多种PET复合纳米纤维膜的制备实例
一种PET纤维增强增韧的各向同性纳米纤维素薄膜及其制备方法
申请公布号:CN 113969516 A发明人:方志强 张德健 侯高远 李冠辉 谢鸿 崔锦怡 张诗曼 孙泽宇申请人:华南理工大学近年来,随着石油资源的日益枯竭以及环境污染问题不断加剧,人们对可持续发展以及环境保护愈加重视。
可持续生物质材料因其具有绿色、环保、可再生等优良特性,引起了人们的广泛关注和重视。
从木材、农林废弃物等生物质材料中提取的纳米纤维素是一种天然的纳米材料,由其制备的纳米纤维素薄膜具有来源丰富、绿色、优异的光学性能和抗张强度等优点,在能源、电子器件等领域展现出广阔而光明的应用前景。
纳米纤维素薄膜的广泛使用有望缓解白色污染,助力人类社会的可持续发展。
然而,由于纳米纤维素的结晶度一般高于60%,高结晶度赋予纳米纤维素薄膜优异的抗张强度的同时也使得薄膜在受到外力作用时能量难以耗散,导致薄膜的韧性不足、耐折性能不佳,这极大地制约了纳米纤维素薄膜的实际应用。
针对上述问题,国内外研究工作者主要从以下几方面着手。
(1)通过优化纳米纤维素的性能来实现对薄膜的增强增韧通过提高纤维素的聚合度来提高纳米纤维素薄膜的强度和韧性。
Hen r i ks s on等采用不同聚合度的纳米纤维素制备薄膜,发现当纳米纤维素的聚合度由410提升至1100时,薄膜的韧性由3.0 MJ/m 3提升至15.1 MJ/m 3,薄膜的韧性提升主要归因于薄膜的拉伸应变由3.3%提升至10.1%。
然而,薄膜的孔隙率提升至28%[1]。
在另一方面也可以通过降低纳米纤维素平均直径来实现纳米纤维素薄膜的增强增韧:Zhu等研究了不同直径的纳米纤维素薄膜的应力应变,发现纳米纤维素直径下降时,纳米纤维素薄膜的强度和伸长率得到提升,实现增强增韧[2]。
(2)设计高度有序的结构提高薄膜的强度和韧性设计高度有序的结构通常可以通过可控的“自下向上”组装合成。
例如通过湿拉伸(c old d r a w i n g)的方式制备出纳米纤维素薄膜:Sehaqui等将湿的纳米纤维素滤饼进行拉伸到一定的应变(20%~60%)后干燥制得具有取向结构的纳米纤维素薄膜,得到取向纳米纤维素薄膜的强度和韧性都得到提升[3]。
聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纳米纤维的制备方法
聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维的制备一、背景聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种高熔点的热塑性树脂.其熔点在260℃左右,它原料易得,价格低廉,具备良好的物理机械性、耐热性、耐疲劳性及尺寸稳定性,广泛应用于合成纤维、液体容器及工程领域等。
PET的化学结构PET纳米纤维的应用领域非常广泛,可用于高温气体过滤、抗菌、二次电池分离等方面。
柯惠珍等通过静电纺丝的方法制备了以月桂酸和棕榈酸二元低共熔物(LA-PA)为固液相变材料,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为基体的定形相变复合纤维[1]。
Jung等用三氟乙酸和六氟异丙醇溶液为纺丝溶剂,把壳聚糖/PET静电纺纳米纤维均匀沉积到PET纺织品表面上,制成具有抗菌活性和生物相容性的非纺纤维垫[2]。
二、纳米纤维的制备2.1仪器和试剂仪器:型静电纺丝装置(SS-3535;磁力搅拌器;电子天平;扫描电镜(飞纳G2)。
试剂:PET切片(牌号PET1012);三氟乙酸、二氯甲烷(市售,分析纯);2.2PET纳米纤维膜的制备使用静电纺丝装置制备纳米纤维膜。
先量取体积比为9:1的三氟乙酸和二氯甲烷混合溶剂,搅拌均匀,将称取的PET切片溶解在混合溶剂中,配成15%(质量分数)的PET溶液,放置到磁力搅拌器上,搅拌24h,至PET溶解混合均匀。
将溶解分散均匀PET纺丝液注入静电纺丝仪的溶液推进装置中,连接纺丝液与高电压,设定纺丝电压、接收距离、推进速度等纺丝参数,纺丝溶液的推进速度为0.1mm/min,纺丝电压16kV,以覆盖着铝箔的滚筒为接收装置,滚筒的转速为80r/min,喷丝头到滚筒的接收距离15cm。
静电纺丝PET纤维薄膜8-10h,得到纤维形态均匀的PET静电纺丝薄膜。
将制备得到PET薄膜放置真空烘箱中,烘干,除去薄膜中残余的溶剂。
三、结构表征扫描电子显微镜广泛应用于对静电纺纤维表面形貌的观察。
在实际的应用中能够有效地反映具有不同表面形貌的静电纺纤维,包括光滑表面、珠串结构、带状结构和粗糙表面等。
静电纺空气过滤用PET_CTS抗菌复合纳米纤维膜的制备_马利婵
Spinning time ( h)
1 3 5 7 9
Table 1 Tensile stress-strain details of PET / CTS composite nanofibers with different thickness
Thickness ( μm) 40 62 90 111 127
Tensile strength ( MPa) 0. 80 1. 61 2. 45 2. 49 3. 05
静电纺丝技术是一种简便高效的制造亚微米 至纳米纤维的新型加工技术,其制备的纤维膜具 有高孔隙率和大比表面积[1,2],在空气过滤、防护 服、传感器、创伤包敷、组织工程支架和膜分离材 料领域得到广泛关注[3 ~ 5]. 由 PM10 、PM2. 5 等空气 污染物造 成 的 霾 天 气 严 重 威 胁 人 类 的 健 康[6,7], 而静电纺纳米纤维膜与传统滤料相比,拥有更高 的过滤效率和更好的性能,可有效过滤 0. 1 ~ 0. 5 μm 的粒子[8],因此得到广泛的研究和应用.
摘 要 采用静电纺丝法制备 PET / CTS 复合纳米纤维膜,并在纤维膜表面吸附一层纳米银,进一步增加纤维 膜的抗菌性能. 以扫描电镜 ( SEM) 对不同配比 PET / CTS 所制备的纤维膜的微观形貌进行表征,结果显示 w( CTS) / w( PET) 为 12. 5% 时,纤维形貌较好,平均直径为 405 nm. 分别对不同厚度的 PET / CTS 纤维膜进行力 学性能、透气性能以及空气过滤性能测试,结果表明纺丝时间为 7 h 时,纤维膜具有较好的性能,其弹性模量 为 48. 15 MPa、断裂伸长率 183. 30% 、拉伸断裂应力 2. 11 MPa、拉伸强度 2. 49 MPa、拉伸屈服应力 1. 23 MPa、 最大力 1. 38 N,阻气值为 3. 99 kPa·S / m,过滤效率为 99. 55% ,压降为 621. 32 Pa. 吸附银离子实验表明,最佳 GA 交联浴配比为 GA ( vol% ) = 3. 5% . 紫外可见光谱( UV) 及透射电镜( TEM) 表征证明,有 10 nm 左右纳米 银生成. 抑菌实验表明,载银 PET / CTS 复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌( S. a. ) 和大肠杆菌( E. coli. ) 的杀 菌率分别为 99. 97% 和 99. 99% . 关键词 静电纺丝,空气过滤,PET / CTS,抗菌,纳米纤维膜
多种耐热阻燃复合纳米纤维膜及其制备方法
多种耐热阻燃复合纳米纤维膜及其制备方法专利名称申请号申请人摘要三元乙丙橡胶阻燃复合纤维材料的制备方法CN201310059355.3薛萌;张献;顾振;王欢;林永兴;包超;田兴友本发明公开了一种三元乙丙橡胶阻燃复合纤维材料的制备方法。
它先将三元乙丙橡胶和四氢呋喃溶剂按照质量比为2~10:90~98的比例混合后搅拌,得到混合溶液,再将混合溶液与可溶性镁盐相混合后搅拌,其中,混合溶液中的三元乙丙橡胶与可溶性镁盐的质量比为100:1~25,得到纺丝溶液,接着,先将纺丝溶液置于静电纺丝机上,于纺丝电压为10~30kV 、喷丝头至纺丝接收器的间距为10~30cm 、纺丝溶液的流速为0.5~4.0mL/h 下静电纺丝,得到三元乙丙橡胶-可溶性镁盐复合纤维,再将其置于浓度≥5wt%的氨水中浸泡至少5h 后,进行洗涤和干燥的处理,制得直径为0.1~5μm 、重量比为0.2~15:100的氢氧化镁和三元乙丙橡胶构成的目标产物。
它具有工艺简便、省时和节能的特点。
一种防辐射阻燃莱卡面料CN201510732686.8缪建良本发明提供一种防辐射阻燃莱卡面料的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将原料组合物静电纺丝;所述原料组合物按重量份数包括如下组分:聚氨基甲酸酯树脂溶液40~70,银纳米棒分散液8~15,助剂3~6;(2)将步骤(1)静电纺丝的产物置于单宁酸溶液中浸渍,然后置于金属氨络合离子溶液中浸渍,洗涤后干燥得到防辐射阻燃莱卡面料。
本发明提供的面料具有防辐射特性,和防臭效果,获得了52Db 以上的防辐射效果和99%以上的杀菌效果,且洗涤50次后,防辐射效果保持在96%以上,杀菌率保持在97%以上。
一种静电纺丝制备的锂电池阻燃纤维素隔膜CN201310732338.1崔光磊;张建军;徐泉;孔庆山;岳丽萍;刘志宏;徐红霞本发明公开了一种静电纺丝制备的锂电池阻燃纤维素隔膜,属于锂电池材料领域。
本发明所提供的锂电池隔膜为阻燃纤维素隔膜,采用在静电纺丝过程中加入阻燃剂或在后处理中涂覆阻燃剂而制备得到的。
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即在基底进行直写。
本发明公开了一种多孔微纳米 PET 纤维的制备方法,
以 PET 及聚合物为原料,将其溶解在三氟乙酸和二氯
甲烷的混合溶剂中,室温下搅拌溶解,得到均相溶液;
复合纤维
周国银
本发明提供了一种 PET/PTT/PBT 复合纤维,所述的 复合纤维通过静电纺丝技术制备而成,所述的复合纤 维按照重量份数包括如下纤维:PET 纤维 35?45 重量 份,PTT 纤维 30?40 重量份,PBT 纤维 30?40 重量 份。本发明的复合纤维由不同性能或结构的纤维复合 而成的,可利用各组分不同的性质而产生不同的形态
件温和,生产成本较低,可重复性好,复合纳米纤维
膜呈非晶态,熔融温度、热稳定性介于两单体间。
本发明公开了一种抗菌用 PET/PDA-Ag 电纺复合纳米
纤维,该复合纳米纤维包括电纺 PET 纳米纤维、聚多
巴胺和纳米银,电纺 PET 纳米纤维表面附着聚多巴
胺,聚多巴胺表面负载纳米银。本发明还公开了一种
一种抗菌用
和效果。
一种 PET/TPEE 复 CN2016106 合纳米纤维膜 72930.0
的制备方法
曹健
一种 PET/TPEE 复合纳米纤维膜的制备方法,在聚合 物溶液浓度为 25?30%(w/v%)的条件下,称取质量比 为 3.75:1?3.5:1 的 PET、TPEE,分别溶于 2mL 二氯 甲烷与 8mL 三氟乙酸的混合溶液中,在室温下,磁力 搅拌 8?10h,直至形成均一的溶液,吸取 5?8mL 混合 溶液进行静电纺丝,以 PET 无纺布为接收屏,纺丝电 压为 16?18kV,针头距滚筒距离为 12?14cm,滚筒转 速为 70?73r/min,纺丝温度为 30?32℃,湿度为环境 湿度。本发明的有益效果是:合成工艺简单,反应条
静电纺丝制得微纳米复合纤维;将复合纤维置于萃取
剂中去除聚合物至样品恒重,蒸馏水冲洗数次干燥得
多孔微纳米
王利娜;李思 到多孔微纳米 PET 纤维。该纤维具有较高的比表面
CN2014108
PET 纤维的制
雨;石素宇;辛 积,在保持常规静电纺 PET 优点的基础上提高了孔隙
29878.6
备方法
长征;王延伟 率和比表面积,仅需要进行萃取工序即可完成多孔结
的制备方法
宋会芬;杨秀
米 PET 纤维,由于纤维表面部分裸露的多孔碳纤维的
琴
作用和静电纺本身所具有的高孔隙率特点,使得所得
的电纺膜具有较高的孔容,在催化和吸附领域有较好
的应用前景,有望用于吸附材料和催化剂载体,本方 法制备条件温和,制备方法简单可行。
一种 CN2016103
PET/PTT/PBT 28436.2
构的制备,方法简单易行。由于纤维表面和内部具有
独立和贯穿的孔,且能够根据 PET 和另一添加聚合物
的质量比,控制孔的大小和数量,可获得不同比表面
积和孔隙率的多孔微纳米 PET 纤维,在过滤领域运用
能较好地提高对微纳米粒子的拦截效果。
本发明公开了一种本发明涉及高孔容微纳米 PET 纤
维的制备方法,以对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和一种具
方法
pH 值为 8.5 的盐酸多巴胺溶液 4~5h,得到表面附着
有聚多巴胺的 PET/PDA 复合纤维,最后置于浓度为
1~2mM 硝酸银溶液中,经多巴胺还原,在聚多巴胺的
表面引入纳米银,即得抗菌用 PET/PDA-Ag 电纺复合
纳米纤维。
来源:永康乐业
有高比表面积的多孔材料为起始原料,选择三氟乙酸
和二氯甲烷为混合溶剂,配丝法制备出具有微纳米结构的复合纤维
一种高孔容微
雨;石素宇;王
CN2015103
膜。将复合纤维置于一定浓度的碱溶液中进行刻蚀,
纳米 PET 纤维
延伟;辛长征;
70806.4
之后用蒸馏水反复洗涤并干燥,得到具有高孔容微纳
多种 PET 复合纳米纤维膜的制备实例
专利名称
申请号
申请人
摘要
用于静电纺丝直写的预处理 PET 绝缘基底装置及其 方法,涉及静电纺丝。所述装置设有电源、绝缘块、 金属探针、PET 绝缘基底、XY 移动平台、金属喷头、 注射器和注射泵。将静电纺丝直写的溶液聚氧化乙烯 孙道恒;黄伟 溶液注入到安装在注射泵上的注射器内;将 PET 基底 用于静电纺丝 伟;王伟;庄明 固定在移动平台上;将探针安装在绝缘块上;通过移 直写的预处理 CN2013103 凤;何广奇;卫 动平台将 PET 基底移动到探针针尖区域;打开连接探 PET 绝缘基底 48716.6 瑾;林奕宏;郑 针的电源负极到-3~-10kV,对 PET 基底预处理;打开 装置及其方法 高峰 连接喷头的电源正极到 2~5kV,使喷头有射流喷出;
抗菌用 PET/PDA-Ag 电纺复合纳米纤维的制备方法,
PET/PDA-Ag
首先将 PET 溶解在三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂
CN2015104 单丹;孙文秀;
电纺复合纳米
中,得到 PET 纺丝溶液,利用静电纺丝技术得到 PET
80960.7
辛鹏
纤维及其制备
纳米纤维,之后将 PET 纳米纤维置于浓度为 2~8mM、