一种复合纳米纤维材料、制备方法及应用技术

技术编号：41385163 阅读：10 留言：0更新日期：2024-05-20 19:06

一种复合纳米纤维材料、制备方法及应用，所述复合纳米纤维材料由静电纺丝液静电纺丝制备而成，所述静电纺丝液包括如下组份：纺丝原液，所述纺丝原液中聚乙烯纤维与醋酸纤维的质量份数之和为8％‑15％；其中，聚乙烯纤维与醋酸纤维的质量比为(2:3)‑(3:2)；溶剂为三氟乙酸；分散液，所述分散液中分散剂的质量份数为0.05％‑0.10％，溶剂为PH＝10的氢氧化钠水溶液；交联剂，所述交联剂在所述静电纺丝液中的质量份数为0.01％‑0.05％。本发明专利技术提供的复合纳米纤维材料用于制备储油棉，用以存储和传递液态烟油，其储油率为95.71％‑98.22％，导油速率为0.283g/s‑0.324g/s。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合纤维材料，特别是涉及一种复合纳米纤维材料、制备方法及应用。

技术介绍

1、静电纺丝技术是一种简单、高效制备纳米纤维的技术。其原理是：在高压电场中，带电的纺丝溶液受电场力牵伸细化，并伴随着溶剂挥发，最终沉积在接收装置上，形成纳米纤维膜。静电纺丝纳米纤维具有超高的比表面积和孔隙率、三维连通的纳米级孔隙、纳米级纤维直径，使其所制备的纳米纤维材料具有极好的过滤性能，应用于电子烟用储油棉，具有良好的储油率和导油速率。

技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种复合纳米纤维材料、制备方法及应用，通过静电纺丝技术制备聚乙烯-醋酸复合纳米纤维，使其所制备的纳米纤维材料具有极好的过滤性能，应用于电子烟用储油棉，具有良好的储油率和导油速率。本专利技术的技术方案如下：

2、本专利技术提供一种复合纳米纤维材料，所述复合纳米纤维材料由静电纺丝液静电纺丝制备而成，所述静电纺丝液包括如下组份：

3、纺丝原液，所述纺丝原液中聚乙烯纤维与醋酸纤维的质量份数之和为8％-15％；其中，聚乙烯纤维与醋酸纤维的质量比为(2:3)-(3:2)；溶剂为三氟乙酸；

4、分散液，所述分散液中分散剂的质量份数为0.05％-0.10％，溶剂为ph＝10的氢氧化钠水溶液；

5、交联剂，所述交联剂在所述静电纺丝液中的质量份数为0.01％-0.05％。

6、进一步地，所述分散剂为二氧化钛。

7、进一步地，所述交联剂为甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯。</p>

8、本专利技术还提供一种复合纳米纤维材料的制备方法，用于制备上述复合纳米纤维材料，所述制备方法包括以下步骤：

9、s1、将聚乙烯纤维和醋酸纤维加入三氟乙酸溶剂中，搅拌至完全溶解，得到聚乙烯纤维-醋酸纤维纺丝原液；

10、s2、将分散剂加入氢氧化钠水溶液中，搅拌至完全溶解，得到分散液，将分散液加入步骤s1所述纺丝原液中搅拌均匀；

11、s3、将交联剂加入步骤s2所述溶液中搅拌均匀，静置消泡，得到静电纺丝液；

12、s4、将步骤s3所述静电纺丝液置入静电纺丝机中进行静电纺丝，将复合纳米纤维沉积在基材上，得到复合纳米纤维原料；

13、s5、将步骤s4所述复合纳米纤维原料进行烘干、清洗、干燥，得到复合纳米纤维材料。

14、进一步地，步骤s1所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率连续搅拌12h以上。

15、进一步地，步骤s2所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率连续搅拌2h以上。

16、进一步地，步骤s4所述静电纺丝条件为：在温度(24±2)℃，相对湿度(35±2)％下，静电纺丝电压为26kv，接收距离为16cm，纺丝速度为0.08cm/min。

17、进一步地，步骤s5所述烘干条件为：160℃下真空烘干3min。

18、进一步地，步骤s5所述清洗步骤包括：将烘干后的复合纳米纤维原料用丙酮溶剂浸泡5min以上。

19、本专利技术还提供一种复合纳米纤维材料的应用，所述复合纳米纤维材料用于制备储油棉，用以存储和传递液态烟油，其储油率为95.71％-98.22％，导油速率为0.283g/s-0.324g/s。

20、本专利技术与现有技术对比的有益效果包括：

21、(1)本专利技术将无毒无害、具有良好耐高温性能的聚乙烯纤维和热稳定性好、易成型的醋酸纤维共混，采用静电纺丝技术制备聚乙烯-醋酸复合纳米纤维，其具有蓬松结构和优良的表面润湿性；

22、(2)本专利技术采用tio2颗粒作为分散剂，既可以增强纤维的渗透力，提高导油速度，又可以起到抗菌作用；

23、(3)本专利技术提供的复合纳米纤维材料表现出超亲油的表面润湿性，小孔径、高孔隙率及低堆密度，为液体流动提供了更平滑的通道和存储空间；

24、(4)本专利技术提供的复合纳米纤维材料用于制备储油棉，用以存储和传递液态烟油，其储油率为95.71％-98.22％，导油速率为0.283g/s-0.324g/s。

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【技术保护点】

1.一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述复合纳米纤维材料由静电纺丝液静电纺丝制备而成，所述静电纺丝液包括如下组份：

2.根据权利要求1所述的一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述分散剂为二氧化钛。

3.根据权利要求1所述的一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述交联剂为甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯。

4.一种复合纳米纤维材料的制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述复合纳米纤维材料，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率连续搅拌12h以上。

6.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤S2所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率连续搅拌2h以上。

7.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤S4所述静电纺丝条件为：在温度(24±2)℃，相对湿度(35±2)％下，静电纺丝电压为26KV，接收距离为16cm，纺丝速度为0.08cm/min。

8.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤S5所述烘干条件为：160℃下真空烘干3min。

9.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤S5所述清洗步骤包括：将烘干后的复合纳米纤维原料用丙酮溶剂浸泡5min以上。

10.根据权利要求4-9任一项所述制备方法得到的复合纳米纤维材料，其特征在于，所述复合纳米纤维材料用于制备储油棉，用以存储和传递液态烟油，其储油率为95.71％-98.22％，导油速率为0.283g/s-0.324g/s。

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【技术特征摘要】

1.一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述复合纳米纤维材料由静电纺丝液静电纺丝制备而成，所述静电纺丝液包括如下组份：

2.根据权利要求1所述的一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述分散剂为二氧化钛。

3.根据权利要求1所述的一种复合纳米纤维材料，其特征在于，所述交联剂为甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯。

4.一种复合纳米纤维材料的制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述复合纳米纤维材料，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤s1所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率连续搅拌12h以上。

6.根据权利要求4所述的一种复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，步骤s2所述“搅拌至完全溶解”包括：以200r/s-400r/s速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵承志，唐柳丹，
申请(专利权)人：品度生物科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：

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