CN104264235B - 一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了纤维毡制造技术领域的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法。该制造方法利用了静电纺丝技术，难点在于将低分子助剂引入聚丙烯酸钠水溶液，改变水溶液的组成，使大分子链间的缠结增多，赋予聚丙烯酸钠水溶液静电纺可纺性。本发明首次实现了本征聚丙烯酸钠纤维产品的制备，使聚丙烯酸钠在液体状、粉状或块状产品之外有了纤维状产品，所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡为聚丙烯酸钠在吸水、保湿、油水分离、金属离子吸附等更多领域的应用提供了便利，特别是使聚丙烯酸钠在组织工程支架用高分子材料领域具备了潜在的应用价值。

Description

一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法
技术领域
本发明涉及一种纤维毡的制造技术，具体为一种由微纳米尺度聚丙烯酸钠纤维构成的毡的制造方法。
背景技术
聚丙烯酸钠，是一种新型的功能高分子材料和重要的化工产品，作为聚电解质中最重要的物质之一，其水溶液具有良好的离解性、较理想的润湿性、耐温性强、冻融稳定性、机械稳定性以及经长期贮存后粘度无明显变化等特点，除此之外，聚丙烯酸钠还具有原料易得、制备方法简单、易于改性等优点。基于上述特性，聚丙烯酸钠可作为增稠剂、分散剂、絮凝剂、粘合剂等助剂使用，其分子链中含有大量的强亲水性基团-COONa，致使聚丙烯酸钠具有优异的亲水性和保水性，在吸水、保湿、油水分离材料领域也具有广阔的应用空间，此外，由于-COO-对阳离子具有束缚作用，特别是2价及以上的金属阳离子，因此，聚丙烯酸钠还可用作金属离子吸附剂，在治理金属离子污染方面应用价值突出。但由于聚丙烯酸钠二次成型加工相当困难，目前已有的聚丙烯酸钠材料多为液体状，少数为粉状或块状，粉状或块状材料中最重要的一类是聚丙烯酸钠高吸水树脂(李东芳，李璇，张燕青，聚丙烯酸钠高吸水树脂的新工艺合成研究，山西大学学报(自然科学版)，2014，37(3)：398-402；黄晓柳，张新立，施德安，耐盐型聚丙烯酸钠高吸水树脂的合成研究，2013，31(2)：70-72；吴云，张贤明，陈彬，陈国需，聚丙烯酸钠树脂孔径调节及油水选择吸附平衡控制，2013，29(3)：470-474；魏召阳，卢祖坤，岳凌，李莉，杨淑琴，杨占山，PAAS/PVA水凝胶高吸水性树脂的制备及其性能研究，苏州大学学报(医学版)，2012，32(5)：661-664；HuaFJ，QianMP，Synthesisofself-crosslinkingsodiumpolyacrylatehydrogelandwater-absorbingmechanism，Joumalofmaterialsscience，2001，36(3)：731-738；Shuai-ShuaiSong，Hong-BinQi，You-PingWu，Preparationandpropertiesofwater-absorbentcompositesofchloroprenerubber，starch，andsodiumacrylate，PolymersforAdvancedTechnologies，2011，22(12)：1778-1785)。液体状聚丙烯酸钠没有确定的形状，给其应用带来了极大限制，而具有粉状或块状形态的树脂材料不能或很少被单独使用，常需复合到其他片状材料中使用(如将粉状或块状的树脂夹到多层无纺布中制成的毡状物可用作儿童纸尿片和妇女卫生巾)，而且复合工艺较复杂，结果使聚丙烯酸钠在上述领域的应用受到极大限制。纤维毡是指由连续原丝或短切原丝不定向地结合在一起制成的新型薄片状材料，将聚丙烯酸钠加工成纤维毡，其具有了确定的形状，整体性较粉状或块状聚丙烯酸钠变得更好，其本身凸显了极佳的实用性，此外，还可与其他片状材料复合后使用，而且由于均为片状材料复合工艺大大简化，应用领域可望极大地拓宽，因此，研究和开发本征聚丙烯酸钠纤维毡材料具有重要的现实意义，特别是纤维直径为微纳米尺度的聚丙烯酸钠纤维毡，由于其具有比表面积更大的优势，在吸水、保湿、油水分离以及金属离子污染治理等领域体现出更大的实际应用价值。尽管如此，由于聚丙烯酸钠只溶于少数溶剂，水又是最常用的溶剂，且聚丙烯酸钠水溶液的成纤能力极差，因此，难以通过溶液纺丝方法获得性能优异的纤维；此外，聚丙烯酸钠加热不能熔融流动，故也不能采用熔融纺丝法来制备纤维；基于上述两方面原因，到目前为止，鲜有有关本征聚丙烯酸钠纤维及其产品的报道，更别说微纳米聚丙烯酸钠纤维毡了。
由上述分析可见，预想制得微纳米聚丙烯酸钠纤维毡，可谓困难重重，首先，由于聚丙烯酸钠加热不熔融，故只能采用溶液纺丝法制得纤维，而水又是常用溶剂，因此必须想方设法促使聚丙烯酸钠水溶液可纺，其次，必须获得直径为微纳米尺度的纤维，再次，要使纤维不定向排列，最后，要使纤维彼此结合形成毡状物。静电纺丝常以溶液为介质，可以一步完成微纳米纤维纺制、纤维不定向排列及毡成型，换句话说，静电纺丝为微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制备提供了便利。不过尽管如此，当聚丙烯酸钠溶于水后，钠离子从大分子链上解离，高分子离子就变为超多价离子，带有众多的负电荷，同种电荷排斥，使高分子离子完全伸展成棒状链，大分子链间缠结极度减少，甚至消失，而缠结是溶液可静电纺的先决条件，没有缠结的溶液是很难进行静电纺的，故单纯的聚丙烯酸钠水溶液不具备静电纺可纺性，因此，预想开发微纳米聚丙烯酸钠纤维毡，必须在实现聚丙烯酸钠水溶液静电纺可纺性上下功夫。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法。该制造方法重点在于将低分子助剂引入聚丙烯酸钠水溶液，改变水溶液的组成，使大分子链间的缠结增多，赋予聚丙烯酸钠水溶液静电纺可纺性，进而采用静电纺丝技术制得性能较优异的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。上述制得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡与现有的液体状、粉状或块状聚丙烯酸钠产品相比，具有确定的形状，整体性更好，使用更加方便，因此，更加满足工业实用性要求。更重要的是，上述制得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡与现有的粉状或块状聚丙烯酸钠产品相比，比表面积更大，在吸水、保湿、油水分离以及金属离子污染治理等领域具有更加突出的应用价值。
本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其工艺过程如下：
(1)静电纺用聚丙烯酸钠溶液1制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯1中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为50∶3～99∶1，并将去离子水置于上述烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌聚丙烯酸钠与去离子水形成的混合物，直至聚丙烯酸钠完全溶解于去离子水，接着量取低分子助剂1，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～47∶3，并将低分子助剂1加入到烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂1三者形成均匀的溶液；
所述低分子助剂1为甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的一种；
(2)静电纺用聚丙烯酸钠溶液2制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯2中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为45∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯3中，接着量取低分子助剂2，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～52∶3，并将低分子助剂2加入到上述烧杯3中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂2形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯3中的混合物加入到烧杯2中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂2三者形成均匀的溶液；
所述低分子助剂2为冰乙酸、柠檬酸中的一种；
(3)静电纺用聚丙烯酸钠溶液3制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯4中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为90∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯5中，接着量取低分子助剂3，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～7∶3，并将低分子助剂3加入到上述烧杯5中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂3形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯5中的混合物加入到烧杯4中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂3三者形成均匀的溶液；
所述低分子助剂3为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙中的一种；
(4)静电纺用聚丙烯酸钠溶液4制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯6中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为96∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯7中，接着量取低分子助剂4，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～1∶3，并将低分子助剂4加入到上述烧杯7中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂4形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯7中的混合物加入到烧杯6中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂4三者形成均匀的溶液；
所述低分子助剂4为氢氧化钙；
(5)脱泡工艺：将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在20～30℃以及-0.07～-0.1MPa条件下脱泡，时间为0～60min；
(6)静电纺丝工艺：将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0～2ml/h，调整针头到接收板的距离为10～40cm，设定接收板的转速为50～2000r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为5～40kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝，待1～300h后，停止纺丝，将锡纸剥离后，可获得微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
与现有技术产品相比，首先，本发明实现了本征聚丙烯酸钠纤维产品的制备，使聚丙烯酸钠在液体状、粉状或块状产品之外有了纤维状产品，为聚丙烯酸钠在更多领域的应用提供了便利；其次，所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡与液态聚丙烯酸钠相比，具有确定的形状，固含量接近100％，力学性能显著改善，储存和运送更加便利；再次，所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡与粉状或块状聚丙烯酸钠相比，具有整体性好、比表面积大等优势，可直接用作保湿以及金属离子吸附材料，使用和回收均非常方便，而粉状或块状聚丙烯酸钠虽也可用作保湿以及金属离子吸附材料，但其覆盖性差，致使保湿性相对较差，且易遗留于使用环境中，造成浪费，在含金属离子的流动水域中，吸附有金属离子的粉状或块状聚丙烯酸钠极易流失，造成二次污染，所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡经简单的表面交联处理后，又可用作吸水以及油水分离材料，粉状或块状聚丙烯酸钠则常常需与其他片状材料复合后才能用于吸水和分离油水混合物，而复合工序通常较复杂，提高了应用成本；最后，所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡为由聚丙烯酸钠纤维无序堆砌成的多孔状材料，且无毒、可降解、生物相容性好，因此，本发明所得的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡在组织工程支架用高分子材料领域还有潜在的应用价值，而粉状或块状聚丙烯酸钠在这一领域无用武之地。此外，在申请人检索的范围内，尚未见到采用本发明所述工艺制造微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的相关文献报道。
具体实施方式
下面结合实施例进一步叙述本发明：本发明设计的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法(以下简称制造方法)难点在于使聚丙烯酸钠水溶液由不具静电纺可纺性转变为可静电纺，旨在打破无纤维状聚丙烯酸钠产品存在的现状，以拓展聚丙烯酸钠的应用领域，其工艺过程或步骤如下：
(1)静电纺用聚丙烯酸钠溶液1制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯1中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为50∶3～99∶1，并将去离子水置于上述烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌聚丙烯酸钠与去离子水形成的混合物，直至聚丙烯酸钠完全溶解于去离子水，接着量取低分子助剂1，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～47∶3，并将低分子助剂1加入到烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂1三者形成均匀的溶液；
(2)静电纺用聚丙烯酸钠溶液2制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯2中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为45∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯3中，接着量取低分子助剂2，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～52∶3，并将低分子助剂2加入到上述烧杯3中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂2形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯3中的混合物加入到烧杯2中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂2三者形成均匀的溶液；
(3)静电纺用聚丙烯酸钠溶液3制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯4中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为90∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯5中，接着量取低分子助剂3，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～7∶3，并将低分子助剂3加入到上述烧杯5中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂3形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯5中的混合物加入到烧杯4中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂3三者形成均匀的溶液；
(4)静电纺用聚丙烯酸钠溶液4制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯6中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为96∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯7中，接着量取低分子助剂4，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～1∶3，并将低分子助剂4加入到上述烧杯7中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂4形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯7中的混合物加入到烧杯6中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂4三者形成均匀的溶液；
(5)脱泡工艺：将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在20～30℃以及-0.07～-0.1MPa条件下脱泡，时间为0～60min；
(6)静电纺丝工艺：将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0～2ml/h，调整针头到接收板的距离为10～40cm，设定接收板的转速为50～2000r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为5～40kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝，待1～300h后，停止纺丝，将锡纸剥离后，可获得微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
本发明制造方法所述的低分子助剂1为甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的一种。低分子助剂1为易溶于水的醇类物质，低分子助剂1的加入可以有效抑制聚丙烯酸钠在水中的电离，使大分子链上的阴离子-COO-数目减少，排斥力下降，部分大分子链缠结化，最终使溶液的静电纺可纺性得到有效改善。
本发明制造方法所述的低分子助剂1优选乙醇。这是因为：①与甲醇相比，乙醇无毒，不会对操作人员造成伤害；②与正丙醇、2-丙醇相比，乙醇拥有更低的沸点，在纺丝过程中更容易挥发，有利于纤维固化成形；③与1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇相比，乙醇粘度更低，流动性更好，更有利于纺丝成形。
本发明制造方法所述的低分子助剂2为冰乙酸、柠檬酸中的一种。低分子助剂2是可以固态形式存在的易溶于水的弱酸类物质，低分子助剂2的加入可以使部分聚丙烯酸钠转变为聚丙烯酸，而聚丙烯酸的电离程度要远弱于聚丙烯酸钠，这样电荷排斥力也会下降，部分大分子链缠结化，最终也使溶液的静电纺可纺性得到有效改善。
本发明制造方法所述的低分子助剂3为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙中的一种。低分子助剂3是易溶于水的碱类物质以及易溶于水的钙盐，聚丙烯酸钠在水中易电离出钠离子，使其大分子链上含有大量的阴离子-COO-，而低分子助剂3在水中可以电离出金属离子，这些金属离子是阴离子-COO-的反离子，随反离子数目的增多，聚丙烯酸钠的电离受到抑制，此外，阴离子-COO-间的斥力也会被金属反离子所中和，部分大分子链缠结化，最终使溶液的静电纺可纺性得到有效改善。
本发明制造方法所述的低分子助剂3优选氢氧化钠。原因如下：①与氢氧化锂相比，氢氧化钠价格低廉，更利于工业实施；②与氢氧化钾、氢氧化钡相比，一方面氢氧化钠不会引入新的元素，另一方面氢氧化钡加入量稍高时易使聚丙烯酸钠大分子交联而凝胶化，影响纺丝成形；③与氯化钙、硝酸钙、乙酸钙相比，氢氧化钠一方面不会引入新的元素，另一方面加入量可以随意调整，直至溶液的静电纺可纺性最佳，但氯化钙、硝酸钙、乙酸钙的加入量却不能随意调整，溶液静电纺可纺性可能未到最佳时，这些钙盐的加入已经使聚丙烯酸钠大分子交联而凝胶化，反而开始阻碍纺丝的进行。
本发明制造方法所述的低分子助剂4为氢氧化钙。低分子助剂4是微溶于水的碱类物质，低分子助剂4加入量的控制原则是：以溶液制备温度以及纺丝温度下的溶解度数值为指导，保证所加入的低分子助剂4可以完全溶解，同时又可最大限度地改善溶液的静电纺可纺性。将微量低分子助剂4加入到聚丙烯酸钠水溶液中，低分子助剂4会完全溶解于水，且电离出2价钙离子，2价钙离子易与两个-COO-离子结合，特别是当这两个-COO-离子分属于两个大分子链时，2价钙离子就在这两个大分子链间架起了桥，相当于两个大分子链有了缠结，又由于2价钙离子是微量的，不易引起聚丙烯酸钠大分子凝胶化，综合的结果是使部分大分子链缠结化，溶液的静电纺可纺性得到有效改善。
下面给出具体实施例，以进一步详细描述本发明，但本申请权利要求保护范围不受具体实施例的限制。
实施例1
称取0.3g聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯中，量取9.7g去离子水，并将去离子水置于上述烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌聚丙烯酸钠与去离子水形成的混合物，直至聚丙烯酸钠完全溶解于去离子水；将聚丙烯酸钠水溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在25℃以及-0.09MPa条件下脱泡，时间为30min；将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠水溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0.2ml/h，调整针头到接收板的距离为20cm，设定接收板的转速为200r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为15kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝。
结果发现，在无低分子助剂存在条件下，聚丙烯酸钠水溶液在静电场中只能产生少数不连续细丝，延长纺丝时间，仍不能形成期望厚度的微纳米纤维毡。
实施例2
称取0.3g聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯中，量取7.7g去离子水，并将去离子水置于上述烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌聚丙烯酸钠与去离子水形成的混合物，直至聚丙烯酸钠完全溶解于去离子水，接着量取2g乙醇，并将乙醇加入到上述烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、乙醇三者形成均匀的溶液；将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在25℃以及-0.09MPa条件下脱泡，时间为30min；将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0.2ml/h，调整针头到接收板的距离为20cm，设定接收板的转速为200r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为15kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝。
结果发现，聚丙烯酸钠溶液在静电场中产生了连续的细丝，待48h后，停止纺丝，获得与锡纸可轻易剥离的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
实施例3
称取0.3g聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯中，量取9.2g去离子水，并将去离子水置于另一烧杯中，接着量取0.5g冰乙酸，将冰乙酸加入到含去离子水的烧杯中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与冰乙酸形成的混合物，直至形成均匀溶液，随后将该溶液加入到含聚丙烯酸钠的烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、冰乙酸三者形成均匀的溶液；将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在25℃以及-0.09MPa条件下脱泡，时间为30min；将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0.2ml/h，调整针头到接收板的距离为20cm，设定接收板的转速为200r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为15kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝。
结果发现，聚丙烯酸钠溶液在静电场中产生了连续的细丝，待24h后，停止纺丝，获得与锡纸可轻易剥离的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
实施例4
称取0.3g聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯中，量取9.6g去离子水，并将去离子水置于另一烧杯中，接着量取0.1g氢氧化钠，将氢氧化钠加入到含去离子水的烧杯中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与氢氧化钠形成的混合物，直至形成均匀溶液，随后将该溶液加入到含聚丙烯酸钠的烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、氢氧化钠三者形成均匀的溶液；将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在25℃以及-0.09MPa条件下脱泡，时间为30min；将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0.2ml/h，调整针头到接收板的距离为20cm，设定接收板的转速为200r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为15kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝。
结果发现，聚丙烯酸钠溶液在静电场中产生了连续的细丝，待60h后，停止纺丝，获得与锡纸可轻易剥离的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
实施例5
称取0.3g聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯中，量取9.695g去离子水，并将去离子水置于另一烧杯中，接着量取0.005g氢氧化钙，将氢氧化钙加入到含去离子水的烧杯中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与氢氧化钙形成的混合物，直至形成均匀溶液，随后将该溶液加入到含聚丙烯酸钠的烧杯中，在80℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、氢氧化钙三者形成均匀的溶液；将聚丙烯酸钠溶液吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在25℃以及-0.09MPa条件下脱泡，时间为30min；将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0.2ml/h，调整针头到接收板的距离为20cm，设定接收板的转速为200r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为15kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝。
结果发现，聚丙烯酸钠溶液在静电场中产生了连续的细丝，待36h后，停止纺丝，获得与锡纸可轻易剥离的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。

Claims (6)

1.一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于工艺过程如下：
(1)静电纺用聚丙烯酸钠溶液1制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯1中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为50∶3～99∶1，并将去离子水置于上述烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌聚丙烯酸钠与去离子水形成的混合物，直至聚丙烯酸钠完全溶解于去离子水，接着量取低分子助剂1，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～47∶3，并将低分子助剂1加入到烧杯1中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂1三者形成均匀的溶液；
(2)静电纺用聚丙烯酸钠溶液2制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯2中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为45∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯3中，接着量取低分子助剂2，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～52∶3，并将低分子助剂2加入到上述烧杯3中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂2形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯3中的混合物加入到烧杯2中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂2三者形成均匀的溶液；
(3)静电纺用聚丙烯酸钠溶液3制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯4中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为90∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯5中，接着量取低分子助剂3，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～7∶3，并将低分子助剂3加入到上述烧杯5中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂3形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯5中的混合物加入到烧杯4中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂3三者形成均匀的溶液；
(4)静电纺用聚丙烯酸钠溶液4制备：称取一定质量的聚丙烯酸钠，将其置于适宜的烧杯6中，量取去离子水，使去离子水与聚丙烯酸钠的质量之比为96∶3～99∶1，并将去离子水置于适宜的烧杯7中，接着量取低分子助剂4，使其与聚丙烯酸钠的质量之比为0∶1～1∶3，并将低分子助剂4加入到上述烧杯7中，在室温条件下磁力搅拌去离子水与低分子助剂4形成的混合物，直至混合均匀，随后将烧杯7中的混合物加入到烧杯6中，在60～90℃条件下磁力搅拌，直至聚丙烯酸钠、去离子水、低分子助剂4三者形成均匀的溶液；
(5)脱泡工艺：将聚丙烯酸钠溶液1、聚丙烯酸钠溶液2、聚丙烯酸钠溶液3或聚丙烯酸钠溶液4吸入静电纺丝用注射器中，将注射器上端向上置于支架上，并保持上端口开启，将支架置于真空干燥机中在20～30℃以及-0.07～-0.1MPa条件下脱泡，时间为0～60min；
(6)静电纺丝工艺：将9号平头针头小心地装在含有聚丙烯酸钠溶液1、聚丙烯酸钠溶液2、聚丙烯酸钠溶液3或聚丙烯酸钠溶液4的注射器上，并将注射器置于注射泵上，使针头高度与接收板的中心高度相等，调节注射泵的挤出速度为0～2ml/h，调整针头到接收板的距离为10～40cm，设定接收板的转速为50～2000r/min，将高压电源的高压输出端连接在针头上，地线连接到接收板上，然后在接收板上包裹一层锡纸，使接收板旋转起来，启动高压电源，调节直流电压为5～40kv，启动注射泵，在室温条件下开始纺丝，待1～300h后，停止纺丝，将锡纸剥离后，可获得微纳米聚丙烯酸钠纤维毡。
2.根据权利要求1所述的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于所述的低分子助剂1为甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于所述的低分子助剂2为冰乙酸、柠檬酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于所述的低分子助剂3为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钙、硝酸钙、乙酸钙中的一种。
5.根据权利要求1所述的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于所述的低分子助剂4为氢氧化钙。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法，其特征在于所述的低分子助剂1为乙醇；所述的低分子助剂3为氢氧化钠。
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