[發明專利]一種可生產樹枝狀尼龍6納米纖維膜的靜電紡絲液

有效

• 申請號: 201410669186.X
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104328527A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 康衛民;程博聞;厲宗潔;莊旭品;焦曉寧;李磊;趙義俠;李甫;胡敏;張銀玲
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D01F6/90
• 分類號: D01F6/90;D01F1/10;D04H1/4334;B01D71/56
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技術領域

本發明涉及一種尼龍6(PA6)的靜電紡絲液，特別是提供一種可生產樹枝狀PA6納米纖維膜的靜電紡絲液，屬于紡織技術領域。

技術背景

納米纖維由于其直徑達到納米級，纖維的長徑比、比表面積相對傳統纖維高幾個數量級。隨著時代的發展，越來越多的領域需要直徑更小的納米纖維，許多研究人員開展了大量的研究工作。

尼龍纖維具有良好的力學性能，如較高的斷裂強度、彈性好、耐多次變形能力強、耐堿性良好、耐磨性好于其他纖維等。

靜電紡絲作為一種生產納微尺度纖維的通用技術受到越來越廣泛的關注，由于具有較大的比表面積，較高的孔隙率和透過濾在過濾領域應用十分廣泛。關于靜電紡PA6納米纖維膜也有相關報道，如張小英等人研究了紡絲液濃度計紡絲工藝參數對PA6納米纖維直徑分布的影響，制得的納米纖維平均直徑分布在50-100nm之間(張小英.靜電紡尼龍6納米纖維的結構與性能[D].蘇州大學，2005.)；馮淑芹等人研究了溶劑對靜電紡PA6纖維的影響，研究發現，甲酸作為溶劑時纖維直徑為50-300nm；六氟異丙醇作為溶劑時纖維直徑分布在50-500nm之間(馮淑芹，付中玉，李從舉.溶劑對靜電紡PA6纖維可紡性的影響[J].合成纖維工業，2007，30(1)：8-10.)；尹桂波等人研究了靜電紡PA6納米纖維膜的過濾性能，研究結果表明，平均直徑為217nm，面密度為1.25g/m2的纖維膜對1、0.5、0.3μm微粒的過濾效率為92.16％、89.66％和87.38％(尹桂波.靜電紡PA6納米纖維膜的過濾性能[J].產業用紡織品，2011，29(5)：17-20.)；Chidchanok?Mit-uppatham等人研究了紡絲液濃度、PA6分子量、紡絲液溫度、溶劑體系以及無機鹽的加入等對靜電紡PA6納米纖維直徑的影響，制得的纖維直徑分布在90-200nm之間(Mit-uppatham?C，Nithitanakul?M，Supaphol?P.Ultrafine?Electrospun?Polyamide-6?Fibers：Effect?of?Solution?Conditions?on?Morphology?and?Average?Fiber?Diameter[J].Macromolecular?Chemistry?and?Physics，2004，205(17)：2327-2338.)；D.Aussawasathien等人采用靜電紡絲工藝制備了纖維直徑分布在30-110nm之間的尼龍6納米纖維膜，并研究了其對液體中聚苯乙烯微粒的過濾性能，研究結果表明，厚度為150±50μm的纖維膜對1μm微粒的截留率為96％，對0.5μm微粒的截留率為84.48％(Aussawasathien?D，Teerawattananon?C，Vongachariya?A.Separation?of?micron?to?sub-micron?particles?from?water：electrospun?nylon-6?nanofibrous?membranes?as?pre-filters[J].Journal?of?Membrane?Science，2008，315(1)：11-19.)。涉及靜電紡制備PA6及其復合物納米纖維膜專利還有：中國專利201310725283、201310378730、200910045768等。然而現有文獻和專利報道的靜電紡PA6納米纖維大都以直徑分布在數十至數百納米的規整圓形結構納米纖維為主，鮮有樹枝狀結構報道。

發明內容

本發明涉及一種PA6靜電紡絲液，采用本發明的紡絲液，配合一定的靜電紡絲工藝能夠制備出樹枝狀結構的PA6納米纖維膜，該樹枝狀納米纖維由主干纖維和分支纖維組成。與常規電紡纖維相比，本發明樹枝狀納米纖維分支纖維直徑極細，達到納米級別(100nm以下)，賦予PA6納米纖維膜更為優異的阻隔、吸附性能，在過濾、防護領域具有更加廣闊的應用前景。

本發明所述的可生產樹枝狀PA6納米纖維膜的靜電紡絲液，其特征在于：由PA6、有機支化鹽、增塑劑和溶劑組成。

所述有機支化鹽分子量范圍在200-400之間，占紡絲液質量百分比為2％-5％；所述增塑劑占紡絲液質量百分比為0.5％-2％。

本發明所述PA6為紡絲級，與現有文獻和專利報道通用，無特殊要求，其溶劑為甲酸，所述紡絲液PA6濃度優選為15％-20％。

本發明所提供的一種可生產樹枝狀PA6納米纖維膜的靜電紡絲液的配制方法，包括如下步驟：