一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及静电纺丝【技术领域】，尤其是涉及一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法，通过将PVP的不溶体系混合在一起，利用其分层，将混合溶液的分液层位于喷丝孔中部，通过静电纺丝过程，成功制备出8字形横截面的纳米纤维。本发明提供了一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法，在满足纳米纤维无纺布的足够大的孔隙率的条件下，从纤维的自身结构方面对纤维进行改造，增加了纳米纤维无纺布的韧性，为纳米纤维增韧方面开辟了一个新的方向。
【专利说明】一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及静电纺丝【技术领域】，尤其是涉及一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米纤维，从严格意义上而言是指纤维直径在I?10nm尺度范围内的纤维，广义而言直径范围在100?100nm的纤维也算是纳米纤维。当纤维的直径从微米级缩小到纳米级时，就会出现许多意想不到的新奇性质。纳米纤维具有极大的比表面积(是普通微米纤维的1000倍)、极高的纵横比(长度直径比)、曲率半径和极强的与其它物质的互相渗透力。纳米纤维独特的性能使其在膜材料、发光材料、过滤介质、吸音介质、保温材料、催化剂、电子产品、生物制品、复合增强材料等领域拥有巨大的市场潜力。
[0003]但是目前纳米纤维材料的存在形式主要是以纳米纤维无纺布的形态存在，纳米纤维无纺布现在存在的最大的缺陷是没有足够的韧性来满足其应用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中纳米纤维无纺布的韧性差的问题，提供一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法，从纤维的自身结构方面增加了纳米纤维无纺布的韧性。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种8字形横截面的纳米纤维，所述纳米纤维的横截面为8字形。
[0006]一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0007]步骤I) PVP水溶液的配制:配制I?1wt %的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液；
[0008]步骤2)PVP有机溶剂溶液的配制:配制I?10wt%的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶；
[0009]步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压10?20KV，纺丝口与接收铝箔之间的接收距离20?30cm，流速控制0.2?0.8ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布；
[0010]所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
[0011]具体地，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、苯和甲苯中的一种。
[0012]一种8字形横截面的纳米纤维的用途，所述8字形横截面的纳米纤维可用于增加纳米纤维膜的韧性。
[0013]本发明的有益效果是:本发明提供了一种8字形横截面的纳米纤维及其制备方法，在满足纳米纤维无纺布的足够大的孔隙率的条件下，从纤维的自身结构方面对纤维进 行改造，增加了纳米纤维无纺布的韧性，为纳米纤维增韧方面开辟了一个新的方向。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是本发明的一种8字形横截面的纳米纤维。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
[0017]实施例1
[0018]一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0019]步骤1)PVP水溶液的配制:配制lwt%的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液；
[0020]步骤2) PVP有机溶剂溶液的配制:配制Iwt %的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶；
[0021]步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压20kV，纺丝口与接收铝箔之间的接收距离20cm，流速控制0.8ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布；
[0022]所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
[0023]实施例2
[0024]一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0025]步骤I) PVP水溶液的配制:配制1wt %的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液；
[0026]步骤2) PVP有机溶剂溶液的配制:配制1wt %的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶；
[0027]步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压1kV,纺丝口与接收铝箔之间的接收距离30cm，流速控制0.2ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布；
[0028]所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
[0029]实施例3
[0030]一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0031]步骤1)PVP水溶液的配制:配制3wt%的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液；
[0032]步骤2) PVP有机溶剂溶液的配制:配制7被％的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶；[0033]步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压15kv，纺丝口与接收铝箔之间的接收距离25cm，流速控制0.4ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布；
[0034]所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
[0035]实施例4
[0036]一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，包括以下步骤:
[0037]步骤I) PVP水溶液的配制:配制8wt %的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液；
[0038]步骤2) PVP有机溶剂溶液的配制:配制4被％的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶；
[0039]步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压17kv，纺丝口与接收铝箔之间的接收距离28cm，流速控制0.7ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布；
[0040]所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
[0041]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种8字形横截面的纳米纤维，其特征在于:所述纳米纤维的横截面为8字形。
2.一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤I) PVP水溶液的配制:配制I?1wt %的PVP水溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP水溶液； 步骤2) PVP有机溶剂溶液的配制:配制I?10被％的PVP有机溶剂溶液，将其充分搅拌，得到均一透明的PVP有机溶剂溶液，所述有机溶剂与水不互溶； 步骤3)静电纺丝制备8字形横截面的纳米纤维:将步骤I)和步骤2)中配制的溶液，按照体积比为1:1的比例混合加入到溶液供给装置中，设置纺丝电压10?20KV，纺丝口与接收铝箔之间的接收距离20?30cm，流速控制0.2?0.8ml/h，启动装置进行进行静电纺丝，在接收铝箔上得到8字形横截面的纳米纤维无纺布； 所述步骤3)中的静电纺丝过程为横向喷丝过程，所述混合溶液的分液层位于喷丝孔中部。
3.如权利要求2所述的一种8字形横截面的纳米纤维的制备方法，其特征在于:所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、苯和甲苯中的一种。
4.一种8字形横截面的纳米纤维的用途，其特征在于:所述8字形横截面的纳米纤维可用于增加纳米纤维膜的韧性。
【文档编号】D01D5/253GK104032392SQ201410252131
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】徐靖 申请人:张家港贸安贸易有限公司