一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法技术

本发明专利技术提供一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯醇粉末加入去离子水中，加热溶解后，得到聚乙烯醇溶液；将硅的前驱体加入去离子水中，混合均匀，加入聚乙二醇溶液，继续搅拌均匀，滴加盐酸调节体系pH值至酸性，一边滴加聚乙二醇一边搅拌反应，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液；将二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中加入氨基化二氧化硅溶胶形成纺丝液，静电纺丝，制备得到二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜；将二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜置于两基布中间，针刺，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布；将二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布经乙醇处理，浸入氢氧化钾溶液中加热，得到二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法
本专利技术属于纺织材料
，具体涉及一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法。
技术介绍
聚乙烯醇是由由聚醋酸乙烯酯醇解而成的一种水溶性、可完全生物降解的聚合物，其分子主链为碳链，由于大量的羟基存在，极性强，会形成大量的分子间和分子内氢键，具有良好的吸湿性能和良好的可纺性，但是机械性能较差，需要与其他材料复合以制备得到满足使用需要的纤维材料。静电纺丝是利用高压电源产生的强大静电场力，将可纺性高分子溶液或熔体纺成直径在微米至纳米范围内的超细纤维膜。中国专利CN101724917B公开的一种聚乙烯醇静电纺丝溶液的制备方法，将聚乙烯醇颗粒混合于蒸馏水中，加热磁搅拌使其充分溶解，获得聚乙烯醇溶液，然后聚乙烯醇溶液在室温环境中自然冷却至室温，再添加碳酸氢氨搅拌使其溶解，获得含碳酸氢氨的复合聚乙烯醇溶液；最后将复合聚乙烯醇溶液置于30℃-60℃的水浴中，机械搅拌处理对复合聚乙烯醇溶液进行膨化处理，获得均匀的膨化聚乙烯醇纺丝液。中国专利CN106012047B公开的利用静电纺丝法制备形貌可控的聚乙烯醇复合纤维的方法，将阳离子表面活性剂、助表面活性剂以及烷烃类油相在室温下混合均匀，得到反应液；将含有可溶性二价金属盐、可溶性三价金属盐及碱性物质的水溶液与反应液混合，得到微乳液体系，经90～120℃下水热反应4～24h，得到所述的层状双金属氢氧化物纳米棒；将层状双金属氢氧化物纳米棒与去离子水混合，分散均匀得到分散液；向分散液中加入聚乙烯醇，搅拌溶解，得聚乙烯醇/层状双金属氢氧化物纳米棒混合液；最后将聚乙烯醇/层状双金属氢氧化物纳米棒混合液经静电纺丝，得到形貌可控的聚乙烯醇复合纤维。由上述现有技术可知，通过将聚乙烯醇单独或者将聚乙烯醇与纳米材料复合制备纺丝液，经静电纺丝制备得到功能性的聚乙烯醇复合纤维，但是目前基于多孔聚乙烯醇复合纤维膜方面的报道并不多见。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，本专利技术以聚乙烯醇、聚乙二醇和二氧化硅作为主要原料制备成纤维膜，制备成的无纺布经氢氧化钾去除聚乙二醇，制备得到孔隙分布均匀的多孔聚乙烯醇无纺布。本专利技术制备的多孔聚乙烯醇无纺布具有优异的亲肤吸湿锁水性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚乙烯醇粉末加入去离子水中，加热溶解后，得到聚乙烯醇溶液；(2)将硅的前驱体加入去离子水中，混合均匀，加入步骤(1)制备的聚乙二醇溶液，继续搅拌均匀，滴加盐酸调节体系pH值至酸性，一边滴加聚乙二醇一边搅拌反应，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液；(3)将步骤(2)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中加入氨基化二氧化硅溶胶，搅拌均匀后，置于静电纺丝装备中，静电纺丝，制备得到二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜；(4)将步骤(3)制备的二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜依次放置于两基布中间，经针刺工艺，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布；(5)将步骤(4)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布经乙醇预处理后，浸入氢氧化钾溶液中，加热去除聚乙二醇，得到二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的含量为10-15wt％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，硅的前驱体和去离子水的物质的量的比为1:3.5-4。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，酸性的pH值为3-4。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中二氧化硅、乙二醇和聚乙烯醇的质量比为1:7-10：13-18。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，静电纺丝的电压为17-20kV，接收距离为20-25cm。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜中纤维的直径为800-1500nm，克重为80-100g/cm2。作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布中二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜的含量为50-70wt％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，加热去除聚乙二醇的温度为100℃。作为上述技术方案的优选，所述步骤(5)中，二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的孔隙尺寸为30-80nm，孔隙率为25-30％。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布主要原料为二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜，聚乙烯醇纤维具有很好的吸水性和锁水性，二氧化硅颗粒具有丰富的羟基，本专利技术先将硅的前驱体均匀分散于聚乙烯醇溶液中，然后二氧化硅的成型过程中将聚乙烯醇和聚乙二醇均匀分散其中，再借助静电纺丝的挤压作用，将二氧化硅作为固定点，将聚乙烯醇纤维网固定的同时，将聚乙二醇均匀包覆其中，之后再加入氨基化二氧化硅，利用氨基化二氧化硅表面的氨基于二氧化硅表面的羟基和聚乙烯醇表面的羟基之间形成化学键，加大三者之间的结合力，制备得到三组分分布均匀牢固的聚乙烯醇纤维膜。为了提高聚乙烯醇无纺布的克重以满足日常使用的要求，将聚乙烯醇无纺布作为夹层，进行针刺固化处理，继而得到机械性能满足使用要求的无纺布材料。最后将聚乙烯醇无纺布先经乙醇固化处理后，利用氢氧化钾去除聚乙二醇，制备得到多孔聚乙烯醇无纺布材料。(2)本专利技术制备的多孔聚乙烯醇无纺布材料的孔隙分布均匀，孔隙率适中，吸湿报税性能优异，具有一定的机械性能，满足日常使用的要求，可作为功能纺织品使用，满足特定用途的需求。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：(1)将聚乙烯醇粉末加入去离子水中，在35℃下加热溶解后，得到含量为10wt％的聚乙烯醇溶液。(2)按照硅的前驱体和去离子水的物质的量的比为1:3.5，将硅的前驱体加入去离子水中，混合均匀，加入聚乙二醇溶液，继续搅拌均匀，滴加盐酸调节体系pH值至3，一边滴加聚乙二醇一边以1000r/min的速率搅拌反应1h，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液其中二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中二氧化硅、乙二醇和聚乙烯醇的质量比为1:7：13。(3)将二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中加入占总质量3％的氨基化二氧化硅溶胶，搅拌均匀后，置于静电纺丝装备中，在电压为17kV，接收距离为20cm的条件下静电纺丝，制备得到二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜，其中二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜中纤维的直径为800-1500nm，克重为80-100g/cm2。(4)将二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜依次放置于两基布中间，按照10针/cm的密度进行针刺固化工艺，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布，其中二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布中二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜的含量为50wt％。(5)将二氧化硅改性的聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将聚乙烯醇粉末加入去离子水中，加热溶解后，得到聚乙烯醇溶液；/n(2)将硅的前驱体加入去离子水中，混合均匀，加入步骤(1)制备的聚乙二醇溶液，继续搅拌均匀，滴加盐酸调节体系pH值至酸性，一边滴加聚乙二醇一边搅拌反应，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液；/n(3)将步骤(2)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中加入氨基化二氧化硅溶胶，搅拌均匀后，置于静电纺丝装备中，静电纺丝，制备得到二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜；/n(4)将步骤(3)制备的二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜依次放置于两基布中间，经针刺工艺，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布；/n(5)将步骤(4)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布经乙醇预处理后，浸入氢氧化钾溶液中，加热去除聚乙二醇，得到二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇粉末加入去离子水中，加热溶解后，得到聚乙烯醇溶液；
(2)将硅的前驱体加入去离子水中，混合均匀，加入步骤(1)制备的聚乙二醇溶液，继续搅拌均匀，滴加盐酸调节体系pH值至酸性，一边滴加聚乙二醇一边搅拌反应，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液；
(3)将步骤(2)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇溶液中加入氨基化二氧化硅溶胶，搅拌均匀后，置于静电纺丝装备中，静电纺丝，制备得到二氧化硅改性的聚乙烯醇纤维膜；
(4)将步骤(3)制备的二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇纤维膜依次放置于两基布中间，经针刺工艺，得到二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布；
(5)将步骤(4)制备的二氧化硅改性的聚乙烯醇无纺布经乙醇预处理后，浸入氢氧化钾溶液中，加热去除聚乙二醇，得到二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布。


2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的含量为10-15wt％。


3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，硅的前驱体和去离子水的物质的量的比为1:3.5-4。


4.根据权利要求1所述的一种二氧化硅改性的多孔聚乙烯醇无纺布的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志英，
申请(专利权)人：武汉智达纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42