专利名称：一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维及其制备方法
技术领域：
本发明属于材料领域，特别涉及一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维及其制备方法。
背景技术：
皮芯结构纳/微米纤维是一种纳/微米级的材料，因其芯层和皮层由不同材料组成，相对于传统的纳/微米纤维，不但具有尺度小、比表面积大和物理性能优异等特点，同时以皮芯结构复合两种或两种以上不同组成物质的优点，扩展了应用领域和提高了材料性能，其在膜技术、增强材料、纺织品、光学传感器、医药释放体系和组织工程等诸多领域具有非常广阔的应用前景。皮芯结构纳/微米纤维可以通过单轴电纺和同轴电纺的方法制得。 其中，单轴电纺是将电纺溶液通过单轴针头喷出，在高压电场力作用下，溶液液滴经高频拉伸、弯曲甩动变形并固化为同轴纳/微米纤维的过程。同轴电纺法是制备皮芯结构纳/微米纤维最常用的方法，皮芯两层溶液从两个同轴但不同直径的针头中喷出，并在针头处汇合为皮芯结构的射流，在高压电场力作用下，经高频拉伸、弯曲甩动变形并固化为同轴纳/ 微米纤维。这种制备方法操作简单，纤维可以具有较好的连续性和均勻性。根据现有文献资料，用于同轴纺丝制备皮芯结构纳/微米纤维的高分子原料包括聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚己内酯等石油化工原料和壳聚糖、醋酸纤维素、聚乳酸等长链天然高分子原料。上述原料具有平均相对分子质量大，分子结构规整，分子链长的共同特点， 使其成为可纺性好的高分子材料。但是，石油基高分子材料生物可降解性差，长链天然高分子材料机械强度不高、使用寿命较短。这样皮芯结构纳/微米纤维的在某些方面的性能与人们的要求有一定差距。采用复合纤维则有可能使材料性能有较大改善。木质素是植物纤维原料的主要成分之一，在自然界中蕴藏量仅次于纤维素。它是一种网状结构的天然芳香族高分子。同时，木质素具有原料可再生、可生物降解的特点。在复合材料研究领域，木质素的添加可以改善高分子材料的机械性能、抗老化性能、疏水性能、生物可降解性能。因此，将木质素添加进纳/微米纤维是扩大纳/微米纤维应用范围的有效途径之一。然而，相对于常用的用于同轴电纺的高分子，木质素平均相对分子质量较小，其分子结构不规整，因而可纺性差。敖日格勒等在中国专利申请201010104518. 1中提出了一种木质素基纳米碳纤维的制备方法，其中所使用的木质素通过单轴电纺法成功制得木质素基纳米纤维。但由于木质素可纺性差，该专利提出木质素必须按照分离方法的不同在酸或碱条件下精制，并且通过超滤分离出相对分子质量较适合电纺的木质素级分，木质素才能具有较好的可纺性，其过程较为复杂。由于该木质素溶液可纺性有限，因而只能形成单轴纤维。同时，木质素溶液本身的粘弹性和电导率仅能控制在一个较小的范围，不能达到制备木质素基皮芯结构纳/微米纤维所必需的条件，因此，并没有木质素基皮芯纤维的相关报道。Sun 等(Advanced Materials 2003，15，(22) :1929-1932)分别以聚氧化乙烯(PEO)和聚乳酸(PLA)为皮层材料，以十二烷基噻吩(PDT)、醋酸钯(Pd(OAcU)、聚砜(PSU)、ΡΕ0为芯层材料，通过同轴电纺法制得具有皮芯纤维。研究结果表明，由于PDT相对分子质量小，其本身不能成纤，皮芯纤维可以通过皮层的PEO将PDT封装在芯层后获得。但是，PDT在纺丝过程中不够稳定，相对容易扩散到皮层的PEO中，因而破坏了芯层物质在皮层物质中的均勻性。R. Ruiz-Rosas 等(Advanced Materials. 2007，19(23) :1292-1296)分别将乙醇法木质素(Alcell木质素)乙醇溶液作为芯层，乙醇溶剂作为皮层，通过同轴电纺法，制备出直径为400nm-l μ m的木质素纤维。但是，该研究只是通过同轴电纺技术阻止木质素溶液挥发过快的缺陷。同时，由于木质素相对分子质量偏低，且为非链状结构，导致该木素溶液粘弹性有限；由于该溶液体系电导率偏低，使该溶液受到的电场力仅能拉伸木质素液滴本身形成纤维，而不能增加更大的载荷，从而使其不能形成木质素基皮芯纤维。目前，现有技术的限制因素主要在于不能同时协调好木质素可纺性、溶液电导率和溶剂挥发的关系，使之形成具有皮芯结构的纳/微米纤维。
发明内容
为克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维的制备方法。可在木质素中加入一定量线性长链的合成高分子物质，并溶于合适的有机溶剂，首先使木质素溶液在保证其具有较高电导率的同时，提高了其可纺性；其次由于高分子和木质素间存在氢键等作用，降低了木质素固化时向皮层扩散的程度，避免了因封装而出现的芯层物质分布不均勻的问题。在此基础上可以对其他电纺条件进行调控，制备出皮芯结构的纳/微米纤维。本发明的另一目的在于提供一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维，该纳/微米纤维具有纳/微米级、皮芯结构的性质。本发明的目的通过以下技术方案实现一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)按质量份计，将木质素和石油基高分子的混合物1份加到1 20份有机溶剂中，混合均勻并使其完全溶解后，得到木质素混合溶液，所述混合物中木质素与石油基高分子的质量比为1 1 20 1;将1份天然或合成高分子加到4 25份溶剂中，混合均勻并使其完全溶解后，得到高分子溶液；(2)进行同轴电纺，环境温度为10 50°C，环境相对湿度为5 70%，将木质素混合溶液和高分子溶液分别通入同轴针头的两层中，待溶液由同轴针头稳定挤出，在5 IOOkV的高压静电场作用下，得到木质素基皮芯结构纳/微米纤维(直径为IOOnm 5 μ m)。优选地，步骤(1)中所述木质素混合溶液中的石油基高分子是下述高分子的一种或两种以上聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、聚己二酸己二胺、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚苯胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚氯乙烯、聚二茂铁二甲基硅烷。优选地，步骤(1)中所述木质素混合溶液中的有机溶剂是下述溶剂中的一种或两种以上甲酸、甲醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1，4_ 二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸。优选地，步骤(1)中所述的天然或合成高分子是下述高分子中的一种或两种以上聚乳酸、壳聚糖、纤维素、微晶纤维素、醋酸纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、纤维素硝酸酯、纤维素磺酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、聚己二酸己二胺、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚苯胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚氯乙烯、聚二茂铁二甲基硅烷。优选地，步骤(1)中所述高分子溶液中的溶剂是下述溶剂中的一种或两种以上 水、氢氧化钠水溶液、乙酸、丙酮、氯化锂/ 二甲基乙酰胺(二者为离子液体溶剂的组成，氯化锂是固体，其本身不是溶剂，且两种物质要配合使用，其中氯化锂和二甲基乙酰胺的质量比为5 95 9 91)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯。优选地，所述木质素混合溶液和高分子溶液挤出速率的范围均为30 1000 μ L/ h，挤出速率比为10 1 1 10。优选地，所述同轴针头内层内径为0. 1 1mm，外层内径为0. 5 2. 5mm，且针头外层内径始终大于内层内径0. 4 2mm，内层针头顶端超出外层针头0. Imm 3mm。优选地，所述同轴电纺采用的装置包括高压静电发生器、储液输液装置、同轴针头和金属接地的收集板四个部分，其中正、负极分别连接到一根或多根同轴针头和收集板上； 其中设定同轴针头针尖和收集板之间距离为5 40cm。本发明相对于现有技术具有以下优点1)纤维的制备方法简单，条件温和，无需考虑木质素精制和溶剂挥发过快对纤维形成的影响；2)通过加入合适的高分子和选用合适的有机溶剂来提高木质素溶液的粘度和电导率，使溶液液滴在同轴电纺过程中具有足够大的粘弹性和导电性被拉成纳/微米纤维， 从而可以制备出木质素基皮芯结构纳/微米纤维；3)由于高分子与木质素间存在氢键等作用，降低了木质素向皮层扩散的程度，提高了芯层物质在纤维中的连续性和均勻性。
图1为同轴电纺装置的结构示意图。图2为实施例1所述的木质素基皮芯结构纳/微米纤维的扫描电镜照片，其中(a) 为纤维整体视图，(b)为单根纤维断面视图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例11.芯层溶液的制备将2. 5g木质素和2. 5g聚丙烯腈的混合物投入到100gN，N_ 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚乳酸投入到50gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为5cm，同轴针头4的内层内径为0. 1mm，外层内径为0. 5mm(即针头外层内径大于内层内径0. 4mm)，内层针头顶端超出外层0. Imm,高压静电发生器6的电压为 5kV，环境温度为10°C，环境相对湿度为5%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1均以30μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3μπι。实施例21.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚氨酯混合物投入到50gN，N- 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g纤维素投入到25g质量比为7 93的氯化锂/ 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例31.芯层溶液的制备将4. 5g木质素和0. 5g聚氧化乙烯的混合物投入到5g丙酮中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g醋酸纤维素投入到50g乙酸中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为40cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为50kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为70%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以50 μ L/h、皮层以500 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 10)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例41.芯层溶液的制备将3. 5g木质素和1. 5g聚乙烯醇的混合物投入到30gl，4_ 二氧六环中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g微晶纤维素投入到20g质量比为5 95的氯化锂/ 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为20cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径Imm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 20kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为40%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以 50 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为4 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例51.芯层溶液的制备将4. 25g木质素和0. 75g聚乙烯吡咯烷酮的混合物投入到 25g四氢呋喃中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g羧甲基纤维素投入到125g体积比为60 40的水/丙酮中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为0. 8mm，外层内径为2mm(即针头外层内径大于内层内径1. 2mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 30kV，环境温度为20°C，环境相对湿度为30%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200μ L/h、皮层以1000 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 5)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2μπι。实施例61.芯层溶液的制备将4g木质素和Ig聚己内酯的混合物投入到20g体积比为 3 1的二氯甲烷/甲醇中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g羟丙基纤维素投入到30gN，N-二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为50%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以500 μ L/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为5 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2 μ m。实施例71.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚碳酸酯的混合物投入到40g 二氯甲烷中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g醋酸丁酸纤维素投入到35g乙酸乙酯中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例81.芯层溶液的制备将4. 75g木质素和0. 25g聚己二酸己二胺混合物投入到40g 甲酸中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g纤维素硝酸酯投入到35g丙酮中，搅拌使其完全溶解， 成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为40cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为50kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为70%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以50 μ L/h、皮层以500 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 10)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例91.芯层溶液的制备将3. 5g木质素和1. 5g聚苯并咪唑的混合物投入到45gN， N- 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g羧甲基纤维素投入到125g体积比为60 40的水/丙酮中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；
3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为20cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径Imm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 20kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为40%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以 50 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为4 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例101.芯层溶液的制备将4g木质素、0. 2g聚苯胺和0. Sg聚苯乙烯的混合物投入到 IOOg三氯甲烷中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚乳酸投入到50gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为5cm，同轴针头4的内层内径为0. Imm,外层内径为0. 5mm(即针头外层内径大于内层内径0. 4mm)，内层针头顶端超出外层0. Imm,高压静电发生器6的电压为 5kV，环境温度为10°C，环境相对湿度为5%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1均以30μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3μπι。实施例111.芯层溶液的制备将4. 25g木质素和0. 75g聚对苯二甲酸二乙酯的混合物投入到30g体积比为1 1的二氯乙烷/三氟乙酸中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚乳酸投入到50gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为0. 8mm，外层内径为2mm(即针头外层内径大于内层内径1. 2mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 30kV，环境温度为20°C，环境相对湿度为30%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以1000 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 5)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例121.芯层溶液的制备将4g木质素和Ig聚氯乙烯的混合物投入到20g体积比为 1 1的四氢呋喃/N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g纤维素磺酸酯投入到60g质量分数为20%的氢氧化钠水溶液中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为50%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以500 μ L/h、皮层以 100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为5 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2 μ m。实施例131.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚二茂铁二甲基硅烷的混合物投入到30g体积比为9 1的四氢呋喃/N，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g纤维素投入到35g质量比为9 91的氯化锂/ 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例141.芯层溶液的制备将2. 5g木质素和2. 5g聚丙烯腈的混合物投入到100gN，N_ 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚碳酸酯投入到50g 二氯甲烷中，搅拌使其完全溶解， 成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到两个尺寸相同的同轴针头4和收集板7上，两个同轴针头4同高度平行排列，两针头轴间距优选 30mm，两个同轴针头4和收集板7均位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为5cm，同轴针头4的内层内径为0. Imm,外层内径为0. 5mm(即针头外层内径大于内层内径0. 4mm)，内层针头顶端超出外层0. Imm,高压静电发生器6的电压为 5kV，环境温度为10°C，环境相对湿度为5%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1均以30μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2μπι。实施例151.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚氨酯的混合物投入到80gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚己二酸己二胺投入到40g甲酸中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例161.芯层溶液的制备将4. 75木质素和0. 25g聚氧化乙烯的混合物投入到50g丙酮中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚丙烯酸酯投入到30gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为40cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为50kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为70%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以50yL/h、皮层以500 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 10)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2μπι。实施例171.芯层溶液的制备将3. 5g木质素和1. 5g聚乙烯醇的混合物投入到30gl，4_ 二氧六环中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚苯胺和聚苯乙烯的混合物投入到IOOg三氯甲烷中， 搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为20cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径Imm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 20kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为40%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以 50 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为4 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2 μ m。实施例181.芯层溶液的制备将4. 25g木质素和1. 75g聚乙烯吡咯烷酮的混合物投入到 25g四氢呋喃中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚对苯二甲酸二乙酯投入到40g体积比为1 1的二氯乙烷/三氟乙酸中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为0. 8mm，外层内径为2mm(即针头外层内径大于内层内径1. 2mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 30kV，环境温度为20°C，环境相对湿度为30%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以1000 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 5)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3 μ m。实施例191.芯层溶液的制备将4g木质素和Ig聚己内酯的混合物投入到20g体积比为 3 1的二氯甲烷/甲醇中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚氯乙烯投入到20g体积比为1 1的四氢呋喃/N， N-二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为50%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以500 μ L/h、皮层以 100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为5 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例201.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚碳酸酯混合物投入到40g 二氯甲烷中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚二茂铁二甲基硅烷投入到36g体积比为9 1的四氢呋喃/N，N- 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例211.芯层溶液的制备将4. 75g木质素和0. 25g聚己二酸己二胺混合物投入到40g 甲酸中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚氨酯投入到80gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为40cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为50kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为70%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以50μ L/h、皮层以500 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 10)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例221.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚丙烯酸酯的混合物投入到25gN，N- 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚苯并咪唑投入到50gN，N-二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为20cm，同轴针头4的内层内径为0. 5mm，外层内径为1. 5mm(即针头外层内径大于内层内径Imm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 20kV，环境温度为25°C，环境相对湿度为40%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以 50 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为4 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2 μ m。实施例231.芯层溶液的制备将4g木质素、0. 2g聚苯胺和0. Sg聚苯乙烯的混合物投入到 IOOg三氯甲烷中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚乙烯醇投入到40gl，4_ 二氧六环中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为5cm，同轴针头4的内层内径为0. Imm,外层内径为0. 5mm(即针头外层内径大于内层内径0. 4mm)，内层针头顶端超出外层0. Imm,高压静电发生器6的电压为 5kV，环境温度为10°C，环境相对湿度为5%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1均以30μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为500nm 3μπι。实施例M1.芯层溶液的制备将4.25g木质素和0.75g聚对苯二甲酸二乙酯的混合物投入到30g体积比为1 1的二氯乙烷/三氟乙酸中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚乙烯醇投入到40gl，4_ 二氧六环中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为0. 8mm，外层内径为2mm(即针头外层内径大于内层内径1. 2mm)，内层针头顶端超出外层1mm，高压静电发生器6的电压为 30kV，环境温度为20°C，环境相对湿度为30%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以200yL/h、皮层以1000 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为1 5)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例251.芯层溶液的制备将4g木质素和Ig聚氯乙烯的混合物投入到20g体积比为 1 1的四氢呋喃/N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将5g聚己内酯投入到25比为3 1的二氯甲烷/甲醇中， 搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为50%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以500 μ L/h、皮层以 100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为5 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7上， 形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2 μ m。实施例沈1.芯层溶液的制备将3. 25g木质素和1. 75g聚二茂铁二甲基硅烷的混合物投入到30g体积比为9 1的四氢呋喃/N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；2.皮层溶液的制备将4g聚丙烯腈投入到50gN，N_ 二甲基甲酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为高分子溶液，芯层溶液为木质素混合溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为2 μ m 5 μ m。实施例271.芯层溶液的制备将3g聚氧化乙烯投入到50g丙酮中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；
2.皮层溶液的制备将3. 5g木质素和1. 5g聚苯并咪唑的混合物投入到45gN， N- 二甲基乙酰胺中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为木质素混合溶液，芯层溶液为高分子溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2μπι。实施例观1.芯层溶液的制备将5g质量比为65 35的木质素和聚碳酸酯混合物投入到 40g 二氯甲烷中，搅拌使其完全溶解，成为高分子溶液；2.皮层溶液的制备将4g木质素和Ig聚乙烯醇的混合物投入到40gl，4_ 二氧六环中，搅拌使其完全溶解，成为木质素混合溶液；3.同轴电纺使用如图1所示的同轴电纺装置，其中正、负极分别连接到同轴针头 4和收集板7上，同轴针头4和收集板7位于恒温恒湿容器5内。电纺装置同轴针头4和接地的收集板7之间距离为25cm，同轴针头4的内层内径为1mm，外层内径为2. 5mm(即针头外层内径大于内层内径1. 5mm)，内层针头顶端超出外层3mm，高压静电发生器6的电压为 100kV，环境温度为50°C，环境相对湿度为10%，将步骤1、2所得木质素混合溶液和高分子溶液分别置于高压静电纺丝装置的两个贮液容器2中，用输液泵1芯层以1000yL/h、皮层以100 μ L/h的挤出速率从容器中挤出(即芯皮两层溶液的挤出速率比为10 1)，然后使皮芯两层溶液(皮层溶液为木质素混合溶液，芯层溶液为高分子溶液)分别从同轴针头4 的外层和内层喷出，喷出的纺丝溶液射流被固化，形成纳米纤维，以无序状排列在收集板7 上，形成类似无纺布状的纤维膜，即为目的产物。纤维直径为IOOnm 2μπι。
权利要求
1.一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)按质量份计，将木质素和石油基高分子的混合物1份加到1 20份有机溶剂中，混合均勻并使其完全溶解后，得到木质素混合溶液，所述混合物中木质素与石油基高分子的质量比为1 1 20 1;将1份天然或合成高分子加到4 25份溶剂中，混合均勻并使其完全溶解后，得到高分子溶液；(2)进行同轴电纺，环境温度为10 50°C，环境相对湿度为5 70%，将木质素混合溶液和高分子溶液分别通入同轴针头的两层中，待溶液由同轴针头稳定挤出，在5 IOOkV 的高压静电场作用下，得到木质素基皮芯结构纳/微米纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述木质素混合溶液中的石油基高分子是下述高分子的一种或两种以上聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、聚己二酸己二胺、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚苯胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚氯乙烯、聚二茂铁二甲基硅烷。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述木质素混合溶液中的有机溶剂是下述溶剂中的一种或两种以上甲酸、甲醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N， N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1，4_ 二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的天然或合成高分子是下述高分子中的一种或两种以上聚乳酸、壳聚糖、纤维素、微晶纤维素、醋酸纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、纤维素硝酸酯、纤维素磺酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚己内酯、聚己二酸己二胺、聚碳酸酯、聚苯并咪唑、聚苯胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚氯乙烯、聚二茂铁二甲基娃焼。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述高分子溶液中的溶剂是下述溶剂中的一种或两种以上水、氢氧化钠水溶液、乙酸、丙酮、氯化锂/ 二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙酸乙酯。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述木质素混合溶液和高分子溶液挤出速率的范围均为30 1000 μ L/h，挤出速率比为10 1 1 10。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述同轴针头内层内径为0.1 1mm，外层内径为0. 5 2. 5mm，且针头外层内径始终大于内层内径0. 4 2mm，内层针头顶端超出外层针头0. Imm 3mm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述同轴电纺采用的装置包括高压静电发生器、储液输液装置、同轴针头和金属接地的收集板四个部分，其中正、负极分别连接到一根或多根同轴针头和收集板上；其中设定同轴针头针尖和收集板之间距离为5 40cm。
9.一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维，其特征在于，是由权利要求1 8中任一项所述方法制备得到的。
全文摘要
本发明公开了一种木质素基皮芯结构纳/微米纤维的制备方法，包括以下步骤(1)按质量份计，将木质素和石油基高分子的混合物1份加到1～20份有机溶剂中，混合均匀并使其完全溶解后，得到木质素混合溶液；将1份天然或合成高分子加到4～25份溶剂中，混合均匀并使其完全溶解后，得到高分子溶液；(2)进行同轴电纺，将木质素混合溶液和高分子溶液分别通入同轴针头的两层中，待溶液由同轴针头稳定挤出，在5～100kV的高压静电场作用下，得到木质素基皮芯结构纳/微米纤维。本发明纤维的制备方法简单，条件温和，同时降低了木质素向皮层扩散的程度，提高了芯层物质在纤维中的连续性和均匀性。
文档编号D01F8/18GK102517689SQ20111039597
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者敖日格勒, 游翔宇, 谌凡更 申请人:华南理工大学