一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法及其产品技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，并具体公开了一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法及其产品。所述方法包括S1将含钨元素的化合物与高分子粘结剂溶解在有机溶剂中；S2所述反应液通气氛搅拌，得到喷气纺丝液；S3将所述喷气纺丝液进行喷气纺丝，得到含钨元素前驱体纳米纤维；S4制作含钨化合物的纳米纤维膜：将所述含钨元素前驱体纳米纤维置于真空中干燥，得到纯白的含钨化合物的纳米纤维膜；S5封装成型。本发明专利技术还提供了该方法所制备的产品。本发明专利技术基于含钨化合物薄膜的颜色变化的可重写纸张，可以使用紫外线进行高效打印，并通过加热多次而不会造成对比度和分辨率的明显损失，合成工艺简单，所制备的产品具有很好的柔韧性以及防水性能。

A preparation method and product of inkless and repeatable erasable nanofibre paper

The invention belongs to the technical field of nano-materials, and specifically discloses a preparation method and a product of inkless and repeatable erasable nano-fiber paper. The method includes dissolving tungsten-containing compounds and polymer binders in organic solvents by S1; stirring the reaction liquid by ventilation atmosphere in S2 to obtain jet spinning fluid; spinning the jet spinning fluid by S3 to obtain tungsten-containing precursor nanofibers; fabricating tungsten-containing nanofibers by S4: putting the tungsten-containing precursor nanofibers in vacuum to dry. Dry, get pure white tungsten-containing nanofibers membrane; S5 packaging. The invention also provides a product prepared by the method. The rewritable paper based on the color change of tungsten compound film can be printed efficiently by ultraviolet ray, and can be heated many times without obvious loss of contrast and resolution. The synthesis process is simple, and the product has good flexibility and waterproof performance.

【技术实现步骤摘要】
一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法及其产品
本专利技术属于纳米材料
，更具体地，涉及一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法及其产品。
技术介绍
光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变，且这种改变一般是可逆的。随着科技的进步和社会的发展，纳米材料逐步渗入到各个领域。纸张作为书写材料的专利技术，极大地促进了文明的发展和传播。然而，它的大规模生产和使用也给现代社会带来了重大的环境和可持续性问题。为了减少纸张的生产和消耗，开发可多次使用的替代可重写介质是非常理想的。因此，研究了基于含钨化合物薄膜的颜色变化的可重写纸张，可以使用紫外线进行高效打印，并通过加热多次而不会造成对比度和分辨率的明显损失。关于含钨化合物光致变色的研究仅局限于氧化钨，并且其合成工艺复杂，光致变色薄膜柔韧性差。因此本领域亟待提出光致变色的纳米纤维及其相关的无墨可反复擦写纳米纤维纸，以解决现有技术中纳米纤维纸合成工艺复杂，不可重复利用的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法及其产品，基于含钨化合物薄膜的颜色变化的可重写纸张，可以使用紫外线进行高效打印，并通过加热多次而不会造成对比度和分辨率的明显损失，同时本专利技术封装后的纳米纤维纸合成工艺简单，具有很好的柔韧性以及防水性能。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法，包括如下步骤：S1将含钨元素的化合物与高分子粘结剂溶解在有机溶剂中，配置得到反应液；S2将步骤S1配制的所述反应液通气氛搅拌，得到喷气纺丝液；S3将步骤S2配制的所述喷气纺丝液进行喷气纺丝，得到含钨元素前驱体纳米纤维；S4将步骤S3得到的所述含钨元素前驱体纳米纤维置于真空中干燥，得到含钨化合物的纳米纤维膜；S5将步骤S4制作的含钨化合物的纳米纤维膜用柔性材料封装，得到纳米纤维纸。进一步的，步骤S1中，所述含钨元素的化合物为六氯化钨、四氯化钨、偏钨酸铵或二氯化钨。进一步的，步骤S1中，所述高分子粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯醇。进一步的，步骤S1中，所述有机溶剂为异丙醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿或乙醚。进一步的，步骤S5中，所述柔性材料为PDMS。进一步的，步骤S1中，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1:1～2:1，优选的，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1.5:1～1.8:1，进一步优选的，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1.6:1。进一步的，步骤S3中，所述喷气纺丝的气压为20kPa～100kPa，所述喷气纺丝放入距离为5cm～100cm，所述喷气纺丝的液流速为0.5mL/h～5mL/h；优选的，所述喷气纺丝放入距离为50cm，所述喷气纺丝的液流速为3mL/h。进一步的，步骤S4中，所述干燥的温度为50℃～120℃，所述干燥的时间为12h～24h；优选的，所述干燥的温度为80℃。按照本专利技术的另一个方面，提供一种无墨可反复擦写纳米纤维纸，采用上述的一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法制得。进一步的，所述包括纳米纤维纸含钨化合物的纳米纤维膜及用于封装所述含钨化合物的纳米纤维膜的柔性材料。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术将通过将含钨元素的化合物与喷气纺丝技术相结合，通过精确控制反应液的配比以及喷气纺丝工艺参数，与传统的静电纺丝技术相比，实现了简单快速、高效节能和适合规模化生产的光致变色含钨化合物纳米纤维制备工艺，同时能实现不需要高温煅烧下合成了光致变色含钨化合物纳米纤维，制备的纳米纤维纸具有连续性完好、直径分布均匀且柔性较好的特点。(2)本专利技术采用特定配比的反应液作为纳米纤维的喷气纺丝液，同时通过对喷气纺丝液制备的时间和温度进行相应的调整，从而使得所获得的喷气纺丝液具备纺丝成形快，成形效果好的特点。(3)本专利技术使用的喷气纺丝技术，同时通过对相关喷气纺丝技术工艺参数进行精确控制，喷气纺丝的气压为20kPa～100kPa、喷气纺丝放入距离为5cm～100cm、喷气纺丝的液流速为0.5mL/h～5mL/h，在此特定的喷气纺丝条件下，所获得的含钨化合物纳米纤维加热多次而不会造成对比度和分辨率的明显损失，传统的静电纺丝技术相比，实现了简单快速、高效节能和适合规模化生产的光致变色含钨化合物纳米纤维制备工艺。(4)本专利技术实现了在真空干燥条件下合成了光致变色含钨化合物纳米纤维，干燥的温度为50℃～120℃，进而不需要高温煅烧，所制备的纤维连续性完好、直径分布均匀且具有很好的柔性。(5)本专利技术采用柔性材料对光致变色含钨化合物纳米纤维进行封装，使得所制备的纳米纤维纸具有连续性完好、直径分布均匀且柔性较好的特点。(6)本专利技术所制备的纳米纤维纸，可以使用紫外线进行高效打印，并通过加热多次而不会造成对比度和分辨率的明显损失，具有连续性完好、直径分布均匀且柔性较好的特点。附图说明图1为本专利技术涉及的无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备流程图；图2为本专利技术涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维的Roman图谱；图3为本专利技术实施例1涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维SEM照片；图4为本专利技术实施例2涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维SEM照片；图5为本专利技术实施例3涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维SEM照片；图6为本专利技术实施例4涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维SEM照片；图7为本专利技术实施例5涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维SEM照片；图8为本专利技术中光致变色含钨化合物纳米纤维实物图及多次循环使用图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，为本专利技术涉及的无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备流程图，其可反复擦写纳米纤维纸的制备方法包括如下步骤：S1配制反应液：将含钨元素的化合物与高分子粘结剂溶解在有机溶剂中；所述含钨元素的化合物为六氯化钨、四氯化钨、偏钨酸铵或二氯化钨，所述有机溶剂为异丙醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿或乙醚，所述高分子粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯醇，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1:1～2:1，优选的，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1.5:1～1.8:1，进一步优选的，所述含钨元素的化合物与所述高分子粘结剂的重量比为1.6:1。S2配制喷气纺丝液：将步骤S1配制的所述反应液通气氛搅拌，得到喷气纺丝液；S3喷气纺丝：将步骤S2配制的所述喷气纺丝液进行喷气纺丝，得到含钨元素前驱体纳米纤维，所述喷气纺丝的气压为20kPa～100kPa，所述喷气纺丝放入距离为5cm～100cm，所述喷气纺丝的液流速为0.5mL/h～5mL/h；优选的，所述喷气纺丝放入距离为50cm，所述喷气纺丝的液流速为3mL/h。如图2所示，为本专利技术涉及的光致变色含钨化合物纳米纤维的Roman图谱；S4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将含钨元素的化合物与高分子粘结剂溶解在有机溶剂中，配置得到反应液；S2将步骤S1配制的所述反应液通气氛搅拌，得到喷气纺丝液；S3将步骤S2配制的所述喷气纺丝液进行喷气纺丝，得到含钨元素前驱体纳米纤维；S4将步骤S3得到的所述含钨元素前驱体纳米纤维置于真空中干燥，得到含钨化合物的纳米纤维膜；S5将步骤S4制作的含钨化合物的纳米纤维膜用柔性材料封装，得到纳米纤维纸。

【技术特征摘要】
1.一种无墨可反复擦写纳米纤维纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将含钨元素的化合物与高分子粘结剂溶解在有机溶剂中，配置得到反应液；S2将步骤S1配制的所述反应液通气氛搅拌，得到喷气纺丝液；S3将步骤S2配制的所述喷气纺丝液进行喷气纺丝，得到含钨元素前驱体纳米纤维；S4将步骤S3得到的所述含钨元素前驱体纳米纤维置于真空中干燥，得到含钨化合物的纳米纤维膜；S5将步骤S4制作的含钨化合物的纳米纤维膜用柔性材料封装，得到纳米纤维纸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含钨元素的化合物为六氯化钨、四氯化钨、偏钨酸铵或二氯化钨。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述高分子粘结剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯醇。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述有机溶剂为异丙醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿或乙醚。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤S5中，所述柔性材料为PDMS。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，严有为，叶品，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42