CN101985075A - 一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法 - Google Patents
一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101985075A CN101985075A CN2010102951681A CN201010295168A CN101985075A CN 101985075 A CN101985075 A CN 101985075A CN 2010102951681 A CN2010102951681 A CN 2010102951681A CN 201010295168 A CN201010295168 A CN 201010295168A CN 101985075 A CN101985075 A CN 101985075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- high polymer
- thermal plasticity
- composite component
- plasticity high
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，包括：热塑性高聚物纳米纤维在硼酸溶液中浸渍后再经表面涂敷处理；热塑性高聚物微米纤维经乙醇溶液处理，将上述经过处理的热塑性高聚物微、纳米纤维复合制备组件。本发明的方法简单，成本低，适合于工业化生产，用于气体或液体的过滤分离。
Description
技术领域
本发明属微/纳米纤维复合组件的制备领域，特别是涉及一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法。
背景技术
在当今水资源短缺和环境污染日益严重的情况下，膜法水处理技术由于具有效率高，能耗低，投资效益好，占地小，易于建造、放大和控制，不污染环境等突出优点，已得到政府、学术界和工业界的高度重视和大力发展。膜的分离透过性是其处理能力的主要指标，通常希望在达到一定分离效果后使膜的透过量越大越好，这样分离效率随之提高。由于低密度、高孔隙率和大比表面积，聚合物纳米纤维功能膜具备显著的过滤特性，能有效地滤除细菌、病毒、烟雾、气味和其它亚微米级的物质，单位时间和面积内的透过量大，同时又拥有良好的可呼吸性，而其很好的气溶胶阻挡性又提供了对化学武器和生物化学有毒物的防护性，这些特性在生物化学防护、液体气体过滤等领域很必要。因此纳米纤维膜在分离过滤领域，尤其在海水及苦咸水淡化，超纯水、饮用水制备或废水处理等方面已有大量研究，并取得了可喜的进展。
目前纳米纤维膜因纤维尺寸小、膜孔隙率大的特点使其强度明显降低，因此，利用微米尺寸纤维作为纳米纤维的支持材料可以来改善纳米纤维膜的机械性能；此外，纳米纤维膜因比表面积高、孔隙率高，在过滤时易使污染物沉积使得其抗污垢沉积的能力差，通过表面涂敷能有效地在纳米纤维膜在不降低水通量的情况下，抗污性能得到很大的改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，该方法简单，成本低，适合于工业化生产；所得的热塑性聚合物微/纳米纤维复合组件提高了纤维膜的机械强度、抗污性能，对于气体和液体的分离也有显著的效果。
一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，包括：
热塑性高聚物纳米纤维在硼酸溶液中浸渍后在经表面涂敷处理；将热塑性高聚物微米纤维经乙醇溶液处理；将所述处理后的热塑性高聚物纳米纤维和热塑性高聚物微米纤维复合制备组件。
所述的热塑性高聚物为聚丙烯、聚乙烯等烯烃，聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯，聚酰胺6、聚酰胺1010等聚酰胺，或者聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯、聚乙烯醇接枝聚乙烯等共聚物或其它各种 不同组分和配比的共混物。
所述的纳米纤维的直径为50-1000nm。
所述的微米纤维是由熔喷法制备的聚丙烯、聚乙烯、聚酯等非织造材料；或由聚丙烯聚乙烯、聚酯纤维所构成的织物；微米纤维的直径为1-10μm。
所述硼酸溶液的摩尔浓度为0.8mol/L。
所述乙醇溶液的质量分数为99.8％。
所述的复合为物理复合。
所述的涂敷使用的聚合物溶液为质量分数为2％-5％的交联聚乙烯醇溶液、壳聚糖溶液或马来酸酐溶液。
所述的涂敷方法是将2％-5％的聚合物溶液通过在纳米纤维材料表面进行涂层复合。
所述的涂敷的热塑性高聚物纳米纤维材料表面可以涂敷一层或多层2％-5％的同种聚合物溶液。
本发明将热塑性高聚物纳米纤维与微米纤维所构成的骨架材料复合，同时根据分离过滤介质特性在纳米纤维膜表面涂敷以达到最佳分离过滤效果。
本发明创新性地制备出一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件，该类热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件在液体和气体过滤净化等方面发挥巨大作用。
有益效果
(1)本发明的制备方法简单，对热塑性聚合物材料具有普适性的特性，克服了不同材料采用不同的技术路线而导致工艺复杂、设备投资要求高等不足之处，易于实现规模化生产；适合于工业化生产；
(2)本发明所得的热塑性聚合物微/纳米纤维复合组件提高了纤维膜的机械强度、抗污性能，对于气体和液体的分离也有显著的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将聚丙烯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层5％的交联聚乙烯醇溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经 熔喷方法制备聚丙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚丙烯非织造材料上复合涂敷交联聚乙烯醇后的聚丙烯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例2
将聚丙烯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层5％的壳聚糖溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将已制备的聚对苯二甲酸乙二酯织物浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚对苯二甲酸乙二酯织物上复合涂敷壳聚糖后的聚丙烯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例3
将聚丙烯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层5％的马来酸酐溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经熔喷方法制备聚乙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚乙烯非织造材料上复合涂敷马来酸酐后的聚丙烯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例4
将聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层2％的交联聚乙烯醇溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经熔喷方法制备聚丙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚丙烯非织造材料上复合涂敷交联聚乙烯醇后的聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例5
将聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维膜上均匀涂层2％的壳聚糖溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将已制备的聚对苯二甲酸乙二酯织物浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚对苯二甲酸乙二酯织物上复合涂敷壳聚糖后的聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例6
将聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层2％的马来酸酐溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时； 再将经熔喷方法制备聚乙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚乙烯非织造材料上复合涂敷马来酸酐后的聚丙烯接枝马来酸酐纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例7
将聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维膜上均匀涂层3％的交联聚乙烯醇溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经熔喷方法制备聚丙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚丙烯非织造材料上复合涂敷交联聚乙烯醇后的聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例8
将聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层3％的壳聚糖溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将已制备的聚对苯二甲酸乙二酯织物浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚对苯二甲酸乙二酯织物上复合涂敷壳聚糖后的聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例9
将聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层3％的马来酸酐溶液，放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经熔喷方法制备聚乙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚乙烯非织造材料上复合涂敷马来酸酐后的聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
实施例10
将聚丙烯纳米纤维材料浸渍在硼酸溶液(摩尔浓度为0.8mol/L)中取出，用玻璃棒在纳米纤维材料上均匀涂层2％的交联聚乙烯醇，在空气中晾干，然后再重复上述操作，将经过两次涂层的膜放入60℃的烘箱中烘干24小时；再将经熔喷方法制备聚丙烯非织造材料浸没在乙醇溶液(质量分数为99.8％)中取出，然后在聚丙烯非织造材料上复合涂敷双层
交联聚乙烯醇后的聚丙烯纳米纤维材料即获得所设计的微/纳米纤维复合组件。
Claims (7)
1.一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，包括：
热塑性高聚物纳米纤维在硼酸溶液中浸渍后在经表面涂敷处理；将热塑性高聚物微米纤维经乙醇溶液处理；将所述处理后的热塑性高聚物纳米纤维和热塑性高聚物微米纤维复合制备组件。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的热塑性高聚物为聚烯烃、聚酯、聚酰胺中的一种或几种；所述的聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯，聚酰胺为聚酰胺6或聚酰胺1010。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的热塑性高聚物为聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝甲基丙烯酸甘油酯或聚乙烯醇接枝聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的微米纤维是由熔喷法制备的聚丙烯非织造材料、聚乙烯非织造材料或聚酯非织造材料；或聚丙烯织物、聚乙烯织物或聚酯织物。
5.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的复合为物理复合。
6.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的涂敷使用的聚合物溶液为质量分数为2-5％的交联聚乙烯醇溶液、壳聚糖溶液或马来酸酐溶液。
7.根据权利要求1所述的一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法，其特征在于：所述的涂敷方法是将2-5％的聚合物溶液通过在纳米纤维材料表面进行涂层复合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102951681A CN101985075A (zh) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102951681A CN101985075A (zh) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101985075A true CN101985075A (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=43709502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102951681A Pending CN101985075A (zh) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 一种热塑性高聚物微/纳米纤维复合组件的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101985075A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021186705A (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | 株式会社荏原製作所 | 金属担持不織布及びその製造方法、触媒、不飽和化合物の水素化方法、並びに炭素−窒素結合の形成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0408378A2 (en) * | 1989-07-12 | 1991-01-16 | W.L. GORE & ASSOCIATES (UK) LTD | Hydrophilic semi-permeable PTFE membranes and their manufacture |
-
2010
- 2010-09-28 CN CN2010102951681A patent/CN101985075A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0408378A2 (en) * | 1989-07-12 | 1991-01-16 | W.L. GORE & ASSOCIATES (UK) LTD | Hydrophilic semi-permeable PTFE membranes and their manufacture |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| KYUNGHWAN YOON，ET AL.: "High flux ultrafiltration membranes based on electrospun nanofibrous PAN scaffolds and chitosan coating", 《POLYMER》 * |
| XUEFEN WANG，ET AL.: "High performance ultrafiltration composite membranes based on poly(vinyl alcohol) hydrogel coating on crosslinked nanofibrous poly(vinyl alcohol) scaffold", 《JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE》 * |
| 王群 等: "硼酸改性丝胶聚乙烯醇膜的性能", 《纺织学报》 * |
| 祝孟俊 等: "聚合物微/纳米纤维膜的研究与应用", 《高分子通报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021186705A (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | 株式会社荏原製作所 | 金属担持不織布及びその製造方法、触媒、不飽和化合物の水素化方法、並びに炭素−窒素結合の形成方法 |
| JP7113866B2 (ja) | 2020-05-26 | 2022-08-05 | 株式会社荏原製作所 | 金属担持不織布及びその製造方法、触媒、不飽和化合物の水素化方法、並びに炭素－窒素結合の形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yi et al. | Acrylic acid-grafted pre-plasma nanofibers for efficient removal of oil pollution from aquatic environment | |
| Cui et al. | Electrospun nanofiber membranes for wastewater treatment applications | |
| Liu et al. | Highly permeable nanofibrous composite microfiltration membranes for removal of nanoparticles and heavy metal ions | |
| A Shirazi et al. | Electrospun membranes for desalination and water/wastewater treatment: a comprehensive review | |
| Varanasi et al. | Cellulose nanofibre composite membranes–Biodegradable and recyclable UF membranes | |
| CN101559327B (zh) | 纳米纤维液体分离复合膜及其制备方法 | |
| Wang et al. | Electrospun nanofiber membranes | |
| Sundarrajan et al. | Electrospun nanofibers for air filtration applications | |
| Huang et al. | Electrospun fibrous membranes for efficient heavy metal removal | |
| Yang et al. | Recyclable, fire-resistant, superhydrophobic, and magnetic paper based on ultralong hydroxyapatite nanowires for continuous oil/water separation and oil collection | |
| CN106311165B (zh) | 用于吸附分离重金属离子的壳聚糖纳米纤维复合膜及其制备方法和应用 | |
| Wang et al. | High flux filtration medium based on nanofibrous substrate with hydrophilic nanocomposite coating | |
| CN101947415B (zh) | 静电纺丝和静电喷雾方法相结合制备纳米纤维基复合分离膜 | |
| CN105644085B (zh) | 多层复合纳米纤维膜及其应用 | |
| Feng et al. | Preparation and characterization of electro-spun nanofiber membranes and their possible applications in water treatment | |
| CN102949938B (zh) | 多层复合结构的滤膜的制备方法 | |
| Bahi et al. | Membranes based on electrospun lignin-zeolite composite nanofibers | |
| CN105032202B (zh) | 一种多层复合超滤膜及其制备方法 | |
| Wang et al. | Sustainable cellulose nanomaterials for environmental remediation-achieving clean air, water, and energy: a review | |
| Abdulhamid et al. | Recent progress on electrospun nanofibrous polymer membranes for water and air purification: A review | |
| Wang et al. | Hyperbranched-polyol-tethered poly (amic acid) electrospun nanofiber membrane with ultrahigh adsorption capacity for boron removal | |
| CN102139187A (zh) | 多层复合结构的超滤膜或纳滤膜及其制备方法 | |
| Yuan et al. | A review: synthesis and applications of graphene/chitosan nanocomposites | |
| US20160136586A1 (en) | Membrane and method of manufacturing the same | |
| Li et al. | High performance filtration nanofibrous membranes based on hydrophilic poly (vinyl alcohol-co-ethylene) copolymer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110316 |