一种完全可降解的导电纤维复合材料及其制备方法_2

文档序号:9739387阅读:来源:国知局
[0047] 完全可降解的导电纤维复合材料,见表2。
[0048] 实施例3
[0049] A、制备底部纤维基材
[0050] 底部纤维基材由黄麻纤维和丙纶组成,其重量均为85g。将黄麻纤维和丙纶同时放 于开松机内开松并送进混棉箱;经梳理后两种混合纤维通过铺网机形成具有一定厚度和重 量的纤维网,再进入针刺机制成具有一定强度和厚度的麻毡。
[0051 ] B、制备中间导电层
[0052]制备10%的硝酸银溶液作为银氨溶液;制备10 %的葡萄糖溶液作为还原剂;采用 双头喷枪,将银氨溶液与还原剂的比例调节为1:1,然后均匀喷洒至上述麻毡上,从而制得 中间导电银层。
[0053] C、制备面部纤维装饰层
[0054]以质量比为85:15的氯仿、丙酮混合溶液为共溶剂,将30g聚乳酸添加至170g上述 共溶剂中,采用超声波清洗器超声2h得到透明、均一的聚乳酸电纺溶液。调节设备参数:纺 丝电压为20kV,注射头流速为1.5ml/h,室温下静电纺丝得到聚乳酸面层。
[0055] D、热压成型完全可降解的导电纤维复合材料
[0056] 将经过上述三步制备的麻毯进行预热,预热温度180°C,预热时间3min;将预热后 的复合麻毡置于热压模具中,热压温度为185°C,热压压力为6Mpa,热压时间为4min,一次热 压获得含导电芯层的天然纤维复合材料。
[0057]完全可降解的导电纤维复合材料,见表2。
[0058] 实施例4
[0059] A、制备底部纤维基材
[0060]底部纤维基材由黄麻纤维和丙纶组成,其重量均为80g。将黄麻纤维和丙纶同时放 于开松机内开松并送进混棉箱;经梳理后两种混合纤维通过铺网机形成具有一定厚度和重 量的纤维网,再进入针刺机制成具有一定强度和厚度的麻毡。
[0061 ] B、制备中间导电层
[0062]制备10%的硝酸银溶液作为银氨溶液;制备10 %的葡萄糖溶液作为还原剂;采用 双头喷枪,将银氨溶液与还原剂的比例调节为1:1,然后均匀喷洒至上述麻毡上,从而制得 中间导电银层。
[0063] C、制备面部纤维装饰层
[0064]以质量比为85:15的氯仿、丙酮混合溶液为共溶剂,将40g聚乳酸添加至160g上述 共溶剂中,采用超声波清洗器超声2.5h得到透明、均一的聚乳酸电纺溶液。调节设备参数: 纺丝电压为20kV,注射头流速为1.5ml/h,室温下静电纺丝得到聚乳酸面层。
[0065] D、热压成型完全可降解的导电纤维复合材料
[0066] 将经过上述三步制备的麻毯进行预热,预热温度180°C左右,预热时间3min;将预 热后的复合麻毡置于热压模具中,热压温度为185°C,热压压力为6Mpa,热压时间为4min,一 次热压获得含导电芯层的天然纤维复合材料。
[0067 ]完全可降解的导电纤维复合材料,见表2。
[0068]附表1:完全可降解的导电纤维复合材料中各组分重量百分比 [0069]附表2:完全可降解的导电纤维复合材料性能测试结果
[0070] 表1完全可降解的导电纤维复合材料中各组分重量百分比
[0071]
[0072]表2完全可降解的导电纤维复合材料性能
【主权项】
1. 一种完全可降解的导电纤维复合材料,其特征在于:由底部纤维基材、中间导电层和 面部纤维装饰层组成;所述底部纤维基材由天然植物纤维和聚合物热熔纤维制成,其中天 然植物纤维占底部纤维基材总质量的40-60%,热熔纤维占底部纤维基材总质量的40-60%;所述中间导电层为导电银层;所述面部纤维装饰层为完全可降解的高分子材料。2. 根据权利要求1所述的完全可降解的导电复合材料,其特征在于:所述天然植物纤维 为黄麻纤维。3. 根据权利要求1所述的完全可降解的导电复合材料,其特征在于:所述聚合物热熔纤 维为丙纶。4. 根据权利要求1所述的完全可降解的导电复合材料,其特征在于:所述完全可降解的 高分子材料为聚乳酸。5. -种完全可降解的导电纤维复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: A、 制备底部纤维基材 底部纤维基材由天然植物纤维和聚合物热熔纤维组成,对天然植物纤维和聚合物热熔 纤维进行开松处理,再混合均匀,铺成纤维网并针刺制成复合纤维毡; B、 制备中间导电层 制备10%的硝酸银溶液作为银氨溶液;制备10%的葡萄糖溶液作为还原剂;采用双头 喷枪,按银氨溶液:还原剂= 1:1的比例均匀喷洒至上述麻毡上,从而制得中间导电银层; C、 制备面部纤维装饰层 将聚乳酸溶于丙酮与氯仿的混合溶液中,调节静电纺丝设备的电压和注射头流速,以 导电麻毡作为接收基板,于室温下静电纺丝制备聚乳酸面层; D、 热压成型制备完全可降解的导电纤维复合材料 将经过上述三步制备的复合麻毡预热后置于热压模具中,一次热压获得含有导电芯层 的天然纤维复合材料。6. 根据权利要求5所述的完全可降解的导电复合材料的制备方法,其特征在于:所述步 骤A中,天然植物纤维和聚合物热熔纤维为重量比为1:1的黄麻纤维和丙纶。7. 根据权利要求5所述的完全可降解的导电复合材料的制备方法,其特征在于:所述步 骤C中,静电纺丝所用聚乳酸溶液浓度为5%-20%。8. 根据权利要求5所述的完全可降解的导电复合材料的制备方法,其特征在于:所述步 骤C中,纺丝电压为15-20kv,注射头流速为1.0-1.5ml/h。9. 根据权利要求5所述的完全可降解的导电复合材料的制备方法,其特征在于:所述步 骤D中,预热温度180°C,预热时间3-4min,热压模具为平板硫化机,热压温度为175-185°C, 热压压力为4-6Mpa,热压时间为3-4min。
【专利摘要】本发明涉及一种完全可降解的导电纤维复合材料由底部纤维基材、中间导电层和面部纤维装饰层组成;底部纤维基材由天然植物纤维和聚合物热熔纤维制成,中间导电层为导电银层,面部纤维装饰层为完全可降解的高分子材料。其制备方法为:先按配比对植物纤维和热熔纤维进行开松处理混匀后铺成纤维网并针刺制成复合纤维毡;然后,进行银镜反应制备表面导电银层;再按一定比例制备完全可降解的高分子材料,调节静电纺丝设备的电压和推出速度,利用静电纺丝制备表面装饰层;最后,热压成型。本发明所制导电纤维复合材料质量轻,含有导电芯层可去除静电;破坏后不易形成尖角,安全性高;表面粗糙度小,同时表面能也较小;所用原料均为完全可降解材料,节能环保。
【IPC分类】B32B15/08, B32B37/10, B32B37/06, B32B15/14, B32B9/02
【公开号】CN105500826
【申请号】CN201510955292
【发明人】窦艳丽, 郭博渊, 姚卫国, 管东波, 张万喜
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月18日
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