【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无纺布制备领域，具体涉及一种微纳米无纺布的制备方法及应用该方法获得的无纺布。
技术介绍
1、微纳米无纺布由于制备技术的不同，拥有不同的微观结构，从而展现出不一样的性能。目前比较先进的微纳米无纺布制备方法包括熔喷纺丝、静电纺丝以及闪蒸纺丝。
2、熔喷纺丝一般采用熔体指数较高的聚丙烯、聚酯、聚酰胺等聚合物，在熔融状态下喷出，并经由高速气流进行拉伸，在网布上进行铺展，而得到微纳米级别的无纺布；由于工艺和原料所限，熔喷纺丝获得的纤维直径一般在微米级别，但是纤维的分子量和结晶度低，所以导致无纺布的强度不高从而使其应用大大受限；在许多情况下需要进行加固，做成sms等复合结构才能满足应用要求。静电纺丝采用高压静电场对纺丝流体进行牵引拉伸，可以获得直径为纳米尺度的纤维制成的无纺布，但是由于其产能较低，产品成本比较高，且产品的强度不高，使其应用范围也受到限制。
3、而利用闪蒸纺丝技术制备的功能无纺布材料，由于具有纤维直径细、比表面积大、材料结晶度高、具备三维连续结构等诸多结构优点，从而拥有良好的防水、透气、耐候、抗撕裂、高反射率、阻隔颗粒及细菌等诸多优点。美国杜邦公司的特卫强(tyvek)是成功应用闪蒸纺丝生产的商业化产品，其采用的技术是将高密度聚乙烯(high densitypolyethylene，hdpe)高温高压下溶解于低沸点的一氟-三氯甲烷溶剂，形成均相的纺丝溶液，在纺丝前通过降压腔，利用降压使溶液发生相分离进入两相区，后将相分离的两相溶液，通过喷丝口以接近声速的速度喷射到室温、室压下，一氟-三氯甲
4、但截止到目前，所有专利均未清楚描述闪蒸纺丝的关键工艺环节中所需经历的两相区，具体经由哪种类型的相分离机理形成两相区。随着高分子溶液相分离的机理研究的成熟和对高分子溶液相变行为的深入研究和预测，使得对闪蒸纺丝技术进行更进一步的优化成为可能。本专利技术基于这样的理念，对已有闪蒸纺丝技术进行优化和改进。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种喷丝压力优化的微纳米无纺布的制备方法。
2、本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述制备方法获得的无纺布。
3、本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该微纳米无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、(1)将聚合物和溶剂混合形成第一浓度的纺丝混合物；
5、(2)将所述纺丝混合物在第一压力和第一温度下混合形成均相纺丝溶液；
6、(3)将所述均相纺丝溶液经过降压室降压至第二压力形成亚稳态纺丝混合物，所述第二压力的取值小于第三压力且大于第四压力；其中，
7、所述第三压力为所述纺丝混合物在第一浓度和第一温度条件下的浊点压力，
8、所述第四压力为所述均相纺丝溶液，在第一浓度和第一温度条件下通过降压形成聚合物相和溶剂相时的临界压力；
9、(4)所述亚稳态纺丝混合物经过喷丝孔喷出，形成纤维丛丝。
10、进一步地，所述第一压力的优选范围在所述浊点压力和比浊点压力高3兆帕的压力之间。
11、进一步地，所述亚稳态纺丝混合物中，所述溶剂形成的分散液滴相，分布在过饱和的聚合物溶液中。在亚稳态纺丝混合物中形成有数量巨大且尺寸细微的纯溶剂组成的分散液滴相，该分散液滴相分布在过饱和的聚合物溶液中，由于该亚稳态纺丝混合物中聚合物分散得更加均匀，所以亚稳态纺丝混合物喷丝时，使得纤维的直径更细更均匀。
12、进一步地，所述聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或者多种。还包括其他适用于传统闪蒸纺丝的聚合物；对于两种或者两种以上的聚合物形成的均相纺丝溶液，只要均相纺丝溶液中聚合物的组分确定，即对应确定的浊点压力和第四压力。
13、进一步地，所述溶剂包括氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、一氟-三氯甲烷、氯乙烷、三氟二氯乙烷、顺-1，2-二氯乙烯中的一种或多种。
14、进一步地，所述溶剂包括c3-c8的烃类化合物中的一种或多种。对于两种或者两种以上的溶剂形成的均相纺丝溶液，只要均相纺丝溶液中溶剂的组分确定，即对应确定的浊点压力和第四压力。
15、进一步地，步骤(2)中，所述纺丝混合物在纺丝釜中通过搅拌混合15～60分钟形成均相纺丝溶液。
16、进一步地，步骤(3)中，所述亚稳态纺丝混合物在第二压力下维持2～100秒钟。所述亚稳态纺丝混合物能稳定维持有利于工艺生产中实际操作。
17、进一步地，步骤(4)中，所述喷丝孔的喷丝速度为300～400m/s，所述纤维丛丝的结晶度大于80％。
18、进一步地，所述制备方法还包括，将纤维丛丝铺展在毛毯上，再对毛毯上的纤维丛丝进行热压形成无纺布。
19、本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：应用上述制备方法获得的无纺布。
20、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：所选聚合物和溶剂在一定的浓度和温度下，随着压力的降低，该聚合物和溶剂之间的混合状态由均相纺丝溶液变为亚稳态纺丝混合物，再变为聚合物相和溶剂相分相的混合物，本专利技术在亚稳态纺丝混合物所在的压力区间内选择喷丝压力进行喷丝，具体地，均相纺丝溶液降压到第四压力与浊点压力之间的某一个压力值后进行喷丝；由于亚稳态纺丝混合物的状态为：大量而细微的纯溶剂组成的分散液滴相，分布在由过饱和的聚合物溶液中，该亚稳态纺丝混合物内的聚合物能均匀分布且能够较为稳定地存在；将该亚稳态纺丝混合物通过喷丝口进入室温、室压纺丝室进行闪蒸纺丝，从而形成具备三维连续微纳米结构的纤维丛丝，闪蒸纺丝过程因剪切和拉伸取向，促成纤维的取向结晶，可以获得结晶度80％以上的纤维丛丝，且纤维丛丝的直径更小更均匀，同时纤维丛丝的强度更高；同样，该制备方法得到的无纺布具有较好的防水、透气、抗撕裂功能。
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1.一种微纳米无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一压力的优选范围在所述浊点压力和比浊点压力高3兆帕的压力之间。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、一氟-三氯甲烷、氯乙烷、三氟二氯乙烷、顺-1，2-二氯乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括C3-C8的烃类化合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述纺丝混合物在纺丝釜中通过搅拌混合15～60分钟形成均相纺丝溶液。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述亚稳态纺丝混合物在第二压力下维持2～100秒钟。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述喷丝孔的喷丝速度为300～400m/s，所
9.根据权利要求1～8任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：还包括，将纤维丛丝铺展在毛毯上，再对毛毯上的纤维丛丝进行热压形成无纺布。
10.一种应用如权利要求9所述的制备方法获得的无纺布。
...【技术特征摘要】
1.一种微纳米无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一压力的优选范围在所述浊点压力和比浊点压力高3兆帕的压力之间。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、一氟-三氯甲烷、氯乙烷、三氟二氯乙烷、顺-1，2-二氯乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括c3-c8的烃类化合物中的一种或多种。
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【专利技术属性】
技术研发人员：林德苗，许杉杉，
申请(专利权)人：优聚管理咨询宁波合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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