本发明专利技术涉及聚酰亚胺纳米纤维絮片及其制备方法。所述方法包括以下步骤：(1)采用二胺和二酐单体来合成热熔型聚酰胺酸纺丝液A；(2)采用二胺和二酐单体来合成部分熔融型聚酰胺酸纺丝液B；(3)对所述纺丝液A和所述纺丝液B进行静电纺丝以形成聚酰胺酸复合纳米纤维膜；(4)将所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜放置于两张绝缘纤维网之间，使用带静电的热风使其开松，从而得到蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片；(5)将所述蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片进行热亚胺化处理，得到具有多层结构的聚酰亚胺纳米纤维絮片。所述方法工艺简单，避免依赖环境湿度。所述絮片具有优异的防风效果、保暖性能、压缩性和回弹性等。回弹性等。回弹性等。
【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺纳米纤维絮片及其制备方法
[0001]本专利技术涉及纺织品用保暖材料领域，具体涉及聚酰亚胺纳米纤维絮片及其制备方法。
技术介绍
[0002]近年来，在纺织品(如服装、被褥等)所使用的保暖材料中，高性能纤维絮片越来越受关注。絮片是指由植物纤维、动物纤维或化学纤维制成的供保暖、隔热或防震用的具有蓬松结构的片状物。在纺织品用保暖材料领域中，絮片作为一种松散的填充料，具有轻质保暖等优点。
[0003]在众多高性能纤维絮片原料中，聚酰亚胺具有耐高低温、阻燃、轻质、保暖、抗菌、远红外等优良性能，因而其纤维絮片产品的应用领域逐年扩大，军用和民用市场广阔。然而，这一类聚酰亚胺纤维絮片由于纤维直径较大以及纤维之间的孔径较大，在有风和/或内外温差较大时，容易造成空气在其中流动，使热量损失，进而使其保暖性下降，其保温效果一般。
[0004]纳米纤维的直径小，所得的絮片具有孔隙率高、孔径小、轻质等特点，可储存大量的静止空气，从而提高了保暖效果和隔热效果，在保暖絮片领域具有巨大的应用前景。然而，通过静电纺丝形成的纳米纤维絮片的厚度通常在1mm以下，使其保暖性较差，并且压缩性和回弹性较差，使其在实际应用过程中受到很大限制。
[0005]到目前为止，已有许多有关纳米纤维絮片研究的报道。在一项研究中，通过在高湿环境(湿度通常大于80％)中进行静电纺丝，得到同时具有微米和纳米尺寸的纤维絮片。然而，其纤维间仅存在轻微粘结，结构容易塌陷，压缩性和回弹性不好，影响其保暖性，且还存在制备过程中产生飞絮现象。
[0006]此外，在另一项研究中，通过在静电纺丝喷头的侧方引入供气装置以在静电纺丝过程中通入空气，从而得到蓬松状纳米纤维絮片。然而，喷头处的气流会影响纺丝射流的稳定性，所得纳米纤维为普通的圆柱状，且蓬松结构仅简单堆积，不稳定，易塌陷，无法保证长期使用。
[0007]因此，需要开发一种工艺简单，能够大规模生产具有优异的防风效果、保暖性能、压缩性、回弹性的聚酰亚胺纳米纤维絮片的制备方法，以满足其在保暖材料领域的应用要求。
技术实现思路
[0008]技术问题
[0009]本专利技术的第一目的是，提供一种制备聚酰亚胺纳米纤维絮片的方法。所述方法工艺简单，能够进行快速的大规模生产，且避免依赖环境湿度。
[0010]本专利技术的第二目的是，提供一种具有多层结构的聚酰亚胺纳米纤维絮片，所述絮片具有优异的防风效果、保暖性能、压缩性和回弹性，能够长期使用。
[0011]技术方案
[0012]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种制备聚酰亚胺纳米纤维絮片的方法，所述方法包括以下步骤：
[0013](1)采用二胺和二酐单体来合成热熔型聚酰胺酸纺丝液A；
[0014](2)采用二胺和二酐单体来合成部分熔融型聚酰胺酸纺丝液B；
[0015](3)对所述热熔型聚酰胺酸纺丝液A和所述部分可熔融型聚酰胺酸纺丝液B进行静电纺丝以分别形成聚酰胺酸层A和聚酰胺酸层B，并使它们堆叠形成聚酰胺酸复合纳米纤维膜，所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜包含聚酰胺酸层A、聚酰胺酸层B和聚酰胺酸层A的叠加组合；
[0016](4)将所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜放置于水平布置且上下平行的两张绝缘纤维网之间，使带静电的热风从所述两张绝缘纤维网的下方由下向上通过所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜，使其开松，从而得到蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片；
[0017](5)将所述蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片进行热亚胺化处理，得到具有多层结构的聚酰亚胺纳米纤维絮片。
[0018]在一个实施方案中，在步骤(1)，
[0019]所述二胺单体为二氨基二苯醚二胺(ODA)、全间位三苯二醚二胺(1,3,3
‑
APB)、双酚A型二胺(BAPP)和4,4
‑
二氨基二苯砜(DDS)中的一种或多种，
[0020]所述二酐单体为联苯二酐(BPDA)、三苯二醚二酐(HQPDA)、二苯醚二酐(ODPA)、二苯酮二酐(BTDA)、双酚A型二酐(BPADA)和二苯硫醚二酐(TDPA)中的一种或多种。
[0021]在一个实施方案中，在步骤(2)中，
[0022]所述二胺单体为I类二胺单体和II类二胺单体的组合，
[0023]所述I类二胺单体为二氨基二苯醚二胺(ODA)、全间位三苯二醚二胺(1,3,3
‑
APB)和双酚A型二胺(BAPP)中的一种或多种，
[0024]所述II类二胺单体为对苯二胺(PPD)、联苯二胺(Bz)和4,4
‑
二氨基
‑
2,2
‑
二甲基联苯(DMB)中的一种或多种，
[0025]所述二酐单体为I类二酐单体和II类二酐单体的组合，
[0026]所述I类二酐单体为三苯二醚二酐(HQPDA)、二苯醚二酐(ODPA)、二苯酮二酐(BTDA)和双酚A型二酐(BPADA)中的一种或多种，
[0027]所述II类二酐单体为联苯二酐(BPDA)和对苯二酐(PMDA)中的一种或多种。
[0028]在一个实施方案中，在步骤(3)中，通过多组静电纺丝喷丝头进行所述静电纺丝，所述多组静电纺丝喷丝头包括三层纺丝喷丝头组，
[0029]其中，上层纺丝喷丝头的组数为1～3个，底层纺丝喷丝头的组数为1～3个，中间层纺丝喷丝头的组数为3～20个。
[0030]在一个实施方案中，在步骤(4)中，
[0031]所述两张绝缘纤维网均为芳纶纤维网，其网孔大小为2～5cm，
[0032]所述两张绝缘纤维网之间的距离为5～30mm，
[0033]所述带静电的热风为带正电荷或带负电荷的热风，热风温度为80～150℃。
[0034]在一个实施方案中，所述热亚胺化处理的温度为300～450℃。
[0035]根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种通过上述方法制备的聚酰亚胺纳米纤维
絮片，所述絮片包括聚酰亚胺层A、聚酰亚胺层B和聚酰亚胺层A的叠加组合，
[0036]其中，所述絮片的密度小于5mg/cm3，透气率小于10mm/s，透湿率大于6000g/(m2·
24h)，压缩率大于80％，回复率大于90％。
[0037]在一个实施方案中，所述聚酰亚胺层A为膜状防风层，所述聚酰亚胺层B为蓬松状保暖层。
[0038]在一个实施方案中，所述聚酰亚胺层A通过热熔型聚酰胺酸的热亚胺化处理得到，纤维直径为100～500nm，
[0039]所述聚酰亚胺层A的厚度为1～100μm，
[0040]所述聚酰亚胺层A的孔径为0.5～2μm。
[0041]在一个实施方案中，所述聚酰亚胺层B通过部分熔融型聚酰胺酸的热亚胺化处理得到，纤维直径为500～1500nm，
[0042]所述聚酰亚胺层B的厚度为1～20mm，
[0043]所述聚酰亚胺层B的孔径为3～10μm。
[0044]有益效果
[0045]与现有技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备聚酰亚胺纳米纤维絮片的方法，所述方法包括以下步骤：(1)采用二胺和二酐单体来合成热熔型聚酰胺酸纺丝液A；(2)采用二胺和二酐单体来合成部分熔融型聚酰胺酸纺丝液B；(3)对所述热熔型聚酰胺酸纺丝液A和所述部分可熔融型聚酰胺酸纺丝液B进行静电纺丝以分别形成聚酰胺酸层A和聚酰胺酸层B，并使它们堆叠形成聚酰胺酸复合纳米纤维膜，所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜包含聚酰胺酸层A、聚酰胺酸层B和聚酰胺酸层A的叠加组合；(4)将所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜放置于水平布置且上下平行的两张绝缘纤维网之间，使带静电的热风从所述两张绝缘纤维网的下方由下向上通过所述聚酰胺酸复合纳米纤维膜，使其开松，从而得到蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片；(5)将所述蓬松状聚酰胺酸纳米纤维絮片进行热亚胺化处理，得到具有多层结构的聚酰亚胺纳米纤维絮片。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)，所述二胺单体为二氨基二苯醚二胺(ODA)、全间位三苯二醚二胺(1,3,3
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APB)、双酚A型二胺(BAPP)和4,4
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二氨基二苯砜(DDS)中的一种或多种，所述二酐单体为联苯二酐(BPDA)、三苯二醚二酐(HQPDA)、二苯醚二酐(ODPA)、二苯酮二酐(BTDA)、双酚A型二酐(BPADA)和二苯硫醚二酐(TDPA)中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述二胺单体为I类二胺单体和II类二胺单体的组合，所述I类二胺单体为二氨基二苯醚二胺(ODA)、全间位三苯二醚二胺(1,3,3
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APB)和双酚A型二胺(BAPP)中的一种或多种，所述II类二胺单体为对苯二胺(PPD)、联苯二胺(Bz)和4,4
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二氨基
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2,2
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二甲基联苯(DMB)中的一种或多种，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯豪情，欧阳文，程楚云，侯翔宇，
申请(专利权)人：江西先材纳米纤维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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