CN104480639A - 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置 - Google Patents

一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104480639A
CN104480639A CN201410748732.9A CN201410748732A CN104480639A CN 104480639 A CN104480639 A CN 104480639A CN 201410748732 A CN201410748732 A CN 201410748732A CN 104480639 A CN104480639 A CN 104480639A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrostatic spinning
jet
permeant film
waterproof humidity
moisture
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.)
Granted
Application number
CN201410748732.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104480639B (zh
Inventor
丁彬
李洋
生俊露
赵景
张龙威
田海洋
印霞
俞建勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Donghua University
National Dong Hwa University
Original Assignee
Donghua University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Donghua University filed Critical Donghua University
Priority to CN201410748732.9A priority Critical patent/CN104480639B/zh
Publication of CN104480639A publication Critical patent/CN104480639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104480639B publication Critical patent/CN104480639B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置。静电纺丝过程中,以具有一定温度的空气和/或溶剂蒸气的侧向气流对聚合物溶液射流以一定的夹角进行喷吹,延缓射流中聚合物分子固化成纤的速度;所得静电纺丝膜即超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压≥100kPa,透湿通量≥15000g/m2/d,耐磨性达到8000~10000圈,强度≥20MPa。本发明的静电纺丝装置,由静电纺丝箱体、高压直流电源、静电纺丝供液系统及喷丝头和接收基材组成,在所述静电纺丝箱体一侧安装一蒸气发生及供气系统。本发明制备的超耐磨的纤维基防水透湿功能膜孔径小、孔隙率高,并有增强的粘连结构,在用于防水透湿领域时具有耐水压高、透湿通量高、强度高且耐磨的特点,具有广泛的实际应用前景。

Description

一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置
技术领域
本发明属静电纺丝技术领域,涉及超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置,特别是涉及一种增强纤维间粘连程度的纤维基防水透湿功能膜的制备方法及其装置,具体为一种通过空气和/或溶剂蒸气的混合气流对聚合物溶液射流进行侧向喷吹,从而降低射流中溶剂分子的挥发速度,延缓射流中聚合物分子固化成纤的速度,使射流在到达接收基材时产生增强的纤维间粘连结构,进而提高纤维基防水透湿膜的耐水压、耐磨性及强度的静电纺丝方法及其装置。
背景技术
防水透湿微孔膜是加工防水透湿功能服装的核心材料,其兼具防水和透湿(排汗)的功能,可以帮助人们在户外环境中抵御暴雨、严寒等恶劣天气,要求材料具有较小的孔径(小于水滴尺寸,大于水分子尺寸)、较高的空隙率(以保证较高的透湿)、优异的耐磨性及机械强度,以实现对人体的有效防护。市场上制造防水透湿微孔膜的主要技术包括聚四氟乙烯双向拉伸技术、聚氨酯溶液湿法涂层技术、模板合成技术等,但现有技术存在加工工艺复杂、技术及设备要求高、孔径及孔隙率难以控制等缺陷,使得制造的微孔膜耐水压及透湿量难以同时提高,限制了防水透湿面料的应用性能。
静电纺丝技术制造的纤维膜具有纤维直径小、纤维间孔径小、孔隙率高等结构优势,在高性能防水透湿微孔膜加工领域具有巨大的应用潜力。然而,目前公开的静电纺纤维基防水透湿微孔膜的技术包括:一种透气不透水聚氨酯纳米纤维膜的制备方法(CN102517794A)、一种高效防水透湿面料及其制备方法(CN102632648A)、一种防水透湿多功能复合微/纳米面料及其制备方法(CN103388265A)、防水透湿织膜的制备方法、防水透湿织物及其制备方法(CN103437072A)、一种防水透湿复合膜及其制备方法(CN103963393A)、waterproof andbreathable properties of nanoweb applied clothing(具有防水透湿功能的服装用纳米网,Fibersand Polymers,2011,1,57-64.)、Amphiphobic fluorinated polyurethane composite microfibrousmembranes with robust waterproof and breathable performances,(具有优异防水透湿性能的超双疏氟化聚氨酯杂化纤维膜,RSC Advances,2013,3,2248-2255.)都是以聚氨酯作为模板聚合物进行静电纺丝,由于聚氨酯材料的特殊性及传统静电纺丝技术的限制,制备的纤维膜中纤维间粘连程度高、孔径大、孔隙率较低且难以控制,导致其防水透湿性能均较低(耐水压<40kPa,透湿通量<9000g/m2/d),从而限制了静电纺纤维基防水透湿膜的应用性能。同时,静电纺丝技术在制备其他种类聚合物纤维膜时,又通常存在纤维膜孔径大、纤维间粘连程度低导致的纤维膜耐水压低、耐磨性及强度差的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置,解决上述静电纺丝加工过程中纤维膜孔径大、纤维间粘连程度低导致的耐水压低、耐磨性及强度差的问题。
本发明的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,静电纺丝过程中,以空气和/或溶剂蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以一定的夹角进行喷吹,降低射流中溶剂分子的挥发速度,延缓射流中聚合物分子固化成纤的速度,促使射流在到达接收基材时产生增强的纤维间粘连结构以及减小的孔径,进而提高纤维基防水透湿膜的耐水压、耐磨性及强度。
所述聚合物溶液中,聚合物为聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或任意几种的组合。所得静电纺丝膜即超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压≥100kPa,透湿通量≥15000g/m2/d,耐磨性达到8000~10000圈,强度≥20MPa。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,所述混合侧向气流的成分为空气和/或溶剂蒸气的混合气体,其中溶剂蒸气的体积分数为0~100%。
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,所述聚合物溶液射流所用的溶剂以及侧向气流中含有的溶剂蒸气所用的溶剂均为纺丝所用聚合物的良溶剂,根据聚合物分别对应为:
聚丙烯腈:
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜;
聚砜:
氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚酰胺:
甲酸、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺;
聚氯乙烯:
环己酮、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚苯乙烯:
环己酮、二氯甲烷、氯仿、苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚甲基丙烯酸甲酯:
丙酮、苯酚、苯甲醚;
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,以一定的夹角进行喷吹是指喷吹速度为0.1~100m/s,温度为15~65℃,喷吹方向与射流方向的夹角为45~90°。
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,所述喷吹的作用位置为静电纺丝喷口到接收基材之间的射流飞行范围内,该范围为气流对射流作用的有效范围。
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,所述静电纺丝过程的电压为1~100KV,接收距离为1~50cm,灌注速度为0.1~10mL/h。
如上所述的一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,静电纺丝的接收基材为纺织品、铜网、浸油纸、铝箔、钢板或非织造布。
本发明还提供了一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝装置,由静电纺丝箱体、高压直流电源、静电纺丝供液系统及喷丝头和接收基材组成,在所述静电纺丝箱体一侧安装一蒸气发生及供气系统,用以提供空气和/或溶剂蒸气的混合气流。
如上所述的静电纺丝装置,所述静电纺丝箱体为非密封的常压箱体,其内部空气压力与外界大气压相同。
如上所述的静电纺丝装置,所述蒸气发生及供气系统的蒸气出口安装有气流方向控制栅,方向控制栅可以控制侧向气流对射流喷吹的夹角为45~90°之间。
如上所述的静电纺丝装置,所述静电纺丝箱体的另一侧安装一蒸气浓度检测探头,用以检测气流中溶剂蒸气的浓度。
由于上述所用静电纺纤维基防水透湿膜的聚合物溶液射流易在从纺丝喷口到接收基材的距离内发生相分离而快速固化成纤,在到达接收基材时纤维间不发生搭接以及粘连,为此应选用聚合物的溶剂蒸气对静电纺丝射流进行喷吹,以减缓射流中溶剂扩散和挥发速度,从而降低聚合物溶液射流的固化成纤速度,使其在到达接收基材时仍然含有溶剂而导致纤维间产生粘连结构。
有益效果
(1)本发明首次采用空气和/或溶剂蒸气的混合气流对聚合物溶液射流进行侧向喷吹,从而降低射流中溶剂分子的扩散和挥发速度,延缓射流中聚合物分子固化成纤的速度,使射流在到达接收基材时产生增强的纤维间粘连结构以及减小的孔径,进而提高纤维基防水透湿膜的耐水压、耐磨性及强度。
(2)本发明提供的侧向气流喷吹技术中气流的喷吹方向为垂直于射流的喷射方向,与现有同向的气流辅助技术相比,气流与射流间的相对运动速度较高,使气流中溶剂成分与射流中溶剂间的交换速率大幅提高,有效的抑制了聚合物与溶剂的相分离速率,对纤维间粘连结构的增强效果更佳优异。
(3)本发明制备的超耐磨的纤维基防水透湿膜孔径小、孔隙率高,并含有增强的纤维间粘连结构,在用于防水透湿领域时具有耐水压高、透湿通量高、耐磨性好、强度高的特点,具有广泛的实际应用前景。
附图说明
附图为本发明的静电纺丝装置结构示意图
具体实施方式
下面结合具体实施方式,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。
如附图所示,本发明的一种高透湿通量的纤维基耐压防水透湿膜的静电纺丝装置,由静电纺丝箱体1、高压直流电源2、静电纺丝供液系统及喷丝头3和接收基材4组成,在静电纺丝箱体1一侧安装一蒸气发生及供气系统6。
如上所述的静电纺丝装置,蒸气发生及供气系统6的蒸气出口安装有气流方向控制栅7,蒸气气流8从气流方向控制栅7中喷吹出来,直接影响静电纺丝射流5。
如上所述的静电纺丝装置,静电纺丝箱体1的另一侧安装一蒸气浓度检测探头9。
实施例1
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚砜颗粒置于110℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为2mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基乙酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以75°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中N,N-二甲基乙酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为50%,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为100kPa,透湿通量为15000g/m2/d,耐磨性为8300圈,拉伸强度为24MPa。
对比例1
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例1,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为40kPa,透湿通量为6000g/m2/d,耐磨性为30圈,拉伸强度为5MPa。
实施例2
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚丙烯腈粉末置于70℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为3mL/h,以纺织品作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为25kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基甲酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为10m/s。其中N,N-二甲基甲酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为90%,气流的温度为50℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为108kPa,透湿通量为17100g/m2/d,耐磨性为8500圈,拉伸强度为22MPa。
对比例2
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例2,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为7000g/m2/d,耐磨性为45圈,拉伸强度为3MPa。
实施例3
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚酰胺颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2小时后,溶解于甲酸中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为6mL/h,以铜网作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为30kV进行静电纺丝;同时以空气和甲酸蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为0.1m/s。其中甲酸蒸气占混合侧向气流的体积分数为60%,气流的温度为15℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为105kPa,透湿通量为15500g/m2/d,耐磨性为8100圈,拉伸强度为22MPa。
对比例3
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例3,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为50kPa,透湿通量为6500g/m2/d,耐磨性为70圈,拉伸强度为4MPa。
实施例4
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯颗粒置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于环己酮中,配制30%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为10mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为1cm,所加电压为100kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基乙酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以80°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中N,N-二甲基乙酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为40%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为103kPa,透湿通量为16100g/m2/d,耐磨性为9200圈,拉伸强度为28MPa。
对比例4
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例4,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为45kPa,透湿通量为7500g/m2/d,耐磨性为100圈,拉伸强度为4MPa。
实施例5
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于氯仿中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为0.1mL/h,以浸油纸作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为10cm,所加电压为1kV进行静电纺丝;同时以氯仿蒸气的侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为100m/s。其中,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为102kPa,透湿通量为15400g/m2/d,耐磨性为8100圈,拉伸强度为20MPa。
对比例5
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例5,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为8900g/m2/d,耐磨性为90圈,拉伸强度为6MPa。
实施例6
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒置于80℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于苯酚中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为0.1mL/h,以钢板作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为100kV进行静电纺丝;同时以空气和苯酚蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为20m/s。其中苯酚蒸气占混合侧向气流的体积分数为70%,气流的温度为60℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为107kPa,透湿通量为15800g/m2/d,耐磨性为8800圈,拉伸强度为26MPa。
对比例6
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例6,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为20kPa,透湿通量为9000g/m2/d,耐磨性为60圈,拉伸强度为7MPa。
实施例7
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒置于80℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于苯甲醚中,配制10%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为1.5mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气的侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为10m/s。其中,气流的温度为15℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为101kPa,透湿通量为16700g/m2/d,耐磨性为8200圈,拉伸强度为22MPa。
对比例7
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例7,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为17kPa,透湿通量为9300g/m2/d,耐磨性为50圈,拉伸强度为6MPa。
实施例8
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚砜颗粒置于110℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为4mL/h,以非织造布作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为10cm,所加电压为40kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基甲酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为75m/s。其中N,N-二甲基甲酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为30%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为102kPa,透湿通量为15500g/m2/d,耐磨性为8500圈,拉伸强度为23MPa。
对比例8
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例8,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为37kPa,透湿通量为6400g/m2/d,耐磨性为50圈,拉伸强度为4MPa。
实施例9
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚丙烯腈粉末置于70℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为3mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为25kV进行静电纺丝;同时以N,N-二甲基乙酰胺蒸气的侧向气流对聚合物溶液射流以60°的夹角进行喷吹,喷吹速度为15m/s。其中,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为106kPa,透湿通量为17200g/m2/d,耐磨性为8300圈,拉伸强度为21MPa。
对比例9
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例9,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为24kPa,透湿通量为7500g/m2/d,耐磨性为50圈,拉伸强度为4MPa。
实施例10
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚酰胺颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2小时后,溶解于苯酚中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为5mL/h,以非织造布作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气和苯酚蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以60°的夹角进行喷吹,喷吹速度为30m/s。其中苯酚蒸气占混合侧向气流的体积分数为75%,气流的温度为60℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为107kPa,透湿通量为15000g/m2/d,耐磨性为8700圈,拉伸强度为25MPa。
对比例10
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例10,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为45kPa,透湿通量为6600g/m2/d,耐磨性为60圈,拉伸强度为3MPa。
实施例11
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯颗粒置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于氯仿中,配制30%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为7mL/h,以钢板作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为30kV进行静电纺丝;同时以空气和氯仿蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中氯仿蒸气占混合侧向气流的体积分数为60%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为101kPa,透湿通量为16200g/m2/d,耐磨性为9300圈,拉伸强度为27MPa。
对比例11
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例11,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为55kPa,透湿通量为6500g/m2/d,耐磨性为120圈,拉伸强度为5MPa。
实施例12
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于环己酮中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为9mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为35kV进行静电纺丝;同时以空气和环己酮蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以55°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中环己酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为75%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为104kPa,透湿通量为15800g/m2/d,耐磨性为10000圈,拉伸强度为28MPa。
对比例12
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例12,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为30kPa,透湿通量为8200g/m2/d,耐磨性为80圈,拉伸强度为5MPa。
实施例13
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒置于80℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于丙酮中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为6mL/h,以浸油纸作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为75kV进行静电纺丝;同时以空气和丙酮蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中丙酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为35%,气流的温度为40℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为103kPa,透湿通量为15500g/m2/d,耐磨性为9100圈,拉伸强度为23MPa。
对比例13
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例13,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为15kPa,透湿通量为8700g/m2/d,耐磨性为40圈,拉伸强度为2MPa。
实施例14
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚甲基丙烯酸甲酯颗粒置于80℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于苯甲醚中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为2.5mL/h,以钢板作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为100kV进行静电纺丝;同时以空气和苯甲醚蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为20m/s。其中苯甲醚蒸气占混合侧向气流的体积分数为55%,气流的温度为60℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为104kPa,透湿通量为15900g/m2/d,耐磨性为9000圈,拉伸强度为21MPa。
对比例14
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例14,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为7000g/m2/d,耐磨性为100圈,拉伸强度为5MPa。
实施例15
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚砜颗粒置于110℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于氯仿中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为4mL/h,以非织造布作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为45kV进行静电纺丝;同时以空气和氯仿蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中氯仿蒸气占混合侧向气流的体积分数为50%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为104kPa,透湿通量为16000g/m2/d,耐磨性为8800圈,拉伸强度为22MPa。
对比例15
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例15,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为34kPa,透湿通量为6800g/m2/d,耐磨性为80圈,拉伸强度为3MPa。
实施例16
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚丙烯腈粉末置于70℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N-甲基吡咯烷酮中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为2mL/h,以浸油纸作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气和N-甲基吡咯烷酮的混合侧向气流对聚合物溶液射流以60°的夹角进行喷吹,喷吹速度为20m/s。其中N-甲基吡咯烷酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为30%,气流的温度为65℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为104kPa,透湿通量为17300g/m2/d,耐磨性为8100圈,拉伸强度为20MPa。
对比例16
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例16,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为22kPa,透湿通量为7700g/m2/d,耐磨性为80圈,拉伸强度为5MPa。
实施例17
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚酰胺颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2小时后,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制10%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为4mL/h,以纺织品作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为60kV进行静电纺丝;同时以N,N-二甲基甲酰胺蒸气的侧向气流对聚合物溶液射流以70°的夹角进行喷吹,喷吹速度为15m/s。其中,气流的温度为50℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为108kPa,透湿通量为16500g/m2/d,耐磨性为8400圈,拉伸强度为27MPa。
对比例17
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例17,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为40kPa,透湿通量为7000g/m2/d,耐磨性为50圈,拉伸强度为3MPa。
实施例18
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯颗粒置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于四氢呋喃中,配制30%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为9mL/h,以钢板作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为30kV进行静电纺丝;同时以空气和四氢呋喃蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以75°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中四氢呋喃蒸气占混合侧向气流的体积分数为75%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为105kPa,透湿通量为16300g/m2/d,耐磨性为9700圈,拉伸强度为25MPa。
对比例18
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例18,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为50kPa,透湿通量为7200g/m2/d,耐磨性为80圈,拉伸强度为4MPa。
实施例19
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于苯中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为8mL/h,以铜网作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为35kV进行静电纺丝;同时以空气和苯蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以56°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中苯蒸气占混合侧向气流的体积分数为50%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为106kPa,透湿通量为16200g/m2/d,耐磨性为8900圈,拉伸强度为22MPa。
对比例19
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例19,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为35kPa,透湿通量为7700g/m2/d,耐磨性为70圈,拉伸强度为4MPa。
实施例20
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚丙烯腈颗粒置于70℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于二甲基亚砜中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为3mL/h,以铜网作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为70kV进行静电纺丝;同时以空气和二甲基亚砜蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中二甲基亚砜蒸气占混合侧向气流的体积分数为35%,气流的温度为40℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为107kPa,透湿通量为15800g/m2/d,耐磨性为8800圈,拉伸强度为26MPa。
对比例20
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例20,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为20kPa,透湿通量为9000g/m2/d,耐磨性为60圈,拉伸强度为7MPa。
实施例21
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚砜颗粒置于110℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N-甲基吡咯烷酮中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为2mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为75kV进行静电纺丝;同时以空气和N-甲基吡咯烷酮蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以75°的夹角进行喷吹,喷吹速度为30m/s。其中N-甲基吡咯烷酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为45%,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为106kPa,透湿通量为16500g/m2/d,耐磨性为9000圈,拉伸强度为21MPa。
对比例21
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例21,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为30kPa,透湿通量为7200g/m2/d,耐磨性为100圈,拉伸强度为4MPa。
实施例22
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯粉末置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为3mL/h,以纺织品作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基甲酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为10m/s。其中N,N-二甲基甲酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为10%,气流的温度为50℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为109kPa,透湿通量为16600g/m2/d,耐磨性为8400圈,拉伸强度为21MPa。
对比例22
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例22,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为8000g/m2/d,耐磨性为90圈,拉伸强度为4MPa。
实施例23
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯颗粒置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为5mL/h,以铜网作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为30kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基乙酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为0.1m/s。其中N,N-二甲基乙酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为60%,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为104kPa,透湿通量为16300g/m2/d,耐磨性为8900圈,拉伸强度为22MPa。
对比例23
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例23,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为50kPa,透湿通量为7000g/m2/d,耐磨性为100圈,拉伸强度为5MPa。
实施例24
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚氯乙烯颗粒置于100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,溶解于N-甲基吡咯烷酮中,配制30%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为10mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为25cm,所加电压为100kV进行静电纺丝;同时以空气和N-甲基吡咯烷酮蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以80°的夹角进行喷吹,喷吹速度为25m/s。其中N-甲基吡咯烷酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为45%,气流的温度为65℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为110kPa,透湿通量为16700g/m2/d,耐磨性为8700圈,拉伸强度为23MPa。
对比例24
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例24,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为45kPa,透湿通量为7900g/m2/d,耐磨性为50圈,拉伸强度为3MPa。
实施例25
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于四氢呋喃中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为7mL/h,以钢板作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为60kV进行静电纺丝;同时以空气和四氢呋喃蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以60°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中四氢呋喃蒸气占混合侧向气流的体积分数为25%,气流的温度为45℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为108kPa,透湿通量为16600g/m2/d,耐磨性为9200圈,拉伸强度为25MPa。
对比例25
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例25,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为40kPa,透湿通量为6500g/m2/d,耐磨性为60圈,拉伸强度为7MPa。
实施例26
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制30%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为10mL/h,以非织造布作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为15cm,所加电压为100kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基甲酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以90°的夹角进行喷吹,喷吹速度为40m/s。其中N,N-二甲基甲酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为45%,气流的温度为50℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为101kPa,透湿通量为15900g/m2/d,耐磨性为8300圈,拉伸强度为21MPa。
对比例26
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例26,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为19kPa,透湿通量为9000g/m2/d,耐磨性为90圈,拉伸强度为4MPa。
实施例27
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为6mL/h,以纺织品作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为20cm,所加电压为70kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基乙酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以75°的夹角进行喷吹,喷吹速度为20m/s。其中N,N-二甲基乙酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为90%,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为105kPa,透湿通量为17100g/m2/d,耐磨性为9100圈,拉伸强度为25MPa。
对比例27
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例27,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为30kPa,透湿通量为8500g/m2/d,耐磨性为75圈,拉伸强度为9MPa。
实施例28
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚苯乙烯颗粒置于90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,溶解于N-甲基吡咯烷酮中,配制15%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为4mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为55kV进行静电纺丝;同时以空气和N-甲基吡咯烷酮蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以80°的夹角进行喷吹,喷吹速度为10m/s。其中N-甲基吡咯烷酮蒸气占混合侧向气流的体积分数为20%,气流的温度为65℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为109kPa,透湿通量为16700g/m2/d,耐磨性为9900圈,拉伸强度为30MPa。
对比例28
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例28,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为8300g/m2/d,耐磨性为80圈,拉伸强度为7MPa。
实施例29
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚砜颗粒和聚氯乙烯颗粒分别置于110℃的真空烘箱中干燥2.5小时和100℃的真空烘箱中干燥1.5小时后,共同溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,配制20%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为8mL/h,以铝箔作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为50cm,所加电压为50kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基乙酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以75°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中N,N-二甲基乙酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为50%,气流的温度为55℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为100kPa,透湿通量为15000g/m2/d,耐磨性为9000圈,拉伸强度为24MPa。
对比例29
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例29,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为40kPa,透湿通量为6000g/m2/d,耐磨性为30圈,拉伸强度为5MPa。
实施例30
一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的制备方法,具体步骤为:
第一步:将聚丙烯腈粉末、聚砜颗粒和聚苯乙烯颗粒分别置于70℃的真空烘箱中干燥1.5小时、110℃的真空烘箱中干燥2.5小时和90℃的真空烘箱中干燥2.5小时后,共同溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,配制25%浓度的溶液;
第二步:通过供液系统将溶液灌注到喷管中,灌注速度为5mL/h,以纺织品作为接收基材,接收基材到喷丝口的距离为30cm,所加电压为75kV进行静电纺丝;同时以空气和N,N-二甲基甲酰胺蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以45°的夹角进行喷吹,喷吹速度为50m/s。其中N,N-二甲基甲酰胺蒸气占混合侧向气流的体积分数为70%,气流的温度为50℃。
获得的超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压为108kPa,透湿通量为17800g/m2/d,耐磨性为9500圈,拉伸强度为20MPa。
对比例30
普通纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,步骤同实施例30,但没有侧向气流对聚合物溶液射流进行喷吹步骤,获得的纤维基防水透湿膜的耐水压为25kPa,透湿通量为8100g/m2/d,耐磨性为60圈,拉伸强度为5MPa。

Claims (10)

1.一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法,其特征是:静电纺丝过程中,以空气和/或溶剂蒸气的混合侧向气流对聚合物溶液射流以一定的夹角进行喷吹,降低射流中溶剂分子的挥发速度,延缓射流中聚合物分子固化成纤的速度;所得静电纺丝膜即超耐磨的纤维基防水透湿膜的耐水压≥100kPa,透湿通量≥15000g/m2/d,耐磨性达到8000~10000圈,强度≥20MPa;
所述聚合物溶液中,聚合物为聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或任意几种的组合。
2.根据权利要求1所述的静电纺丝方法,其特征在于:所述混合侧向气流的成分为空气和/或溶剂蒸气的混合气体,其中溶剂蒸气的体积分数为0~100%。
3.根据权利要求1所述的静电纺丝方法,其特征在于:所述聚合物溶液射流所用的溶剂以及侧向气流中含有的溶剂蒸气所用的溶剂均为纺丝所用聚合物的良溶剂,根据聚合物分别对应为:
聚丙烯腈:
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜;
聚砜:
氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚酰胺:
甲酸、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺;
聚氯乙烯:
环己酮、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚苯乙烯:
环己酮、二氯甲烷、氯仿、苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮;
聚甲基丙烯酸甲酯:
丙酮、苯酚、苯甲醚。
4.根据权利要求1所述的静电纺丝方法,其特征在于:所述以一定的夹角进行喷吹是指喷吹速度为0.1~100m/s,温度为15~65℃,喷吹方向与射流方向的夹角为45~90°。
5.根据权利要求1所述所述的静电纺丝方法,其特征在于:所述喷吹的作用位置为静电纺丝喷口到接收基材之间的射流飞行范围内,该范围为气流对射流作用的有效范围。
6.根据权利要求1所述的静电纺丝方法,其特征在于:所述静电纺丝过程的电压为1~100KV,接收距离为1~50cm,灌注速度为0.1~10mL/h。
7.根据权利要求1所述的静电纺丝方法,其特征在于:静电纺丝的接收基材为纺织品、铜网、浸油纸、铝箔、钢板或非织造布。
8.一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝装置,其特征是:由静电纺丝箱体、高压直流电源、静电纺丝供液系统及喷丝头和接收基材组成,在所述静电纺丝箱体一侧安装一蒸气发生及供气系统。
9.根据权利要求8所述的静电纺丝装置,其特征在于:所述静电纺丝箱体为非密封的常压箱体,其内部空气压力与外界大气压相同;所述蒸气发生及供气系统的蒸气出口安装有气流方向控制栅。
10.根据权利要求8所述的静电纺丝装置,其特征在于:所述静电纺丝箱体的另一侧安装一蒸气浓度检测探头。
CN201410748732.9A 2014-12-09 2014-12-09 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置 Active CN104480639B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410748732.9A CN104480639B (zh) 2014-12-09 2014-12-09 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410748732.9A CN104480639B (zh) 2014-12-09 2014-12-09 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104480639A true CN104480639A (zh) 2015-04-01
CN104480639B CN104480639B (zh) 2017-07-04

Family

ID=52755238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410748732.9A Active CN104480639B (zh) 2014-12-09 2014-12-09 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104480639B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105536579A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 天津工业大学 一种基于静电纺丝技术的不对称多孔膜的制备方法
CN106012303A (zh) * 2016-05-17 2016-10-12 东华大学 一种纤维基防水透湿膜的静电纺丝/湿固化制备方法
CN106192066A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 甘涛 一种耐磨纤维材料
CN107338487A (zh) * 2016-08-26 2017-11-10 桐乡守敬应用技术研究院有限公司 一种碱性气流辅助静电纺丝装置
CN107354587A (zh) * 2017-08-01 2017-11-17 东华大学 一种空气过滤用二维网状极细纳米纤维材料及其制备方法
CN107362701A (zh) * 2017-08-25 2017-11-21 河北科技大学 一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜及其制备方法
CN109629113A (zh) * 2018-11-28 2019-04-16 上海工程技术大学 一种超疏水防水的透湿纳米纤维材料及其制备方法
CN109996909A (zh) * 2017-09-26 2019-07-09 株式会社东芝 电场纺丝装置、清洁装置以及电场纺丝方法
CN110438659A (zh) * 2019-07-06 2019-11-12 欧名龙 一种防水透湿纳米纤维复合膜的制备方法
CN113026202A (zh) * 2021-03-05 2021-06-25 华景微纳科技(苏州)有限公司 一种静电纺丝工艺制备防水透气膜的方法
CN114456414A (zh) * 2021-12-31 2022-05-10 杭州津源新材料有限公司 一种防水透湿膜及其制备方法
CN114619731A (zh) * 2020-12-10 2022-06-14 财团法人纺织产业综合研究所 透气防水膜
US20220339914A1 (en) * 2019-09-13 2022-10-27 The North Face Apparel Corp. Composite materials with membrane

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2338570A (en) * 1941-10-30 1944-01-04 Eastman Kodak Co Process of electrostatic spinning
CN2918457Y (zh) * 2006-07-10 2007-07-04 东华大学 气氛可控制的静电纺丝室
US20120077014A1 (en) * 2004-04-08 2012-03-29 Research Triangle Insitute Electrospinning in a controlled gaseous environment
CN102517794A (zh) * 2011-12-05 2012-06-27 东华大学 一种透气不透水聚氨酯纳米纤维膜的制备方法
US20140234457A1 (en) * 2011-10-12 2014-08-21 Korea University Research And Business Foundation Electrospinning device
CN104028047A (zh) * 2014-06-11 2014-09-10 东华大学 一种高耐磨抗剥离静电纺纳米纤维复合过滤材料及其纺丝方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2338570A (en) * 1941-10-30 1944-01-04 Eastman Kodak Co Process of electrostatic spinning
US20120077014A1 (en) * 2004-04-08 2012-03-29 Research Triangle Insitute Electrospinning in a controlled gaseous environment
CN2918457Y (zh) * 2006-07-10 2007-07-04 东华大学 气氛可控制的静电纺丝室
US20140234457A1 (en) * 2011-10-12 2014-08-21 Korea University Research And Business Foundation Electrospinning device
CN102517794A (zh) * 2011-12-05 2012-06-27 东华大学 一种透气不透水聚氨酯纳米纤维膜的制备方法
CN104028047A (zh) * 2014-06-11 2014-09-10 东华大学 一种高耐磨抗剥离静电纺纳米纤维复合过滤材料及其纺丝方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105536579A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 天津工业大学 一种基于静电纺丝技术的不对称多孔膜的制备方法
CN106012303B (zh) * 2016-05-17 2018-08-03 东华大学 一种纤维基防水透湿膜的静电纺丝/湿固化制备方法
CN106012303A (zh) * 2016-05-17 2016-10-12 东华大学 一种纤维基防水透湿膜的静电纺丝/湿固化制备方法
CN107338487A (zh) * 2016-08-26 2017-11-10 桐乡守敬应用技术研究院有限公司 一种碱性气流辅助静电纺丝装置
CN107338487B (zh) * 2016-08-26 2019-06-04 桐乡守敬应用技术研究院有限公司 一种碱性气流辅助静电纺丝装置
CN106192066A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 甘涛 一种耐磨纤维材料
CN107354587A (zh) * 2017-08-01 2017-11-17 东华大学 一种空气过滤用二维网状极细纳米纤维材料及其制备方法
CN107362701A (zh) * 2017-08-25 2017-11-21 河北科技大学 一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜及其制备方法
CN107362701B (zh) * 2017-08-25 2019-09-03 河北科技大学 一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜及其制备方法
CN109996909A (zh) * 2017-09-26 2019-07-09 株式会社东芝 电场纺丝装置、清洁装置以及电场纺丝方法
CN109996909B (zh) * 2017-09-26 2022-06-24 株式会社东芝 电场纺丝装置及方法
CN109629113A (zh) * 2018-11-28 2019-04-16 上海工程技术大学 一种超疏水防水的透湿纳米纤维材料及其制备方法
CN110438659A (zh) * 2019-07-06 2019-11-12 欧名龙 一种防水透湿纳米纤维复合膜的制备方法
US20220339914A1 (en) * 2019-09-13 2022-10-27 The North Face Apparel Corp. Composite materials with membrane
CN114619731A (zh) * 2020-12-10 2022-06-14 财团法人纺织产业综合研究所 透气防水膜
CN113026202A (zh) * 2021-03-05 2021-06-25 华景微纳科技(苏州)有限公司 一种静电纺丝工艺制备防水透气膜的方法
CN114456414A (zh) * 2021-12-31 2022-05-10 杭州津源新材料有限公司 一种防水透湿膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104480639B (zh) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104480639A (zh) 一种超耐磨的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置
CN104452109B (zh) 一种高透湿通量的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其装置
Dadol et al. Solution blow spinning (SBS) and SBS-spun nanofibers: Materials, methods, and applications
CN104892969B (zh) 一种壳聚糖纤维素复合膜及其制备方法和应用
CN101844406B (zh) 一种微纳米多孔结构制造装置及制造方法
CN105966006A (zh) 具有智能单向导湿功能的纤维基防水透湿膜的制备方法
CN102733000B (zh) 一种中空聚合物纳米纤维的制备方法
CN108404823B (zh) 一种静电纺丝制备高吸水3d纳米纤维气凝胶的方法及其所得材料
CN103938366A (zh) 一种静电纺丝制备氧化石墨烯与聚乙烯醇复合膜的方法
CN102691175A (zh) 一种具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法
CN104746149B (zh) 静电纺丝结合复溶剂技术制备多孔纳米纤维的方法
CN102071485A (zh) 一种制备含孔结构纳米纤维的方法
CN105664740A (zh) 一种纳米纤维素复合聚砜中空纤维膜的制备方法
CN104211056B (zh) 一种高强度石墨烯膜的制备方法
CN109589684A (zh) 一种新风系统用驻极纳米纤维过滤材料及其制备方法
CN111575917A (zh) 一种高比表面积类蜂巢结构纳米纤维材料及其制备方法
CN103331108A (zh) 一种成膜后透析法制备的聚合物渗透汽化膜及其方法
CN112774457A (zh) 一种聚合物微滤膜及其制备方法和用途
CN105233704A (zh) 一种高性能复合膜的新型制备方法
CN105273216B (zh) 三维立体超褶皱聚乳酸微球的制备方法
Zhou et al. Design and fabrication of flexible mesoporous Si-doped Al2O3 ultrafine fibers by electro-blow spinning (EBS) technique
CN108285541B (zh) 纳米纤维增强的含氟离子交换膜及其制备方法
CN105925113B (zh) 防水透气苯乙烯嵌段共聚物复合涂层材料及其制备和用途
CN104928789B (zh) 静电纺丝结合反溶剂技术制备多孔纳米纤维及制备方法
Kang et al. Characterization and antibacterial properties of Ag NPs doped nylon 6 tree-like nanofiber membrane prepared by one-step electrospinning

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant