[發(fā)明專利]一種采用模板電紡制備柔性拉脹材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710127778.2
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106894164B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜趙群;許巧麗;何玲娥
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發(fā)明公開了一種采用模板電紡制備柔性拉脹材料的方法，所述方法包括：(a)制備具有圖案或凹凸結(jié)構(gòu)的收集模板；(b)采用高壓電場將高聚物溶液或高聚物熔融液體通過靜電力牽引紡絲并收集在(a)制備的收集模板上；(c)將(b)收集到的柔性拉脹材料從收集模板上剝離；(d)將柔性拉脹材料進行后處理，以提高柔性拉脹材料的力學(xué)性能或賦予其功能。本發(fā)明中的方法可用于柔性拉脹材料的連續(xù)或間歇式制備，提高柔性拉脹材料的生產(chǎn)效率；制備的柔性拉脹材料可用于服裝、過濾材料、生物醫(yī)用、組織工程、光電材料、沖擊防護、傳感器、復(fù)合材料等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用電紡絲方式制備具有拉脹性能的柔性拉脹材料的方法，屬于紡織服裝用拉脹結(jié)構(gòu)材料的制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

拉脹材料是指具有負泊松比效應(yīng)的材料，即材料在拉伸時垂直于拉伸方向變寬，壓縮時材料變厚的現(xiàn)象。拉脹材料被稱為21世紀智能材料之一，并不斷有具有拉脹效應(yīng)的泡沫材料、聚合材料和復(fù)合材料被制作出來。拉脹結(jié)構(gòu)采用柔性材料制作并呈現(xiàn)可以為其廣泛應(yīng)用提供基礎(chǔ)，目前利用拉脹結(jié)構(gòu)制備了多種柔性拉脹材料，包括拉脹纖維、拉脹紗線、拉脹織物等。

分析近年來國內(nèi)外有關(guān)柔性拉脹材料的研究，關(guān)于拉脹纖維的制備集中于從改變高聚物內(nèi)部微結(jié)構(gòu)入手，如改進傳統(tǒng)熔融紡絲工藝，使高聚物長絲成形后內(nèi)部具有微孔，從而具備拉脹效應(yīng)，如授予Alderson等人的Auxetic filamentary materials(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2007/7247265B2)；關(guān)于拉脹紗線的制備則主要采用傳統(tǒng)正泊松比長絲通過螺旋結(jié)構(gòu)成形，使其在受軸向拉伸作用時，長絲組分由于模量不同而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，位置互換，表現(xiàn)為紗線的表觀直徑增大，如授予Hook的Uses of auxetic fibres(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2011/8002879B2)，授予胡紅等人的一種負泊松比紗線結(jié)構(gòu)及其制造方法(發(fā)明專利號CN201210212844.3)；關(guān)于拉脹織物的制備主要采用針織結(jié)構(gòu)，在其中加入嵌入紗，使針織結(jié)構(gòu)在拉伸變形過程中由于嵌入紗的作用而打開空隙，形成拉脹效應(yīng)，如授予Starbuck等人的Fabrics having knit structures exhibiting auxetic propertiesand garments formed thereby(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2008/0011021A1)，授予Anand等人的Auxetic knitted fabrics(美國專利，發(fā)明專利號WO2010/125397A1)，授予Ugbolue等人的Auxetic fabric structure and related fabrication methods(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2014/8772187B2)；此外還有直接采用高聚物制作拉脹網(wǎng)片的發(fā)明，如授予Alberg等人的Methods of making an auxetic mesh(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2014/8728369B2)；2016年胡紅教授公開的一種負泊松比機織物及制造方法(發(fā)明專利公開號CN106149150A)，由最小重復(fù)織物結(jié)構(gòu)單元重復(fù)組成，單元由經(jīng)紗和緯紗共同交織構(gòu)成，最小重復(fù)織物結(jié)構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)是內(nèi)凹多邊形、旋轉(zhuǎn)多邊形、星形蜂窩結(jié)構(gòu)、交聯(lián)多邊形或者內(nèi)凹折疊結(jié)構(gòu)，使機織物在其平面一個或多個方向上呈現(xiàn)負泊松比或零泊松比效應(yīng)；關(guān)于拉脹紡織品的應(yīng)用，可用于穿戴，如授予Blakely等人的Articles of apparel withauxetic fabrics(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2014/0109286A1)，可用于過濾，如授予Martin等人的Filtering face-piece respirator having an auxetic mesh in themask body(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2015/8967147B2)，可用于沖擊防護，如授予Rossow等人的Blast control blanket(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2016/0040962A1)，授予Eberlein等人的Seating unit with auxetic support(美國專利，發(fā)明專利號U.S.2015/0320220A1)。