紡絲溶液 組合物。
[0015] 為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供一種用于制造銀納米纖維的電紡絲溶液組合物， 為了通過紡絲工序制造銀納米纖維而包括銀前驅(qū)體、還原劑、粘度調(diào)節(jié)劑以及溶劑，
[0016] 所述粘度調(diào)節(jié)劑選自由葡聚糖、藻酸鹽、殼聚糖、瓜爾膠、淀粉、羧甲基纖維素、羥 乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、黃原膠、羧基乙烯基聚合物、果膠、海藻酸鈉及上述物質(zhì)的 組合組成的組中的一種。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，使用粘度調(diào)節(jié)劑來維持適合于紡絲的粘度，從而能夠提高銀納米纖 維的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0018] 圖1是表示用掃描電子顯微鏡觀察在實施例1中制造出的銀納米纖維的圖片。
【具體實施方式】
[0019] 以下，進一步對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。
[0020] 通過紡絲制造的銀納米纖維是使銀前驅(qū)體與還原劑發(fā)生反應(yīng)后進行熱處理來制 造的，在該情況下，進行熱處理時，當(dāng)去除溶劑和纖維化高分子時會發(fā)生收縮或者裂紋，因 而銀納米纖維會被破壞，品質(zhì)會降低。通過紡絲工序制造的銀納米纖維的品質(zhì)受到各種參 數(shù)的影響，尤其是受到為了容易產(chǎn)生纖維化而使用的紡絲溶液的粘度的影響。基于此，本發(fā) 明提供一種能夠提高銀納米纖維的品質(zhì)的紡絲溶液組合物。
[0021] 用于制造銀納米纖維的組成物的特征在于，包括銀前驅(qū)體、還原劑以及溶劑，尤其 是在本發(fā)明中，為了容易產(chǎn)生纖維化而使用粘度調(diào)節(jié)劑。
[0022] 可使用的粘度調(diào)節(jié)劑選擇由葡聚糖、藻酸鹽、殼聚糖、瓜爾膠、淀粉、羧甲基纖維 素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、黃原膠、羧基乙烯基聚合物、果膠、海藻酸鈉及上述 物質(zhì)的組合構(gòu)成的組中的一種。
[0023] 使用所述粘度調(diào)節(jié)劑，將紡絲溶液組合物的粘度制造成20至200000cP，優(yōu)選制造 成 110 至 200cp。
[0024] 如上所述，用于制造銀納米纖維的紡絲溶液組合物包括銀前驅(qū)體、還原劑以及溶 劑。
[0025] 銀前驅(qū)體可以是氮氧化物、氮化物、鹵化物、醇鹽、花青、硫化物、酰胺、氰化物、氫 化物、過氧化物、撲吩、水合物、氫氧化物或者酯化物。優(yōu)選地，能夠使用硝酸銀（AgNO3)、亞硝酸銀（AgNO2)、醋酸銀（CH3C00Ag)、乳酸銀（CH3CH (OH) COOAg)、檸檬酸銀水合物 (AgO2CCH2C(OH) (CO2Ag)CH2CO2Ag ? XH2O)。在本發(fā)明的實施例中，為了制造銀納米纖維，將硝 酸銀用作前驅(qū)體。
[0026] 為了將銀前驅(qū)體還原成銀而使用還原劑，還原劑可使用選自由聯(lián)氨、硼氫化鉀 (potassium borohydride)、硼氫化鈉（sodium borohydride)、氫醌一橫酸鉀（potassium hydroquinonemonosulfonate)、輕胺、焦磷酸鈉、山梨醇、鄰苯二酸、兒茶酸及上述物質(zhì)的組 合構(gòu)成的組中的一種。
[0027] 相對于銀前驅(qū)體100重量份，使用0. 01至10. 0重量份的所述還原劑。如果還原 劑的含量小于上述范圍，則不能將銀充分地還原，會導(dǎo)致產(chǎn)量降低，與此相反，如果還原劑 的含量超過上述范圍，則因過度使用還原劑而只會使成本增加，對于還原作用而言，其效果 并沒有很大的提尚。
[0028] 在本發(fā)明中能夠使用的溶劑沒有特別的限制，只要能夠?qū)y前驅(qū)體和粘度調(diào)節(jié)劑 溶解即可，可使用極性溶劑或者非極性溶劑。具體而言，例如包括選自由水、乙醇、異丙醇、 N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、二甲基乙酰胺（DMAc)、四氫呋喃（THF)、二甲基亞砜（DMSO)、 丁內(nèi)酯（y-Butyrolactone)、N-甲基 P比略燒酮、氯仿（chloroform)、甲苯（toluene)、 丙酮（acetone)及上述物質(zhì)的組合構(gòu)成的組中的一種溶劑。
[0029] 此時，將溶劑的含量設(shè)置成紡絲溶液的濃度成為0. 1至40重量％。如果濃度小于 上述范圍，則工序時間會變長，與此相反，如果超過上述范圍，則噴嘴可能會被堵塞。
[0030] 根據(jù)需要，可以使用上述的在市場上銷售的封端劑（capping agent)、分散劑、表 面活性劑、抗氧化劑等多種添加劑。
[0031] 封端劑選擇性地吸附在結(jié)晶的某一特定波陣面上，在該面起到抑制結(jié)晶生