对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法

本发明涉及静电纺丝领域，具体涉及对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法。

背景技术：

1、随着新材料的崛起，人们对静电纺纤维膜展开研究。静电纺丝制备的纤维膜比表面积大、孔隙率高、极好的力学性能及可再清洁，已被广泛应用于工业、医学、农学等研究领域。但随着技术力的提高，对纤维膜的力学性能要求也逐渐提高，目前所使用的纯sio2纤维膜的力学性能逐渐不足以适应现有的要求，因此，如何提供一种具有更高力学性能的纤维膜的制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，本发明利用电纺技术将两种纤维混合叠加在一起，使得力学性能得以增强。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，包括：

4、s10：配置纺丝液

5、配置质量分数为12％的pan纺丝液达到电纺条件，调配sio2纺丝液达到电纺条件；

6、s20：装置的设计调试

7、在滚筒接收器的两端分别设置一个支撑架，两个支撑架上分别设置一个喷射器，将sio2纺丝液作为基体，使sio2纺丝液注入一个喷射器内，将pan纺丝液作为载体，使pan纺丝液注入另一个喷射器内；

8、s30：高压电源的调试

9、将两个喷射器分别连接一个高压电源，并使两个高压电源的另一端均与滚筒接收器连接，调试高压电源至预定电压；

10、s40：纺丝制备纤维膜

11、调试完成后启动高压电源进行纺丝形成sio2纤维和pan纤维，转动滚筒接收器对sio2纤维和pan纤维进行收集，sio2纤维和pan纤维绕滚筒接收器相互交错形成纤维膜。

12、优选的，sio2纺丝液和pan纺丝液两种液体的体积比为1:1。

13、优选的，步骤s10中，将正硅酸乙酯溶液与无水乙醇溶液按照摩尔比1:2进行量取混合形成混合液a，随后将1％稀盐酸与去离子水按照摩尔比0.01:2.5进行量取混合形成混合液b，混合液b与混合液a混合后加热40分钟，制备达到电纺条件的sio2纺丝液。

14、优选的，步骤s10中，将平均分子量为150000的聚丙烯晴粉末与12wt％的n，n二甲基酰胺进行配置，搅拌24小时直至溶液呈现淡黄色，制备达到电纺条件pan纺丝液。

15、优选的，步骤s20中，注入sio2纺丝液的喷射器位置与所述滚筒接收器的上端的保持平行，注入pan纺丝液的喷射器与所述滚筒接收器的下端保持平行。

16、优选的，步骤s20中，喷射器内设置有用于连接高压电源的铜丝。

17、优选的，步骤s30中，与注入sio2纺丝液的喷射器连接的高压电源调制为20kv，与注入pan纺丝液的喷射器连接的高压电源调制为15kv。

18、优选的，步骤s40中，所述滚筒接收器的转速为120r/min。

19、本发明的有益效果在于：

20、本发明利用高压电位差形成泰勒锥进行电纺，制备两种纤维后通过转动的滚筒接收器接收两种纤维，两种纤维混合叠加在一起，形成硅基复合纤维膜，既能增强其力学性能，也可改变其内部结构，该复合纤维膜力学性能相比纯sio2纤维膜提升较大，作为过滤分离膜，在过滤时水通量相比二氧化硅更大。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显。

技术特征：

1.对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，sio2纺丝液和pan纺丝液两种液体的体积比为1:1。

3.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s10中，将正硅酸乙酯溶液与无水乙醇溶液按照摩尔比1:2进行量取混合形成混合液a，随后将1％稀盐酸与去离子水按照摩尔比0.01:2.5进行量取混合形成混合液b，混合液b与混合液a混合后加热40分钟，制备达到电纺条件的sio2纺丝液。

4.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s10中，将平均分子量为150000的聚丙烯晴粉末与12wt％的n，n二甲基酰胺进行配置，搅拌24小时直至溶液呈现淡黄色，制备达到电纺条件pan纺丝液。

5.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s20中，注入sio2纺丝液的喷射器位置与所述滚筒接收器的上端的保持平行，注入pan纺丝液的喷射器与所述滚筒接收器的下端保持平行。

6.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s20中，喷射器内设置有用于连接高压电源的铜丝。

7.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s30中，与注入sio2纺丝液的喷射器连接的高压电源调制为20kv，与注入pan纺丝液的喷射器连接的高压电源调制为15kv。

8.根据权利要求1所述的对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，其特征在于，步骤s40中，所述滚筒接收器的转速为120r/min。

技术总结
本发明公开了对喷电纺丝制备硅基复合纤维膜的方法，属于静电纺丝领域，包括：配置质量分数为12％的PAN纺丝液达到电纺条件，调配SiO<subgt;2</subgt;纺丝液达到电纺条件；在滚筒接收器的两端分别设置一个支撑架，两个支撑架上分别设置一个喷射器，将SiO<subgt;2</subgt;纺丝液作为基体，使SiO<subgt;2</subgt;纺丝液注入一个喷射器内，将PAN纺丝液作为载体，使PAN纺丝液注入另一个喷射器内；将两个喷射器分别连接一个高压电源，并使两个高压电源的另一端均与滚筒接收器连接，调试高压电源至预定电压；调试完成后启动高压电源进行纺丝形成纤维，转动滚筒接收器对纤维进行收集，SiO<subgt;2</subgt;纤维和PAN纤维绕滚筒接收器相互交错形成纤维膜。本发明利用电纺技术将两种纤维混合叠加在一起，使得力学性能得以增强。

技术研发人员：管珞,潘学聪,孙爱明,孟海涛
受保护的技术使用者：新疆理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16