[發(fā)明專利]一種超吸水納米纖維膜及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910160707.1 | 申請日： | 2019-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN111648044A | 公開（公告）日： | 2020-09-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 寧新;王娜;楊雪 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島大學(xué) |
| 主分類號： | D04H1/728 | 分類號： | D04H1/728;D04H1/4382;D06C7/00 |
| 代理公司： | 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101 | 代理人： | 紀麗麗 |
| 地址： | 266071 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 吸水 納米 纖維 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種超吸水納米纖維膜及其制備方法，納米纖維膜由聚丙烯酸和聚乙烯醇制備而成，聚丙烯酸和聚乙烯醇的質(zhì)量比為1:10?10:1；超吸水納米纖維的直徑為150?300nm，孔徑為0.5?1.5μm，孔隙率為50?85%，吸水倍率為5?200 g/g。將聚丙烯酸和聚乙烯醇兩種聚合物溶解在水中配制成混合水溶性紡絲液，通過靜電紡絲技術(shù)制備超吸水納米纖維膜，并以加熱處理方式誘導(dǎo)纖維膜進行酯化交聯(lián)反應(yīng)，賦予交聯(lián)后纖維膜在油/水乳液中的吸水但不溶于水的能力。所制得的納米纖維膜膜孔隙率高，比表面積大，能夠?qū)崿F(xiàn)在含水的油相介質(zhì)中快速吸收水分，對燃料等油相液體環(huán)境中微量水分及雜質(zhì)進行高效快速去除。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于吸水纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超吸水納米纖維膜及其制備方法。
背景技術(shù)
高吸水纖維是繼高吸水樹脂之后，發(fā)展起來的特殊功能纖維，它是高吸水樹脂的延伸與拓展。由于高吸水纖維具有許多優(yōu)越性，國內(nèi)外高對吸水纖維的研究非常活躍。目前高吸水纖維的生產(chǎn)國主要有加拿大、日本、美國、英國、德國等。
聚乙烯醇(PVA)是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的多羥基聚合物，聚乙烯醇(PVA)纖維具有親水性、強度高、模量高、耐磨性好、熱性能好，耐腐蝕性、耐氣候性優(yōu)異，在復(fù)合材料中與基體材料界面粘結(jié)性良好等優(yōu)點，聚乙烯醇(PVA)可以應(yīng)用于吸水纖維的制備，但其吸水速度較慢，并逐漸溶于水中。聚丙烯酸(PA)是另一種水溶性高分子樹脂，廣泛應(yīng)用于污水處理，及吸水樹脂領(lǐng)域；同樣，聚丙烯酸(PA)纖維本身溶解于水中，不能單獨作為吸水材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超吸水納米纖維膜及其制備方法，以克服現(xiàn)有用于油水分離體系中的吸水樹脂存在的吸水速率低，易溶于水的缺陷，并實現(xiàn)含水油相乳液的一次性透過除水。
為此，本發(fā)明提供了一種超吸水納米纖維膜，由聚丙烯酸和聚乙烯醇制備而成，聚丙烯酸和聚乙烯醇的質(zhì)量比為1:10-10:1；所述超吸水納米纖維的直徑為150-300nm，孔徑為0.5-1.5μm，孔隙率為50-85%，吸水倍率為5 -200 g/g。
本發(fā)明還提供了一種超吸水納米纖維膜的制備方法，包括以下步驟：
（1）將聚丙烯酸、聚乙烯醇和去離子水混合均勻得到混合液，聚丙烯酸和聚乙烯醇的質(zhì)量比為1:10-10:1，混合液的質(zhì)量濃度為5-30%；
（2）將混合液注入靜電紡絲裝置中進行紡絲，得到納米纖維；電壓為20-35千伏，將收集滾筒接地；
（3）將納米纖維依次進行烘干和熱交聯(lián)處理，得到超吸水納米纖維膜。
優(yōu)選的，所述步驟（1）中，聚丙烯酸的分子量為10-50萬，聚乙烯醇的分子量為5-25萬，其醇解度為88-99.9%。
優(yōu)選的，所述步驟（3）中，烘干溫度為50-90℃，熱交聯(lián)溫度為130-190℃，熱交聯(lián)時間為10-120min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明提供了一種超吸水納米纖維膜及其制備方法，將聚丙烯酸和聚乙烯醇兩種聚合物溶解在水中配制成混合水溶性紡絲液，通過靜電紡絲技術(shù)制備直徑在150-300納米范圍內(nèi)的超吸水納米纖維膜，并以加熱處理方式誘導(dǎo)纖維膜進行酯化交聯(lián)反應(yīng)，賦予交聯(lián)后纖維膜在油/水乳液中的吸水但不溶于水的能力。所制得的聚丙烯酸/聚乙烯醇超吸水性納米纖維膜膜孔隙率高，比表面積大，能夠?qū)崿F(xiàn)在含水的油相介質(zhì)中快速吸收水分，對燃料等油相液體環(huán)境中微量水分及雜質(zhì)進行高效快速去除。此外，在靜電紡絲過程中以水為溶劑，不涉及有機溶劑回收等環(huán)保問題，原料來源廣泛，具有很好的市場應(yīng)用價值。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方式后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例1制備得到的超吸水納米纖維的SEM圖；
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