The invention discloses a preparation method of cellulose nanocrystalline water-proof and moisture-permeable film and its products and applications. The hydrophilic cellulose nanocrystalline spinning solution is drawn out on the receiving substrate by using a combined needle in electrospinning to prepare a hydrophilic fiber layer; the adhesive is sprayed on the hydrophilic fiber layer by recycling solvent vapor to form an adhesive layer; and the hydrophobic polymer is sprayed on the hydrophilic fiber layer by recycling solvent vapor. Soluble in solvent B, hydrophobic fiber layer is formed by electrospinning on the adhesive layer. Finally, chemical crosslinking reaction between polymer matrix and crosslinking agent is initiated by ultrasonic composite method, water resistance of fiber membrane is enhanced, pore structure of fiber membrane is regulated, and preparation method of cellulose nanocrystalline electrospinning waterproof and moisture permeable film is obtained. The invention effectively solves the problem that the liquid outlet end of the needle/nozzle used for electrospinning is easily blocked, and has great application prospects in the fields of functional protective clothing, automobile parts and other fields.
【技术实现步骤摘要】
纤维素纳米晶防水透湿膜的制备方法及其产品和应用
本专利技术涉及一种纤维基防水透湿膜的制备方法及其产品和应用,属于静电纺丝功能型材料
技术介绍
防水透湿膜材料是防水透湿功能服装的核心材料,该材料既要有良好的防水性,抵抗外界液态水对服装的渗透,又要有优异的透湿性能,从而保持对人体微环境的平衡调控;要求材料具有较小的孔径(小于水滴尺寸,大于水分子尺寸)和较高的孔隙率(以保证较高的透湿)。静电纺丝技术是一种制备小孔径,高孔隙率结构纤维膜的有效方法,在高性能防水透湿微孔膜加工领域具有巨大的应用潜力。目前静电纺丝方法在防水透湿材料加工领域的专利技术包括:一种高效防水透湿面料及其制备方法(CN102632648A)、一种高透湿通量的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置(CN104452109A)、一种防水透湿复合膜及其制备方法(CN103963393A)、一种透气不透水聚氨酯纳米纤维膜的制备方法(CN102517794A)等,其主要目的为提高防水透湿膜的防水性与透湿性,所制备的膜材料不具备单向导湿特性,在高湿环境下湿气易进入服装内部,人体排出的汗液难以蒸发使人感觉粘湿、闷热等不适。纤维素纳米晶体(CelluloseNanowhiskers)是一种从天然纤维素纤维中分离出来的直径在1~100nm之间的具有颗粒状、棒状(针状)或丝状结构的纳米材料。因具有可再生、高强度、高弹性模量、高比表面积、低成本、可生物降解、纳米级精细尺度等优点而受到了尤为广泛的关注。如何以简单的工艺,制备具有良好均匀尺寸结构且能够制备防水透湿的纤维膜,是目前纤维材料制备中亟待解决的技术难题 ...
【技术保护点】
1.一种纤维素纳米晶防水透湿膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将质量分数为5~30%亲水型纤维素纳米晶溶于溶剂A中,加入交联剂,交联剂占亲水型聚合物的质量分数为1~5%,制备纺丝溶液,通过静电纺丝用组合式针头实现纺丝液在接收基材上进行拉伸出丝制备亲水型纤维层,所述的溶剂A为乙醇、异丙醇、N‑甲基吡咯烷酮中的一种;(2)采用回收的溶剂A蒸汽将胶黏剂喷涂在亲水型纤维层上,形成胶黏剂层;(3)将疏水型聚合物溶于溶剂B中,得到纺丝溶液,通过静电纺丝用组合式针头在胶黏剂层上静电纺形成2~30μm厚的疏水型纤维层,所述的溶剂B为乙醇、醋酸、N‑N二甲基甲酰胺中的一种或几种;(4)最后通过超声波复合的方法引发聚合物基体与交联剂发生化学交联反应,增强纤维膜的耐水性并调控纤维膜的孔结构,获得纤维素纳米晶静电纺防水透湿膜的制备方法。
【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米晶防水透湿膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将质量分数为5~30%亲水型纤维素纳米晶溶于溶剂A中,加入交联剂,交联剂占亲水型聚合物的质量分数为1~5%,制备纺丝溶液,通过静电纺丝用组合式针头实现纺丝液在接收基材上进行拉伸出丝制备亲水型纤维层,所述的溶剂A为乙醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种;(2)采用回收的溶剂A蒸汽将胶黏剂喷涂在亲水型纤维层上,形成胶黏剂层;(3)将疏水型聚合物溶于溶剂B中,得到纺丝溶液,通过静电纺丝用组合式针头在胶黏剂层上静电纺形成2~30μm厚的疏水型纤维层,所述的溶剂B为乙醇、醋酸、N-N二甲基甲酰胺中的一种或几种;(4)最后通过超声波复合的方法引发聚合物基体与交联剂发生化学交联反应,增强纤维膜的耐水性并调控纤维膜的孔结构,获得纤维素纳米晶静电纺防水透湿膜的制备方法。2.根据权利要求1中所述纤维素纳米晶防水透湿膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述静电纺丝的电压为5~50kV,所述接收基材为纺织品、铜网或非织造布,收距离为10~30cm,纺丝溶液的供液速度为0.5~10mL/h,所得亲水型纤维层的厚度为2~30μm。3.根据权利要求1或2中所述纤维素纳米晶防水透湿膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员:何丹农,林琳,王岩岩,陈超,徐少洪,陈振,金彩虹,
申请(专利权)人:上海纳旭实业有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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