一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，属于纳米材料技术领域。该制备方法包括如下制备步骤：1)将磁性纳米颗粒进行退磁处理，得到退磁态磁性纳米颗粒；2)将退磁态磁性纳米颗粒与乙烯?乙烯醇共聚物混合得到复合材料；3)将复合材料颗粒进行纺丝、萃取，得到复合纳米纤维；4)将复合纳米纤维进行分散、覆膜，得到纳米纤维膜或纳米纤维复合膜；5)充磁处理。该制备方法制备的纳米纤维膜具有优异的吸附性能、亲水性、耐污性，而且对水和空气表现出高效低耗的过滤性能，此外该制备方法工艺简单，环保无污染，易于工业化生产。
【专利说明】
一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于纳米材料技术领域，具体地涉及一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 纳米纤维膜材料具有高比表面积及高孔隙率等特点，在环境净化、生物医药及能 源电子等领域表现出极大的性能优势和应用潜力。通过降低纳米纤维膜材料的纤维直径和 增加膜厚度，可进一步提高纳米纤维膜对颗粒物的过滤效率，然而会导致降低液体及空气 的产出率。通过电磁改性可以改善纤维膜本身的吸附性能，从而在提高污染物的阻隔率的 同时保证液体和空气的通量，获得性能优异的过滤分离材料。
[0003] 中国发明专利（公开号:CN104014196A，【公开日】：2014-9-3)公开了一种高吸附纳米 纤维复合过滤材料及其制备方法。该制备方法通过在纳米纤维制备过程中加入功能颗粒， 使纳米纤维复合过滤材料具有较高的吸附能力，但不足之处在于功能颗粒的加入提高了纳 米纤维附加物理场的作用，而附加物理场的作用主要来自于静电吸附，容易受环境影响，产 生作用不稳定、静电易消减的缺点。
[0004] 相比而言，硬磁作用不易受到常规环境的影响，利用磁力过滤去除污染物是一种 较成熟的方法。如中国发明专利（公开号：CN102740981A，【公开日】：2012-10-17)提供了一种 磁性过滤设备。该设备表现出优异的过滤分离、尤其是对铁质污染物的去除能力。该设备的 缺点是，设备的成本高，难以实现在生物医疗等需用小面积柔性滤膜的过滤领域的广泛应 用。
[0005] 为克服上述磁性设备的缺点，选择在纳米纤维里添加硬磁性颗粒，制备得到的磁 性纳米纤维还能解决纳米纤维材料对污染物的过滤效率与通量间的矛盾，同时又避免了静 电吸附材料导致的吸附性能不稳定的问题。如中国发明专利（公开号:CN102978730A，公开 日：2013-3-20)提供了一种无机/有机磁性脂质体纳米纤维膜的制备方法。该方法以可溶性 三价铁盐、二价铁盐为原料，采用化学共沉淀法制备磁性Fe 203纳米颗粒，再与含有大豆卵磷 脂PC和PVP的三氯甲烷溶液共混，采用静电纺丝的方法制备得到纤维直径为lOOOnm的纳米 纤维膜。该方法的缺点是依赖化学反应和静电纺丝技术，试剂复杂，难以实现产业化;尽管 纤维尺寸均匀，但是纤维直径较粗，磁性颗粒在共混纺丝过程中由于磁力易产生团聚问题， 而且并未有过滤方面的应用。
[0006] 因此，尽管磁性静电纺纳米纤维的制备技术已日渐成熟，但依然存在产业化和应 用方面的问题。
【发明内容】
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，该 制备方法不仅保证了纳米纤维及其膜材料的结构均一稳定，而且工艺简单，易于工业化生 产。
[0008]本发明提供了一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，该制备方法包括如下制备 步骤：
[0009] 1)将磁性纳米颗粒进行退磁处理，得到退磁态磁性纳米颗粒；
[0010] 2)将步骤1)制备得到的退磁态磁性纳米颗粒置于二甲基甲酰胺中，搅拌分散，得 到退磁态磁性纳米颗粒的悬浮液;将乙烯_乙烯醇共聚物母粒置于二甲基甲酰胺中，搅拌至 溶解，得到乙烯-乙烯醇共聚物溶液;将退磁态磁性纳米颗粒的悬浮液和乙烯-乙烯醇共聚 物溶液混合后，经剪切、分散，再冷却至室温，得到乳化物料;将乳化物料放入去离子水中沉 淀、干燥，得到复合材料，再将复合材料粉碎，得到复合材料颗粒；
[0011] 3)将步骤2)制备得到的复合材料颗粒和醋酸丁酸纤维素均匀混合，经熔融挤出， 制备得到复合纤维，将复合纤维置于丙酮中回流，萃取出醋酸丁酸纤维素，得到萃取后的复 合纤维，再将萃取后的复合纤维干燥，得到复合纳米纤维，且复合纳米纤维以乙烯-乙烯醇 共聚物为连续相，以退磁态磁性纳米颗粒为分散相；
[0012] 4)将步骤3)制备得到的复合纳米纤维分散于乙醇中，形成纳米纤维悬浮液，再将 纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布基材的表面上，干燥得到纳米纤维复合膜;或者将纳米纤 维悬浮液涂覆在塑料薄膜的表面，干燥得到纳米纤维膜；
[0013] 5)步骤4)制备得到的纳米纤维复合膜或纳米纤维膜放在充磁机中进行充磁，制备 得到具有硬磁特性的纳米纤维膜。
[0014] 进一步地，所述步骤1)中的具体处理过程如下：
[0015] 将磁性纳米颗粒置于石英坩埚中，在惰性气氛或真空炉中升温至500~700°C，然 后保温1~2h，再自然冷却至室温，得到退磁态磁性纳米颗粒。
[0016] 再进一步地，所述步骤1)中的磁性纳米颗粒为SrFei2〇i9、Fe3〇4、Nd2Fei4B中的一种 或一种以上，且磁性纳米颗粒的平均粒径为1 〇~1 〇〇nm。
[0017] 更进一步地，所述步骤2)中的乙稀-乙稀醇共聚物母粒与退磁态磁性纳米颗粒的 质量百分比为80~99.5:0.5~20。
[0018] 更进一步地，所述步骤2)中的具体处理过程如下：
[0019] 将步骤1)制备得到的退磁态磁性纳米颗粒置于二甲基甲酰胺中，且退磁态磁性纳 米颗粒与二甲基甲酰胺的质量百分比为1~5:95~99,在70~90°C下搅拌分散，得到退磁态 磁性纳米颗粒的悬浮液;将乙烯-乙烯醇共聚物母粒置于二甲基甲酰胺中，且乙烯-乙烯醇 共聚物母粒与二甲基甲酰胺的质量百分比为1~25: 75~99,在70~90°C下搅拌至溶解，得 到乙烯-乙烯醇共聚物溶液;将退磁态磁性纳米颗粒的混合物和乙烯-乙烯醇共聚物溶液混 合，且退磁态磁性纳米颗粒的混合物和乙烯-乙烯醇共聚物溶液的体积比为1:1，再经剪切， 分散，再冷却至室温，得到乳化物料;将乳化物料放入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材 料，同时，乳化物料与去离子水的体积比为1:5;再将复合材料用粉碎机粉碎，得到复合材料 颗粒。
[0020] 更进一步地，所述步骤2)中采用乳化机进行剪切和分散，且分散时间为10~ 30min，乳化机的转速为800~1500r/min。
[0021] 更进一步地，所述步骤3)中复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素的质量百分比为5~ 40:60~95〇
[0022] 更进一步地，所述步骤3)中的具体处理过程如下：
[0023] 将步骤2)制备得到的复合材料颗粒和醋酸丁酸纤维素混合均匀，经双螺杆挤出机 熔融挤出，制备得到复合纤维，且双螺杆挤出机的工作温度为120~260°C ;然后将复合纤维 置于丙酮中回流，回流的温度为58~62°C，回流的时间为70~75h，萃取出醋酸丁酸纤维素， 得到萃取后的复合纤维，再将萃取后的复合纤维置于常温下干燥，制备得到复合纳米纤维， 且复合纳米纤维以乙烯-乙烯醇共聚物为连续相，以退磁态磁性纳米颗粒为分散相，复合纳 米纤维的平均直径为50~500nm。
[0024] 更进一步地，所述步骤4)中，纳米纤维悬浮液中的复合纳米纤维浓度为1~10g/L， 涂覆厚度为1~1000M1。
[0025] 更进一步地，所述步骤4)中，所述非织造布基材为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯 或尼龙中的一种或一种以上的熔喷或纺粘非织造布，且干燥条件为常温干燥。
[0026]本发明中乙烯-乙烯醇共聚物缩写为EV0H，是将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚 合物的阻隔作用相结合，因此，乙烯_乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能，而且也对 气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。
[0027]聚丙烯缩写为PP，聚对苯二甲酸乙二醇酯缩写为PET，尼龙缩写为PA。
[0028]二甲基甲酰胺，又称为DMF，是常用的极性较强的有机溶剂。
[0029]磁性纳米颗粒SrFe12019作为一种重要的硬磁铁氧体，性能稳定，且成本适中，因此 成为高新技术产业与社会进步的重要物质基础之一。
[0030]磁性纳米颗粒Fe3〇4,又称四氧化三铁，或俗称为磁铁、吸铁石或黑铁，是具有磁性 的黑色晶体，通常用于作颜料和抛光剂。
[0031 ]磁性纳米颗粒NcbFewB为钦铁棚磁铁永磁材料，具有极尚的磁能积和矫力，同时尚 能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用。
[0032]本发明的制备方法的工作原理在于：
[0033] 该制备方法为避免共混改性及纺丝过程中颗粒因磁力而产生团聚，首先对磁性颗 粒进行高温退磁，经过熔融共混相分离法、覆膜等工艺后，再进行充磁操作，最终赋予了纳 米纤维膜材料优异的硬磁特性。
[0034] 本发明的制备方法的有益效果在于：
[0035] 1、本发明的制备方法中，先对磁性纳米颗粒进行高温退磁，避免了后续工艺中的 共混改性及纺丝过程中颗粒因磁力而产生团聚；因此制备的纤维表面光滑，粗细均匀，保证 了纳米纤维及其膜材料的结构均一稳定。
[0036] 2、本发明制备方法中，采用的磁性纳米颗粒材料为单轴各向异性的六角结构的化 合物、属于高剩磁值的永磁铁氧体，可高温退磁;在纳米纤维成膜之后再进行常温充磁，使 分散的退磁态磁性颗粒重新获得磁性，最终赋予了纳米纤维膜材料以优异的硬磁特性。
[0037] 3、本发明制备方法制备的纳米纤维膜具有优异的吸附性能、提升了对污染物的截 留率；由于吸附作用的存在，相同截留率下膜的孔径增大，从而提高了水或空气的通量；同 时，较小的表面接触角表明膜的亲水性和耐污性优良，使其具有高的产水或产气率及再生 性能;此外，膜的平均孔径在几十到几百纳米的范围内精确可控，说明纳米纤维膜可加工性 强，结构稳定。
[0038] 4、本发明制备方法中的熔融共混相分离法、覆膜、退磁等工艺均为物理过程，工艺 简单，而且环保无污染，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0039] 为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但 本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0040] 实施例1
[0041 ] 1)将尺寸为30nm的SrFe12〇19m米颗粒置于石英干锅，在真空炉中逐渐加热至500 °C并保温60min，然后自然冷却至常温，获得退磁态SrFe12〇19纳米颗粒。
[0042] 2)将EV0H母粒和退磁态SrFe 12〇19纳米颗粒按照质量百分比9 5 %及5 %分别秤取， 将秤取的EV0H母粒以5%的质量百分比置于DMF中，在80°C下搅拌至溶解，得到EV0H溶液;将 秤取的退磁态SrFe12〇19纳米颗粒以5%的质量百分比置于DMF中，在80°C下搅拌分散，得到 退磁态SrFei2〇i9纳米颗粒的悬浮液;将EV0H溶液、退磁态SrFei2〇i9纳米颗粒的悬浮液按1:1 的体积比置于乳化机中分散15min，且乳化机的转速为lOOOr/min，再冷却至常温，得到乳化 物料;将乳化物料按1:5的体积比倒入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材料;再采用粉碎机 粉碎复合材料得到复合材料颗粒。
[0043] 3)将此复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素按质量百分比10%和90%进行均匀混合， 在180°C的双螺杆挤出机中进行熔融挤出，得到复合纤维;将复合纤维在60°C的丙酮中回流 72小时萃取出醋酸丁酸纤维素，将萃取后的复合纤维进行常温干燥，制备得到以EV0H为连 续相、退磁态SrFei2〇i9纳米颗粒为分散相、且平均直径为lOOnm的复合纳米纤维。
[0044] 4)将此复合纳米纤维按lg/L分散于乙醇中形成纳米纤维悬浮液，然后将纳米纤维 悬浮液涂覆在PP熔喷非织造布的上表面上，涂覆厚度为lMi，常温下干燥，制备得到由PP熔 喷非织造布和附在其表面的复合纳米纤维组成的纳米纤维复合膜。
[0045] 5)将此膜置于充磁机中进行充磁，制备得到硬磁特性的EVOH@SrFe12〇19/PP纳米纤 维膜。
[0046]本实施例制备的具有硬磁特性的EV0H@SrFe12019/PP纳米纤维膜的结构性能指标 如下：平均孔径为700nm，接触角为46.2°，且空气过滤效率与阻力压降的性能指标如表1所 不。
[0047]表1实施例1制备的纳米纤维膜的空气过滤效率与阻力压降性能
[0049]结合表1可知，一方面，较大的孔径保证了膜具有低的阻力压降，另一方面，均匀分 布的磁性颗粒的磁力作用保证了膜具有高的过滤效率;而低的接触角表明膜具有优良的亲 水性，可进行水洗，实现重复使用，且水洗后的空气过滤性能得到了提升。因此，本实施例的 纳米纤维膜具有优异的空气过滤性能及重复使用性能。
[0050] 实施例2
[00511 1)将尺寸为60nm的Fe304纳米颗粒置于石英干锅，在真空炉中逐渐加热至600°C并 保温80min，然后自然冷却至常温，获得退磁态Fe304纳米颗粒。
[0052] 2)将EV0H母粒和退磁态Fe3〇4纳米颗粒按照质量百分比80%及20%分别秤取，将秤 取的EV0H母粒以25 %的质量百分比置于DMF中，在70 °C下搅拌至溶解，得到EV0H溶液;将秤 取的退磁态Fe3〇4纳米颗粒以1%的质量百分比置于DMF中，在70°C下搅拌分散，得到退磁态 Fe3〇4纳米颗粒的悬浮液;将EV0H溶液、退磁态Fe3〇4纳米颗粒的悬浮液按1:1的体积比置于 乳化机中分散lOmin，且乳化机的转速为800r/min，再冷却至常温，得到乳化物料;将乳化物 料按1:5的体积比倒入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材料;再采用粉碎机粉碎复合材料 得到复合材料颗粒。
[0053] 3)将此复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素按质量百分比5%和95%进行均匀混合， 在120°C的双螺杆挤出机中进行熔融挤出，得到复合纤维;将复合纤维在58°C的丙酮中回流 70小时萃取出醋酸丁酸纤维素，将萃取后的复合纤维进行常温干燥，制备得到以EVOH为连 续相、退磁态Fe3〇 4纳米颗粒为分散相、且平均直径为200nm的复合纳米纤维。
[0054] 4)将此复合纳米纤维按2g/L分散于乙醇中形成纳米纤维悬浮液，然后将纳米纤维 悬浮液涂覆在PET纺粘非织造布的上表面上，涂覆厚度为5wii，常温下干燥，制备得到由PET 纺粘非织造布和附在其表面的复合纳米纤维组成的纳米纤维复合膜。
[0055] 5)将此膜置于充磁机中进行充磁，制备得到硬磁特性的EV0H@Fe304/PET纳米纤维 膜。
[0056]本实施例制备的具有硬磁特性的EVOH@Fe3〇4/PET纳米纤维膜的结构性能指标如 下:平均孔径150nm，接触角62.4°，且水过滤效率与通量性能如表2所示。
[0057]表2实施例2制备的纳米纤维膜的水过滤效率与通量性能
[0059] 结合表2可知，反复水洗，水过滤效率保持不变，可实现重复使用。
[0060] 实施例3
[0061 ] 1)将尺寸为20nm的NcbFewB纳米颗粒置于石英干锅，在真空炉中逐渐加热至700°C 并保温120min，然后自然冷却至常温，获得退磁态Nd2Fe14B纳米颗粒。
[0062] 2)将EVOH母粒和退磁态NcbFewB纳米颗粒按照质量百分比90%及10%分别秤取， 将秤取的EVOH母粒以1 %的质量百分比置于DMF中，在90°C下搅拌至溶解，得到EVOH溶液;将 秤取的退磁态Nd2Fe14B纳米颗粒以3%的质量百分比置于DMF中，在90°C下搅拌分散，得到退 磁态NcbFewB纳米颗粒的悬浮液;将EVOH溶液、退磁态NcbFewB纳米颗粒的悬浮液按1:1的体 积比置于乳化机中分散30min，且乳化机的转速为1500r/min，再冷却至常温，得到乳化物 料;将乳化物料按1:5的体积比倒入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材料;再采用粉碎机粉 碎复合材料得到复合材料颗粒。
[0063] 3)将此复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素按质量百分比40%和60%进行均匀混合， 在200°C的双螺杆挤出机中进行熔融挤出，得到复合纤维;将复合纤维在60°C的丙酮中回流 75小时萃取出醋酸丁酸纤维素，将萃取后的复合纤维进行常温干燥，制备得到以EVOH为连 续相、退磁态Nd2Fei4B纳米颗粒为分散相、且平均直径为60nm的复合纳米纤维。
[0064] 4)将此复合纳米纤维按5g/L分散于乙醇中形成纳米纤维悬浮液，然后将纳米纤维 悬浮液涂覆在PET纺粘非织造布的上表面上，涂覆厚度为l〇Mi，常温下干燥，制备得到由PET 纺粘非织造布和附在其表面的复合纳米纤维组成的纳米纤维复合膜。
[0065] 5)将此膜置于充磁机中进行充磁，制备得到硬磁特性的EV0H_d2Fe14B/PET纳米纤 维膜。
[0066]本实施例制备的具有硬磁特性的EV0H@Nd2Fei4B/PET纳米纤维膜的结构性能指标 如下:平均孔径为80nm，接触角为66.4°。水过滤效率和通量性能如表3所示。
[0067]表3实施例3制备的纳米纤维膜的水过滤效率和通量性能
[0069] ~结合表3可知，由于磁性颗粒均匀分布在纳米纤维内部，其优异的磁力作用保证了胃 膜具有优异的截留率。
[0070] 实施例4
[0071] 1)将尺寸为20nm的NcbFewB纳米颗粒置于石英干锅，在真空炉中逐渐加热至500°C 并保温60min，然后自然冷却至常温，获得退磁态Nd2Fe14B纳米颗粒。
[0072] 2)将EV0H母粒和退磁态NcbFewB纳米颗粒按照质量百分比80%及20%分别秤取， 将秤取的EV0H母粒以25 %的质量百分比置于DMF中，在80°C下搅拌至溶解，得到EV0H溶液； 将秤取的退磁态NcbFewB纳米颗粒以2.5%的质量百分比置于DMF中，在80°C下搅拌分散，得 到退磁态NcbFewB纳米颗粒的悬浮液;将EV0H溶液、退磁态NcbFewB纳米颗粒的悬浮液按1:1 的体积比置于乳化机中分散15min，且乳化机的转速为lOOOr/min，再冷却至常温，得到乳化 物料;将乳化物料按1:5的体积比倒入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材料;再采用粉碎机 粉碎复合材料得到复合材料颗粒。
[0073] 3)将此复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素按质量百分比5%和95%进行均匀混合， 在260°C的双螺杆挤出机中进行熔融挤出，得到复合纤维;将复合纤维在60°C的丙酮中回流 72小时萃取出醋酸丁酸纤维素，将萃取后的复合纤维进行常温干燥，制备得到以EV0H为连 续相、退磁态NcbFewB纳米颗粒为分散相、且平均直径为60nm的复合纳米纤维。
[0074] 4)将此复合纳米纤维按3g/L分散于乙醇中形成纳米纤维悬浮液，然后将纳米纤维 悬浮液涂覆在PA6纺粘非织造布的上表面上，涂覆厚度为lOwii，常温下干燥，制备得到由PA6 纺粘非织造布和附在其表面的复合纳米纤维组成的纳米纤维复合膜。
[0075] 5)将上述纳米纤维复合膜置于充磁机中进行充磁，制备得到硬磁特性的EV0H0 Nd2Fei4B/PA6纳米纤维膜。
[0076]本实施例制备的具有硬磁特性的EV0H_d2Fei4B/PA6纳米纤维膜的结构性能指标 如下:平均孔径70nm，接触角40.1°，且水过滤效率与通量如表4所示。
[0077]表4实施例4制备的纳米纤维膜的水过滤效率与通量性能
[0079]~结合表4可知，由于磁性颗粒均匀分布在纳米纤维内部，其优异的磁力作用保证了 膜具有优异的截留率；同时，较小的接触角表明膜具有优异的亲水性和耐污性能，从而保证 了膜具有高的产水率和再生性能;此外，膜的平均孔径很小，说明本实施例的纳米纤维膜可 加工性强，而且结构稳定。
[0080]以上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例 外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明 要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:包括如下制备步骤： 1) 将磁性纳米颗粒进行退磁处理，得到退磁态磁性纳米颗粒； 2) 将步骤1)制备得到的退磁态磁性纳米颗粒置于二甲基甲酰胺中，搅拌分散，得到退 磁态磁性纳米颗粒的悬浮液;将乙烯-乙烯醇共聚物母粒置于二甲基甲酰胺中，搅拌至溶 解，得到乙烯-乙烯醇共聚物溶液;将退磁态磁性纳米颗粒的悬浮液和乙烯-乙烯醇共聚物 溶液混合后，经剪切、分散，再冷却至室温，得到乳化物料;将乳化物料放入去离子水中沉 淀、干燥，得到复合材料，再将复合材料粉碎，得到复合材料颗粒； 3) 将步骤2)制备得到的复合材料颗粒和醋酸丁酸纤维素均匀混合，经熔融挤出，制备 得到复合纤维;将复合纤维置于丙酮中回流，萃取出醋酸丁酸纤维素，得到萃取后的复合纤 维，再将萃取后的复合纤维干燥，得到复合纳米纤维，且复合纳米纤维以乙烯-乙烯醇共聚 物为连续相，以退磁态磁性纳米颗粒为分散相； 4) 将步骤3)制备得到的复合纳米纤维分散于乙醇中，形成纳米纤维悬浮液，再将纳米 纤维悬浮液涂覆在非织造布基材的表面上，干燥后得到纳米纤维复合膜;或者将纳米纤维 悬浮液涂覆在塑料薄膜的表面，干燥后得到纳米纤维膜； 5) 步骤4)制备得到的纳米纤维复合膜或纳米纤维膜放在充磁机中进行充磁，制备得到 具有硬磁特性的纳米纤维膜。2. 根据权利要求1所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步骤1) 中的具体处理过程如下： 将磁性纳米颗粒置于石英坩埚中，在惰性气氛或真空炉中升温至500~700°C，然后保 温1~2h，再自然冷却至室温，得到退磁态磁性纳米颗粒。3. 根据权利要求1或2所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步 骤1)中的磁性纳米颗粒为SrFei2〇i9、Fe3〇4、Nd2Fei4B中的一种或一种以上，且磁性纳米颗粒 的平均粒径为10~100nm。4. 根据权利要求1所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步骤2) 中的乙稀-乙稀醇共聚物母粒与退磁态磁性纳米颗粒的质量百分比为80~99.5:0.5~20。5. 根据权利要求1或4所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步 骤2)中的具体处理过程如下： 将步骤1)制备得到的退磁态磁性纳米颗粒置于二甲基甲酰胺中，且退磁态磁性纳米颗 粒与二甲基甲酰胺的质量百分比为1~5:95~99，在70~90 °C下搅拌分散，得到退磁态磁性 纳米颗粒的悬浮液;将乙烯-乙烯醇共聚物母粒置于二甲基甲酰胺中，且乙烯-乙烯醇共聚 物母粒与二甲基甲酰胺的质量百分比为1~25:75~99,在70~90°C下搅拌至溶解，得到乙 烯-乙烯醇共聚物溶液;将退磁态磁性纳米颗粒的混合物和乙烯-乙烯醇共聚物溶液混合， 且退磁态磁性纳米颗粒的悬浮液和乙烯-乙烯醇共聚物溶液的体积比为1:1，再经剪切，分 散，再冷却至室温，得到乳化物料;将乳化物料放入去离子水中沉淀、干燥，得到复合材料， 同时，乳化物料与去离子水的体积比为1:5;再将复合材料用粉碎机粉碎，得到复合材料颗 粒。6. 根据权利要求5所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步骤2) 中采用乳化机进行剪切和分散，且分散时间为10~30min，乳化机的转速为800~1500r/ min〇7. 根据权利要求1所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步骤3) 中复合材料颗粒与醋酸丁酸纤维素的质量百分比为5~40:60~95。8. 根据权利要求1或7所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步 骤3)中的具体处理过程如下： 将步骤2)制备得到的复合材料颗粒和醋酸丁酸纤维素混合均匀，经双螺杆挤出机熔融 挤出，制备得到复合纤维，且双螺杆挤出机的工作温度为120~260Γ ;然后将复合纤维置于 丙酮中回流，回流的温度为58~62°C，回流的时间为70~75h，萃取出醋酸丁酸纤维素，得到 萃取后的复合纤维，再将萃取后的复合纤维置于常温下干燥，制备得到复合纳米纤维，且复 合纳米纤维以乙烯-乙烯醇共聚物为连续相，以退磁态磁性纳米颗粒为分散相，复合纳米纤 维的平均直径为50~500nm〇9. 根据权利要求1所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步骤4) 中，纳米纤维悬浮液中的复合纳米纤维浓度为1~l〇g/L，且涂覆厚度为1~ΙΟΟΟμηι。10. 根据权利要求1或9所述的硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法，其特征在于:所述步 骤4)中，非织造布基材为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或尼龙中的一种或一种以上的熔 喷或纺粘非织造布，且干燥条件为常温干燥。
【文档编号】B01D71/26GK106000116SQ201610344244
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】刘轲, 王栋, 易志兵, 刘琼珍, 李沐芳, 鲁振坦, 赵青华, 蒋海青
【申请人】武汉纺织大学, 昆山汇维新材料有限公司