[發明專利]一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法

有效

• 申請號: 201711294876.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108004682B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 湯玉斐;劉照偉;趙康
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

1.一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1，制備無機荷正電陶瓷顆粒：

將陶瓷前驅體加入溶劑中溶解得到陶瓷前驅體溶液，向溶液中滴加緩釋劑，至產生沉淀，過濾得到陶瓷前驅體溶膠凝膠；對陶瓷前驅體溶膠凝膠進行冷凍真空干燥，然后煅燒，制得無機荷正電陶瓷顆粒；

所述步驟1中陶瓷前驅體溶液的質量分數為20％～50％；冷凍真空干燥溫度為-50～-30℃，干燥時間為12～24h；煅燒溫度為400～700℃保溫時間為2～4h；

步驟2，配制紡絲液：

將步驟1得到的無機荷正電陶瓷顆粒加入到聚合物溶液中，攪拌均勻，得到紡絲液；

步驟3，靜電紡絲：

將步驟2得到的紡絲液置入推進泵中，調整靜電紡絲參數，進行靜電紡絲，制得有機-無機雜化纖維；

步驟4，改性處理：

對步驟3得到的有機-無機雜化纖維進行改性處理，即得到荷正電雜化纖維膜；

所述步驟4中改性處理具體為：將雜化纖維在1～2wt％聚醚酰亞胺的N-甲基吡咯烷酮溶液中完全浸潤；或者將雜化纖維先采用含有2～3wt％殼聚糖的乙酸溶液涂覆，然后用0.3mol/L～0.5mol/L交聯劑溶液中浸泡進行交聯處理；最后將浸潤或者交聯處理后的雜化纖維洗滌至中性后在50℃～70℃下干燥。

2.根據權利要求1所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述步驟1中陶瓷前驅體為氧氯化鋯、硝酸鋯、氯化鋯、乙酸鋯、氯化釔、硝酸釔、硝酸鐵、硝酸亞鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硝酸鋅、醋酸鋅、氯化鋅中的任意一種；溶劑為水；緩釋劑為0.5～1.5mol/L的氨水。

3.根據權利要求1所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述步驟1中制得的無機荷正電陶瓷顆粒為ZrO2、Y2O3、ZnO或者Fe2O3，直徑分布在500nm～600nm之間。

4.根據權利要求1所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述步驟2中無機荷正電陶瓷顆粒加入量為聚合物溶液質量的3％～10％。

5.根據權利要求1所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述步驟2中聚合物溶液按照質量百分比由以下組分組成：溶劑70％～85％，可紡聚合物15％～30％，以上組分質量百分比之和為100％。

6.根據權利要求5所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述可紡聚合物選用聚砜、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯亞胺中的任意一種；溶劑為DMF、THF、氯仿、丙酮、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合。

7.根據權利要求1所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述步驟3中靜電紡絲參數為：紡絲電壓10～30kv，推進速度0.005ml/min～0.037ml/min，接收距離10cm～30cm，紡絲溫度15℃～40℃，濕度10％～50％。

8.根據權利要求7所述的一種靜電紡絲制備荷正電雜化纖維膜的方法，其特征在于，所述交聯劑溶液中，交聯劑為戊二醛、硫酸、磷酸、丙烯酸中的一種或幾種的混合，溶劑為水。