一种磁纺包芯复合纱线的制作方法

文档序号:12901200阅读:177来源:国知局

本发明涉及一种磁纺包芯复合纱线,具体涉及一种由磁纺设备制备的纳米纤维包芯复合纱线。



背景技术:

静电纺丝法是目前制备聚合物纳米纤维最简单高效的方法之一,以其加工设备简单、原料来源广泛、纺丝工艺可控等诸多优点,静电纺丝纳米纤维具有超高比表面积、高孔隙率和强吸附性等特点,可以广泛应用于过滤、光催化、传感器和生物应用等领域。

静电纺主要用于制备非织造布形式的纤维膜,其产品大多以膜或者类似于膜的形式存在,因此静电纺纳米纤维的强力一般不高,由于静电纺纳米纤维的低强力使其在实际的应用中备受阻碍。此外,静电纺制备纳米纤维还存在如下技术问题:静电纺需要较高的纺丝电压以形成电场,这一电压通常高达几万至几十万伏特,将带有如此大电压的设备与其他设备连用会产生潜在的危险,而且如此高电压以及高电场很可能会击穿加其他设备的风险。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种磁纺包芯复合纱线,该纱线在纺制过程中以磁场力代替电场力,在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维,将聚合物纳米纤维包覆在长丝的表面,形成以长丝为芯的包芯复合纱线,由于芯部长丝的存在,极大的改善了纳米纤维的强力,拓展了其应用范围,整个制备过程无需高压电作用,有效降低安全隐患,制得的是一种具有纳米级包覆层的包芯纱。

为了实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:

一种磁纺包芯复合纱线,所述复合纱线包括位于芯部的长丝以及位于芯部外周的聚合物包覆层,所述聚合物包覆层是具有磁性的聚合物纳米纤维包覆层,所述磁性聚合物纳米纤维包覆层是借助磁纺设备通过磁纺手段包覆在位于芯部的长丝上。

所述磁纺设备是以磁场力代替电场力,在交变磁场力作用下拉伸磁性聚合物纺丝液制备磁性聚合物纳米纤维包覆层,所述磁性聚合物纺丝液是磁流体纺丝液,所述磁流体纺丝液包括高分子聚合物,表面活性剂,有机溶剂以及磁性纳米颗粒。

其高分子聚合物是聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚己内酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种;所述表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温80、油酸、烷基季铵盐中的一种;所述有机溶剂是氯仿、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种;所述磁性纳米颗粒是γ-fe2o3、fe3o4、钴、镍中的一种,或者为多种磁性元素的复合磁性纳米颗粒。

长丝可以选用细度为30-300d的普通化纤长丝。

本发明的有益效果为:以磁场力代替电场力,在交变磁场力作用下拉伸磁性聚合物纺丝液制备聚合物纳米纤维,将聚合物纳米纤维包覆在长丝的表面,形成以长丝为芯的包芯复合纱线,由于芯部长丝的存在,极大的改善了纳米纤维的强力,拓展了其应用范围;整个制备过程无需高压电作用,有效降低安全隐患,制得的是一种具有纳米级包覆层的包芯纱。

具体实施方式

一种磁纺包芯复合纱线,所述复合纱线包括位于芯部的长丝以及位于芯部外周的聚合物包覆层,所述聚合物包覆层是具有磁性的聚合物纳米纤维包覆层,所述磁性聚合物纳米纤维包覆层是借助磁纺设备通过磁纺手段包覆在位于芯部的长丝上。

所述磁纺设备是以磁场力代替电场力,在交变磁场力作用下拉伸磁性聚合物纺丝液制备磁性聚合物纳米纤维包覆层,所述磁性聚合物纺丝液是磁流体纺丝液,所述磁流体纺丝液包括高分子聚合物,表面活性剂,有机溶剂以及磁性纳米颗粒。

其高分子聚合物是聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚己内酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种;所述表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温80、油酸、烷基季铵盐中的一种;所述有机溶剂是氯仿、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种;所述磁性纳米颗粒是γ-fe2o3、fe3o4、钴、镍中的一种,或者为多种磁性元素的复合磁性纳米颗粒。长丝可以选用细度为30-300d的普通化纤长丝。

其纺丝溶液配制过程如下:选用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,将直径在20纳米的γ-fe2o3磁性纳米颗粒分散到氯仿中,加入与磁性纳米颗粒等质量的表面活性剂,配制γ-fe2o3磁性纳米颗粒质量分数为11.5%的磁流体溶液;选用氯仿作为溶剂,配制质量分数为25%的聚偏氟乙烯(分子量270000)溶液,水浴加热到60℃,搅拌2小时,制得均匀高分子溶液;将磁流体溶液与高分子溶液以1:1的比例混合制成铁磁流体纺丝液。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种磁纺包芯复合纱线。包括位于芯部的长丝以及位于芯部外周的聚合物包覆层,聚合物包覆层是具有磁性的聚合物纳米纤维包覆层,磁性聚合物纳米纤维包覆层是借助磁纺设备通过磁纺手段包覆在位于芯部的长丝上。该纱线在纺制过程中以磁场力代替电场力,在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维,将聚合物纳米纤维包覆在长丝的表面,极大的改善了纳米纤维的强力,拓展了其应用范围。

技术研发人员:钟海炎
受保护的技术使用者:桐乡守敬应用技术研究院有限公司
技术研发日:2016.09.28
技术公布日:2017.11.10
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