[發(fā)明專利]一種高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610041568.7 | 申請日： | 2016-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN105536352B | 公開（公告）日： | 2018-09-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王哲;潘志娟 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州大學(xué) |
| 主分類號： | B01D39/08 | 分類號： | B01D39/08;B01D46/54 |
| 代理公司： | 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 李陽 |
| 地址： | 215100 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高效 低阻型 交錯 排列 納米 纖維 復(fù)合材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料，其特征在于：包括PLA-P纖維和PLA-N納米纖維或PA6納米纖維，所述PLA-P纖維的表面具有納米孔洞，所述PLA-P纖維與所述PLA-N納米纖維或PA6納米纖維呈交錯式排列形成交錯式復(fù)合結(jié)構(gòu)納米纖維膜，所述納米纖維膜中PLA-P纖維與PLA-N納米纖維或PA6納米纖維質(zhì)量比為3：1～10：1，所述納米纖維膜的孔隙率為82.15％～90.17％，平均孔徑為1.72μm～4.97μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料，其特征在于：所述PLA-P纖維的直徑為1.2～1.8μm，所述PLA-P纖維的表面納米孔洞的覆蓋密度為10％～23％，所述納米孔洞的直徑為30～90nm，所述PLA-N納米纖維的直徑為148～300nm，所述PA6納米纖維的直徑為100～300nm。
3.一種高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
步驟(1)：將固態(tài)狀的PLA溶解在二氯甲烷(DCM)與N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的混合溶劑中，配制得到一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PLA溶液，作為多孔結(jié)構(gòu)PLA-P纖維的紡絲液；
步驟(2)：將一定濃度的溴化鋰(LiBr)加入到DCM與DMAC質(zhì)量配比為10:1的混合溶劑中，然后再將一定質(zhì)量的固體聚合物PLA溶解到混合溶劑中，制得含有一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PLA/LiBr溶液，作為PLA-N納米纖維的紡絲液；
步驟(3)：將一定質(zhì)量的PA6聚合物溶解到88％的甲酸中，配制得到一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PA6溶液，作為PA6納米纖維的紡絲液；
步驟(4)：將配制好的PLA溶液、PLA/LiBr溶液或者PA6溶液分別倒入置于全自動橫移式接收滾筒兩側(cè)平行排列并連接有噴絲頭的若干注射針筒中，控制每個注射針筒的流量，所述注射針筒的流量由泵自由控制，然后進(jìn)行靜電紡絲，靜電紡絲的環(huán)境溫度為25℃，濕度為45％，控制紡絲電壓和紡絲距離，所述PLA溶液射流中由于含有較高蒸氣壓的二氯甲烷，二氯甲烷的快速揮發(fā)會導(dǎo)致射流溫度迅速降低而發(fā)生相分離，形成了表面和內(nèi)部通體多孔結(jié)構(gòu)的PLA-P纖維，同時接收滾筒另一側(cè)針筒內(nèi)的PLA/LiBr溶液或PA6溶液在靜電紡絲時會形成的PLA-N納米纖維或PA6納米纖維，控制全自動橫移式接收滾筒的轉(zhuǎn)速，將多孔結(jié)構(gòu)PLA-P纖維與PLA-N納米纖維或者PA6納米纖維交錯排列地沉積到接收滾筒上，形成交錯式復(fù)合結(jié)構(gòu)納米纖維膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述的混合溶劑中二氯甲烷(DCM)與N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的質(zhì)量比為8:1～12:1，所述PLA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％～9％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述PA6溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～25％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中制備多孔結(jié)構(gòu)PLA-P纖維的紡絲電壓為15～18kV，PLA溶液流量為0.5～1.5ml/h，紡絲距離10～15cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中制備PLA-N納米纖維的紡絲電壓為20～24kV，PLA/LiBr溶液流量為0.4ml/h～0.8ml/h，紡絲距離10～15cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中制備PA6納米纖維的紡絲電壓為15～25kV，PA6溶液流量為0.05～0.15ml/h，紡絲距離10～15cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效低阻型交錯排列納米纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述全自動橫移式接收滾筒的直徑為10cm，轉(zhuǎn)速為0～90r/min。
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