[發明專利]高強度納米纖維復合膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010163298.3
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111375317B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 郭啟浩;王棟;劉軻;趙青華;李沐芳
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01D71/38
• 分類號: B01D71/38;B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 戴寶松

本發明提供了一種高強度納米纖維復合膜及其制備方法。首先將乙烯?醋酸乙烯共聚物高溫熔化后，均勻噴涂在無紡布基層上，進行熱壓預處理，使得所述乙烯?醋酸乙烯共聚物初步粘附在所述無紡布基層上，冷卻得到熱熔粘合無紡布基層；然后將乙烯醇?乙烯共聚物和醋酸丁酸纖維素共混，采用熔融共混擠出相分離法制備得到PVA?co?PE納米纖維膜，將其分散于溶劑中，高速剪切得到PVA?co?PE納米纖維懸浮液；接著將PVA?co?PE納米纖維懸浮液噴涂在熱熔粘合無紡布基層上，干燥處理后，對負載有PVA?co?PE納米纖維的熱熔粘合無紡布基層進行熱壓處理，使得所述乙烯?醋酸乙烯共聚物發生部分熔化，得到高強度納米纖維復合膜。該納米纖維復合膜具備優異的粘合效果和高剝離強度。

技術領域

本發明涉及納米纖維膜材料的制備領域，尤其涉及一種高強度納米纖維復合膜及其制備方法。

背景技術

納米纖維具有纖維結構精細、比表面積大、孔隙率高、柔韌性、吸附性和過濾性好等優良性能，利用納米材料的特性開發多功能、高附加值的紡織品，擴大納米材料在紡織行業的應用領域，成為目前納米纖維材料開發的熱點。但是，納米纖維單獨使用時存在機械強度低，使用壽命短等弊端，無法滿足工業化加工需求。因此，為拓寬其應用領域，真正實現產品價值，需將納米纖維與基布復合來增強纖維膜的強力。但是，將納米纖維與無紡布基層直接復合時，二者間的粘合強度往往較小，實際使用時，在外力作用下，納米纖維膜與基布容易發生分離，不能滿足服用及產業應用的要求。因此，提高納米纖維膜與基布間的粘合強度是現如今納米纖維材料領域亟待解決的一大技術難點。

層壓復合工藝通過粘結的辦法把具有各種功能的材料結合在一起，是獲得多功能復合材料的有效手段。層壓處理中使用的粘合劑可以是熱熔粘合劑或溶劑粘合劑，但對于納米纖維層壓而言，熱熔粘合劑污染小，成本低，且處理過程所需熱量很少，所以首選熱熔粘合劑，經過熱壓處理，使納米纖維膜與基布粘合，能夠有效提高納米纖維復合材料的粘合牢度。

申請號為CN200880018620.0的發明專利公開了一種形成納米纖維網和基底的層壓體的方法以及使用該層壓體的過濾器。所述方法包括提供具有收集表面的載體層，在載體層的收集表面上形成納米纖維網，提供具有兩個主表面的柔性多孔基底，將粘合劑層施加到基底的一個表面的至少一部分上，使粘合劑層與納米纖維網接觸并將納米纖維網粘結到基底上，以及任選地移除載體層，從而形成復合片材。采用熔融粘合劑是要在高于該粘合劑的軟化點或熔點的溫度下施加粘合劑并且使納米纖維網與基底接觸。但是該方法的不足之處在于：納米纖維與無紡布基層之間的粘合效果不均勻且粘合強度提升有限，并不能滿足實際應用的需求。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種具備優異粘合強度和力學性能的高強度納米纖維復合膜及其制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種高強度納米纖維復合膜的制備方法，包括如下步驟：

S1、將乙烯-醋酸乙烯共聚物高溫熔化后，得到乙烯-醋酸乙烯共聚物熔體；將所述乙烯-醋酸乙烯共聚物熔體以5～20g/m²的用量，均勻噴涂在無紡布基層上，然后將噴涂后的無紡布基層放在熱壓機上進行熱壓預處理，使得所述乙烯-醋酸乙烯共聚物初步平整的均勻粘附在所述無紡布基層上，再進行冷卻處理，得到負載有所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熱熔粘合無紡布基層；

S2、將乙烯醇-乙烯共聚物和醋酸丁酸纖維素共混，采用熔融共混擠出相分離法制備得到所述醋酸丁酸纖維素脫除的PVA-co-PE納米纖維膜；將所述PVA-co-PE納米纖維膜分散于溶劑中，以8000～10000r/min轉速高速剪切分散3～5min，得到PVA-co-PE納米纖維懸浮液；

S3、將步驟S2所得的所述PVA-co-PE納米纖維懸浮液噴涂在步驟S1所得的所述熱熔粘合無紡布基層上，干燥處理后，采用熱壓機以預定熱壓壓力，在75～150℃熱壓溫度下，對負載有PVA-co-PE納米纖維的熱熔粘合無紡布基層進行熱壓處理，使得所述乙烯-醋酸乙烯共聚物發生部分熔化，得到高強度納米纖維復合膜。