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一种基于溶液吹纺技术的高卷曲超细纤维及其制备方法技术

技术编号:42489703 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-21 13:07
本发明专利技术涉及纺丝技术领域,提供一种基于溶液吹纺技术的高卷曲超细纤维及其制备方法,由溶液吹纺技术制备的高卷曲超细纤维聚集体,包括直径小于1μm的卷曲超细纤维且其中卷曲超细纤维的平均弯折角度大于等于100°。所述溶液吹纺技术包括:纺丝溶液经气流射流作用从纺丝孔喷出后,继而经湍流场作用发生牵伸和上下鞭动成型;所述气流场包括层流段和湍流段,所述纺丝溶液形成的纺丝射流的直线段长度大于所述层流段长度。本发明专利技术通过设计溶液吹纺技术中纤维成型初期的气流场,使纤维在成型初期经湍流场作用成型,可以显著提升超细纤维的平均弯折角度至100°以上,从而提升所得超细纤维聚集体的孔隙率,拓宽超细纤维及其聚集体的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺丝,尤其涉及一种基于溶液吹纺技术的高卷曲超细纤维及其制备方法


技术介绍

1、常用的制备纤维的方法包括湿法纺丝、熔喷纺丝、离心纺丝、静电纺丝、溶液吹纺等。不同纺丝方法,所制备纤维的结构存在差异,其中,湿法纺丝难以制备平均纤维直径在500nm以下的纤维,熔喷纺丝制备的纤维直径也较粗,并且适用的纤维种类十分有限,离心纺丝获得的纤维分布不均匀且结构不稳定,静电纺丝是目前制备超细纤维较为简便的方法,然而,静电纺丝生产效率较低。溶液吹纺可以实现大通量制备超细纤维,但目前所制得的超细纤维结构单一。

2、为了提高超细纤维的应用性能,对超细纤维进行结构设计,是非常重要的,而卷曲结构对于超细纤维则而言,可以降低超细纤维聚集体的平均孔径,增加超细纤维聚集体的孔隙率,提升超细纤维的综合性能,在多个领域有潜在应用价值。但是上述制备超细纤维的方法中,即便可以得到卷曲纤维,也存在卷曲程度不高或者生产效率低的问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种基于溶液吹纺技术的高卷曲超细纤维及其制备方法,用以解决现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超细纤维聚集体,采用溶液吹纺技术制备得到,其特征在于,包括:直径小于1μm的卷曲超细纤维且其中卷曲超细纤维的平均弯折角度大于等于100°。

2.根据权利要求1所述超细纤维聚集体,其特征在于,所述超细纤维聚集体中弯折角度大于等于90°的卷曲超细纤维占纤维总数量的50%以上,优选为60%以上。

3.根据权利要求1所述纤维聚集体,其特征在于,所述超细纤维聚集体的孔隙率为90%~99.999%。

4.根据权利要求1~3中任一项所述纤维聚集体,其特征在于,所述卷曲超细纤维的成分包括有机高分子、无机非金属、金属中的一种或者两种以上的组合

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【技术特征摘要】

1.一种超细纤维聚集体,采用溶液吹纺技术制备得到,其特征在于,包括:直径小于1μm的卷曲超细纤维且其中卷曲超细纤维的平均弯折角度大于等于100°。

2.根据权利要求1所述超细纤维聚集体,其特征在于,所述超细纤维聚集体中弯折角度大于等于90°的卷曲超细纤维占纤维总数量的50%以上,优选为60%以上。

3.根据权利要求1所述纤维聚集体,其特征在于,所述超细纤维聚集体的孔隙率为90%~99.999%。

4.根据权利要求1~3中任一项所述纤维聚集体,其特征在于,所述卷曲超细纤维的成分包括有机高分子、无机非金属、金属中的一种或者两种以上的组合。

5.权利要求1~4中任一项所述超细纤维聚集体的制备方法,其特征在于,包括:以纺丝溶液为原料,采用溶液吹纺技术制得;

6.根据权利要求5所述超细纤维聚集体的制备方法,其特征在于,所述纺丝溶液形成的纺丝射流的直线段长度与所述层流段长度的比值大于等于2;优选地,所述层流段长度小于5mm。

7.根据权利要求5所述超细纤维聚集体的制备方法,其特征在于,所述纺丝溶液形成的纺丝射流的直线段长度与所述层流段长度的比值大于等于2.5。

8.根据权利要求5~7中任一项所述超细纤维聚集体的制备方法,其特征在于,所述纺丝孔沿中心轴方向的孔道长度为0.5mm以上;所述纺丝孔横截面的等效直径取值范围为0.2mm~2.0mm。...

【专利技术属性】
技术研发人员:程泽堃伍晖
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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