[發明專利]一種高效集霧的浸潤性復合加捻纖繩及其制備方法

有效

• 申請號: 201810497532.9
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108691225B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 王女;趙勇;仇夢娜
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: D07B1/02
• 分類號: D07B1/02;D04H1/728;D01D5/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種高效集霧的浸潤性復合加捻纖繩的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟，

第一步，配制紡絲溶液；

將親水性聚合物A在有機溶劑中溶解并充分攪拌至完全溶解，得到含有親水性聚合物A的質量百分含量在10％-20％的紡絲溶液A；將紡絲溶液A在磁力攪拌器上攪拌直至均一透明，超聲分散以消除攪拌過程中產生的微小氣泡；

所述的親水性聚合物A為聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮和聚多巴胺中的一種；

將疏水性聚合物B在有機溶劑中溶解并充分攪拌至完全溶解，得到含有疏水性聚合物B的質量百分含量在5％-15％的紡絲溶液B；將紡絲溶液B在磁力攪拌器上攪拌直至均一透明，超聲分散以消除攪拌過程中產生的微小氣泡；

所述的疏水性聚合物B為聚偏氟乙烯合六氟丙烯、聚偏氟乙烯、聚氨酸甲酯、聚苯乙烯和聚氨酸甲酯中的一種；

所述的有機溶劑為丙酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或兩種；

第二步，電紡；

將上述配制好的紡絲溶液A通入注射器中，進行電紡絲，得到親水纖維膜A；

電紡絲過程具體為：連接電紡裝置，調整注射器的噴嘴與接收基底之間的工作距離，打開高壓電源并調工作電壓，所述注射器的噴嘴的直徑為0.4-1.0mm，設定工作距離為10-25cm，紡絲溶液A的推進速度為1mL/h-3mL/h，紡絲時間在5min-25min，在接收基底和注射器的噴嘴之間施加10-25kV的高壓靜電場；利用滾筒作為接收基底接收電紡絲纖維，在滾筒表面形成親水纖維膜A，通過調整滾筒的轉速調整親水纖維膜A的纖維取向；滾筒的轉速為500-1500r/min；將上述配制好的紡絲溶液B通入注射器中，進行電紡絲，得到疏水纖維膜B；

電紡絲過程具體為：連接電紡裝置，調整注射器的噴嘴與接收基底之間的工作距離，打開高壓電源并調工作電壓，所述注射器的噴嘴的直徑為0.4-1.0mm，設定工作距離為10-25cm，紡絲溶液B的推進速度為1mL/h-3mL/h，紡絲時間在5min-25min，在接收基底和注射器的噴嘴之間施加10-25kV的高壓靜電場；利用滾筒作為接收基底接收電紡絲纖維，在滾筒表面形成疏水纖維膜B，通過調整滾筒的轉速調整疏水纖維膜B的纖維取向；滾筒的轉速為500-1500r/min；

第三步，加捻纖繩的制備；

把制備好的親水纖維膜A從滾筒上分離，并剪成長度相同的條狀，所述條狀的兩端用雙面膠分別固定，并且至少一端是固定在電機上，電機的轉速為50-200r/min，獲得一級加捻的親水纖繩A；一級加捻的親水纖繩A的直徑在100-800μm，一級加捻的親水纖繩A中纖維的直徑為200-900nm；

把制備好的疏水纖維膜B從滾筒上分離，并剪成長度相同的條狀，所述條狀的兩端用雙面膠分別固定，并且至少一端是固定在電機上，電機的轉速為50-200r/min，獲得一級加捻的疏水纖繩B；一級加捻的疏水纖繩B的直徑在100-800μm，一級加捻的疏水纖繩B中纖維的直徑范圍為200-800nm；

分別選取一根一級加捻的親水纖繩A和一根一級加捻的疏水纖繩B，兩端同時固定，并且至少一端固定在電機上，同時加捻，獲得二級加捻纖繩，即復合加捻纖繩；二級加捻選取電機轉速在50-200r/min；復合加捻纖繩的直徑在200-1000μm。

2.一種高效集霧的浸潤性復合加捻纖繩，其特征在于：所述的復合加捻纖繩由一級加捻的親水纖繩A和一級加捻的疏水纖繩B同時二級加捻得到，所述的復合加捻纖繩的直徑范圍在200-1000μm；納米纖維加捻后表面微觀結構連續，表面纖維取向分布，且具有多級的微納復合結構；

所述的一級加捻的親水纖繩A的直徑在100-800μm；

所述的一級加捻的疏水纖繩B的直徑在100-800μm；

所述的一級加捻的親水纖繩A中纖維的直徑為200-900nm；

所述的一級加捻的疏水纖繩B中纖維的直徑為200-800nm。

3.根據權利要求2所述的一種高效集霧的浸潤性復合加捻纖繩，其特征在于：所述的一級加捻的親水纖繩A具有超親水性能，一級加捻的疏水纖繩B具有超疏水性能，在二級加捻纖繩中，親水部分表現出超親水性，疏水部分表現出超疏水性；二級加捻纖繩表面上同時存在親水部分和疏水部分，疏水的部分集水，利于液滴的聚集；親水的部分使水鋪展，使液滴易于接觸。

4.根據權利要求2所述的一種高效集霧的浸潤性復合加捻纖繩，其特征在于：所述復合加捻纖繩在霧氣吹拂環境內的集水效率在2.0-5.0g·h^-1cm^-2；在連續使用所述復合加捻纖繩在霧氣中集水24h的過程中，該復合加捻纖繩的集水效率維持不變，表現出耐久性。