CN105483938A - 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法 - Google Patents

一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105483938A
CN105483938A CN201510847911.2A CN201510847911A CN105483938A CN 105483938 A CN105483938 A CN 105483938A CN 201510847911 A CN201510847911 A CN 201510847911A CN 105483938 A CN105483938 A CN 105483938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pbt
chitosan graft
cts
electrostatic spinning
graft thing
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
Application number
CN201510847911.2A
Other languages
English (en)
Inventor
钱庆荣
陈潇川
夏新曙
许玉羡
罗永晋
王坤灿
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.)
Fujian Normal University
Original Assignee
Fujian Normal 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 Fujian Normal University filed Critical Fujian Normal University
Priority to CN201510847911.2A priority Critical patent/CN105483938A/zh
Publication of CN105483938A publication Critical patent/CN105483938A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435Polyesters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,将PBT、壳聚糖接枝物按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(壳聚糖接枝物)=100:2-20通过双螺杆熔融共混制备PBT/壳聚糖接枝物共混粒子;将PBT/壳聚糖接枝物粒子,按照ω(PBT/壳聚糖接枝物粒子):V(溶剂)=1-20:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/壳聚糖接枝物溶液,即得纺丝前驱体溶液;取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,经一定的时间制得纳米纤维膜。这种方法制备的纳米纤维膜组分间具有较好的相容剂性,有较好的机械性能、吸附性能和抗菌功能,可广泛用于高效过滤材料和抗菌医用材料等领域。

Description

一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法
技术领域
本发明涉及聚合物静电纺丝领域,尤其涉及一种含有壳聚糖接枝物的PBT静电纺丝纳米纤维膜的制备方法。
背景技术
静电纺丝法是一种高效制备纳米纤维的方法,所制备的纳米纤维具有直径小、比表面积大、孔隙率高、纤维均一性好等优点。
而壳聚糖(CTS)是甲壳素脱乙酰基后的产物,是目前发现的唯一一种天然碱性多糖,其分子带有正电荷,可吸附带负电荷的细菌,使其细胞壁失去通透性,因而具有杀菌作用。
近年来,研究者将静电纺丝技术与CTS的独特抗菌性能结合,制备了各种聚合物/CT静电纺丝纤维(膜)。王丹等(纺织导报,壳聚糖静电纺纳米纤维的研究进展,2015(1):48-51)综述了纯CTS静电纺丝、聚氧乙烯(PEO)/CTS静电纺丝、聚乙烯醇(PVA)/CTS静电纺丝、聚己酸内酯(PCL)/CTS静电纺丝、CTS衍生物静电纺丝以及CTS/天然生物材料混合静电纺丝的研究进展,指出了壳聚糖静电纺纳米纤维具有亲水性、生物相容性、生物可降解性、抗菌、无毒、抗凝血性能等,但是CTS与聚合物的相容性能较差,CTS/聚合物材料的力学性能和分散性能有待提高。
聚芳香酯由于具有刚性苯环结构,具有较好的力学性能,常用于工程塑料领域和高性能纺织纤维领域。马利婵等(高分子学报,静电纺空气过滤用PET/CTS抗菌复合纳米纤维膜的制备,2015(2):221-227)以二氯甲烷和三氟乙酸混合物为溶剂,采用静电纺丝法制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/CTS复合纳米纤维膜,并在纤维膜表面吸附一层纳米银,实验结果表明纤维膜具有较好的力学性能和抑菌性能。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种非常重要的热塑性芳香族聚酯,具有耐高温、耐油、耐湿、耐化学腐蚀、价格适中等特点,广泛应用于工程塑料、机械和纺织领域。黄丽等(材料导报,静电纺PBT纳米纤维的工艺参数及性能研究,2012,26(12)37-40)采用静电纺丝法制备了PBT纳米纤维无纺毡,研究了PBT静电纺丝的主要影响因素,考察了电纺工艺参数对纤维形态和直径的影响,并表征了纤维毡的热力学性能和结晶行为。
但是,简单的溶剂混合法无法解决聚芳香族聚酯(PET\PBT)等与CTS的相容性较差的问题。目前,解决聚合物组分与功能助剂之间的相容性的方法很多。其中,熔融共混挤出法是常用的方法之一。在高温和剪切力的作用下,通过螺杆将聚合物和功能助剂充分剪切分散,如果功能助剂有能与聚合物基体发生化学反应的官能团,功能助剂将更有效的分散的聚合物基体中。
功能助剂的耐热性能与聚合物加工温度的匹配是熔融共混挤出工艺的关键因素。闫红芹等(纺织学报,壳聚糖纤维的热稳定性和燃烧性能,2015,36(10):12-16)研究表明CTS的热氧分解温度为270-310℃,PET的熔融加工温度为270℃左右,因此如果用熔融挤出法制备PET/CTS共混物将会导致CTS的热氧降解。
发明内容
基于上述背景和问题,本发明的目的是提供一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,尤其是以加工温度稍低的PBT为聚合物基体,选取CTS-g-GMA、CTS-g-MA等带有反应性官能团的CTS接枝物为抗菌剂,采用熔融挤出工艺,利用双螺杆挤出机制备PBT/CTS接枝物颗粒,使得CTS上的反应性官能团在熔融挤出过程中与PBT的端羟基或端羧基发生化学反应,生成PBT-g-CTS接枝聚合物,有效提高PBT与CTS的相容性。
然后采用静电纺丝技术制备形貌均匀完整的PBT/CTS接枝物纳米纤维膜。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:
一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和壳聚糖接枝物分别真空干燥;
B.按照重量百分比配方ω(PBT):ω(壳聚糖接枝物)=100:2-20,称取干燥后的PBT、壳聚糖接枝物以及占PBT和壳聚糖接枝物总重量的0.1-2%的白油,即白油的添加量为PBT与壳聚糖接枝物总和的0.1-2%;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速500-6000rpm/min,高速搅拌5-60min;
D.将混合均匀的PBT、壳聚糖接枝物、白油加入到双螺杆挤出机加料口,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/壳聚糖接枝物共混粒子。
(2)PBT/壳聚糖接枝物静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/壳聚糖接枝物粒子,按照ω(PBT/壳聚糖接枝物粒子):V(溶剂)=1-20:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/壳聚糖接枝物溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为15-70kV,推进速率为0.05-5ml/h,接收距离为5-30cm,且温度控制在26-35℃之间,经一定的时间制得纳米纤维膜。
所述步骤(1)中的PBT的特性粘度范围为0.5-1.2dL/g。
所述步骤(1)中壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)、壳聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA)。
本发明以及实施例所述的壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA),是按照参考文献“Characterizationanddegradationoffunctionalizedchitosanwithglycidylmethacrylate,JournalofBiomaterialsScience,PolymerEdition,2005,16(4):473-488”制备获得的,壳聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA)是按照参考文献“Preparationandcharacterizationofmaleicacidgraftedchitosan,InternationalJournalofPolymerAnalysisandCharacterization,2005,10(5-6):313-327”制备获得的。
所述步骤(1)中双螺杆参数为:一区温度195-210℃,二区温度215-235℃,三区温度235-245℃,四区温度240-250℃,五区温度245-255℃,六区温度235-250℃,七区温度235-250℃,机头温度235-250℃,转速为50-350rpm/min。
所述步骤(2)中的溶剂为六氟异丙醇(HFIP)或三氟乙酸与二氯甲烷混合溶液(TFA/DCM)。
所述步骤(2)中的三氟乙酸与二氯甲烷混合溶液(TFA/DCM)的体积比为1-20:1。
所述步骤(2)中静电纺丝在空气浴氛围中纺丝。
所述步骤(2)中静电纺丝收集方式为平板收集、转鼓收集或转盘收集。
本发明的有益效果为:本发明以加工温度稍低的PBT为聚合物基体,选取CTS-g-GMA、CTS-g-MA等带有反应性官能团的CTS接枝物为抗菌剂,采用熔融挤出工艺,利用双螺杆挤出机制备PBT/CTS接枝物颗粒,使得CTS上的反应性官能团在熔融挤出过程中与PBT的端羟基或端羧基发生化学反应,生成PBT-g-CTS接枝聚合物,有效提高PBT与CTS的相容性。然后采用静电纺丝技术制备形貌均匀完整的PBT/CTS接枝物纳米纤维膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例子对对本发明做进一步详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下实例。ω(PBT)和ω(CTS-g-MA)分别指PBT和CTS-g-MA的重量百分比(质量分数),(ω指质量分数),ω(PBT)/ω(CTS-g-MA)指PBT与CTS-g-MA的重量百分比之比。
实施例1
一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/CTS-g-MA共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-MA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为0.9dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-MA)=100:5,称取干燥后的PBT、CTS-g-MA以及占PBT和CTS-g-MA总和的重量百分比为0.2的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速3000rpm/min,高速搅拌20min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-MA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度195℃,二区温度215℃,三区温度235℃,四区温度240℃,五区温度245℃,六区温度235℃,七区温度235℃,机头温度235℃,转速为70rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-MA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-MA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-MA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-MAH粒子(g)):V(HFIP(mL))=5:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-MA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为50kV,推进速率为2ml/h,接收距离为15cm,且温度控制在26℃,采用平板收集法,经3h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
实施例2
一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/CTS-g-GMA共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-GMA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.0dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-GMA)=100:10,称取干燥后的PBT、CTS-g-GMA以及占PBT和CTS-g-GMA总和的重量百分比为0.5的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速4000rpm/min,高速搅拌10min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-GMA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度200℃,二区温度215℃,三区温度230℃,四区温度240℃,五区温度245℃,六区温度250℃,七区温度250℃,机头温度240℃,转速为80rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-GMA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-GMA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-GMA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-GMA粒子(g)):V(TFA/DCM(mL))=15:100溶于溶剂中,其中VTFA:VDCM=4:1,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-GMA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为40kV,推进速率为2ml/h,接收距离为17cm,且温度控制在28℃,采用转鼓收集法,经5h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
实施例3
1、一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/CTS-g-GMA共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-GMA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.1dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-GMA)=100:15,称取干燥后的PBT、CTS-g-GMA以及占PBT和CTS-g-GMA总和的重量百分比为1的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速4000rpm/min,高速搅拌25min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-GMA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度197℃,二区温度217℃,三区温度237℃,四区温度247℃,五区温度255℃,六区温度250℃,七区温度250℃,机头温度245℃,转速为50rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-GMA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-GMA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-GMA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-GMA粒子):V(TFA/DCM)=10:100溶于溶剂中,其中VTFA:VDCM=5:1,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-GMA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为38kV,推进速率为1.7ml/h,接收距离为27cm,且温度控制在27℃,采用平板收集法,经7h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
实施例4
1、一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-MA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为0.8dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-MA)=100:8,称取干燥后的PBT、CTS-g-MA以及占PBT和CTS-g-MA总和的重量百分比为0.5的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速2100rpm/min,高速搅拌35min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-MA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度210℃,二区温度225℃,三区温度230℃,四区温度240℃,五区温度245℃,六区温度250℃,七区温度250℃,机头温度235℃,转速为200rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-MA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-MA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-MA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-MA粒子):V(TFA/DCM)=12.5:100溶于溶剂中,其中VTFA:VDCM=3:1,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-MAH溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为60kV,推进速率为2ml/h,接收距离为25cm,且温度控制在30℃,采用转盘收集法,经4h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
实施例5
1、一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-GMA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.0dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-GMA)=100:18,称取干燥后的PBT、CTS-g-GMA以及占PBT和CTS-g-GMA总和的重量百分比为0.5的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速5500rpm/min,高速搅拌20min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-GMA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度195℃,二区温度220℃,三区温度235℃,四区温度245℃,五区温度255℃,六区温度250℃,七区温度250℃,机头温度240℃,转速为100rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-GMA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-GMA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-GMA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-GMA粒子(g)):V(HFIP(mL))=5:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-GMA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为70kV,推进速率为3ml/h,接收距离为20cm,且温度控制在28℃,采用平板收集法,经9h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
实施例6
1、一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-MA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.1dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-MA)=100:12,称取干燥后的PBT、CTS-g-MA以及占PBT和CTS-g-MA总和的重量百分比为0.5的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速5500rpm/min,高速搅拌20min;
D.将混合均匀的PBT、CTS-g-MA、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度195℃,二区温度220℃,三区温度235℃,四区温度245℃,五区温度255℃,六区温度250℃,七区温度250℃,机头温度240℃,转速为100rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS-g-MA共混粒子。
(2)PBT/CTS-g-MA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS-g-MA粒子,按照ω(PBT/CTS-g-MA粒子(g)):V(HFIP(mL))=15:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-MA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为45kV,推进速率为1.8ml/h,接收距离为20cm,且温度控制在29℃,采用平板收集法,经5h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
对比例1
纯PBT静电纺丝纤维膜的制备:
(1)将PBT真空干燥后,采用实施例1中的双螺杆参数将PBT经过双螺杆熔融挤出,得到PBT粒子。
(2)采用实施例1中的静电纺丝工艺参数,制备纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
对比例2
一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/CTS共混物的制备:
A.将PBT和CTS分别真空干燥;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS)=100:5,称取干燥后的PBT、CTS以及占PBT和CTS总和的重量百分比为0.2的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速3000rpm/min,高速搅拌20min;
D.将混合均匀的PBT、CTS、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度195℃,二区温度215℃,三区温度235℃,四区温度240℃,五区温度245℃,六区温度235℃,七区温度235℃,机头温度235℃,转速为70rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/CTS共混粒子。
(2)PBT/壳聚糖静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/CTS粒子,按照ω(PBT/CTS粒子(g)):V(HFIP(mL))=5:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为30kV,推进速率为2ml/h,接收距离为15cm,且温度控制在26℃,采用平板收集法,经3h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
对比例3
一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和CTS-g-GMA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.0dL/g;
B.按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(CTS-g-GMA)=100:18,称取干燥后的PBT、CTS-g-GMA以及占PBT和CTS-g-GMA重量百分比为0.5的白油;
(2)PBT/CTS-g-GMA静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)B中得到的PBT、CTS-g-GMA、白油,按照ω(PBT/CTS-g-GMA/白油(g)):V(HFIP(mL))=5:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS-g-GMA溶液,即得纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为60kV,推进速率为1.5ml/h,接收距离为17cm,且温度控制在28℃,采用平板收集法,经9h制得纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
表1.静电纺丝PBT/CTS接枝物纳米纤维膜力学性能测试结果
拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(%) 拉伸应力(MPa)
实施例1 2.14 109.14 1.13
实施例2 3.58 120.76 2.57
实施例3 3.71 148.59 2.84
实施例4 2.53 110.58 1.72
实施例5 4.10 200.94 2.98
实施例6 3.24 118.5 2.29
对比例1 2.64 114.23 1.95
对比例2 1.79 90.55 0.94
对比例3 1.58 87.41 0.91
表2.静电纺丝PBT/CTS接枝物纳米纤维膜抗菌性能测试结果
从表1和表2中得出本发明的结果是:通过熔融共混法制备PBT/壳聚糖接枝物后,在利用静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜,有效提高了PBT与壳聚糖接枝物的相容性,使得纳米纤维膜的力学性能和抗菌性能大幅提高。

Claims (10)

1.一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:
(1)PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备:
A.将PBT和壳聚糖接枝物分别真空干燥;
B.按照重量百分比配方ω(PBT):ω(壳聚糖接枝物)=100:2-20,称取干燥后的PBT、壳聚糖接枝物以及占PBT和壳聚糖接枝物总重量的0.1-2%的白油;
C.将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速500-6000rpm/min,高速搅拌5-60min;
D.将混合均匀的PBT、壳聚糖接枝物、白油加入到双螺杆挤出机加料口,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/壳聚糖接枝物共混粒子;
(2)PBT/壳聚糖接枝物静电纺丝纳米纤维膜的制备:
A.将步骤(1)D中得到的PBT/壳聚糖接枝物共混粒子,按照重量体积比ω(PBT/壳聚糖接枝物粒子):V(溶剂)=1-20:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/壳聚糖接枝物溶液,即为纺丝前驱体溶液;
B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为15-70kV,推进速率为0.05-5ml/L,接收距离为5-30cm,且温度控制在26-35℃之间,经一定的时间后制得纳米纤维膜。
2.根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的PBT的特性粘度范围为0.5-1.2dL/g。
3.根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(1)中壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)或壳聚糖接枝马来酸(CTS-g-MA)。
4.根据权利要求3所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)或者壳聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA),壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)是按照文献“Characterizationanddegradationoffunctionalizedchitosanwithglycidylmethacrylate,JournalofBiomaterialsScience,PolymerEdition,2005,16(4):473-488”制备获得的,壳聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA)是按照文献“Preparationandcharacterizationofmaleicacidgraftedchitosan,InternationalJournalofPolymerAnalysisandCharacterization,2005,10(5-6):313-327”制备获得的。
5.根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(1)中双螺杆参数为:一区温度195-210℃,二区温度215-235℃,三区温度235-245℃,四区温度240-250℃,五区温度245-255℃,六区温度235-250℃,七区温度235-250℃,机头温度235-250℃,转速为50-350rpm/min。
6.根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的溶剂为六氟异丙醇(HFIP)或三氟乙酸与二氯乙烷混合溶液(TFA/DCM)。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中静电纺丝在空气浴氛围中纺丝。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中静电纺丝收集方式为平板收集、转鼓收集或转盘收集。
9.根据权利要求6所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的三氟乙酸与二氯甲烷的体积比为1-20:1。
10.权利要求1-9任一所述的方法制得的PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜。
CN201510847911.2A 2015-11-30 2015-11-30 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法 Pending CN105483938A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847911.2A CN105483938A (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510847911.2A CN105483938A (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105483938A true CN105483938A (zh) 2016-04-13

Family

ID=55671194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510847911.2A Pending CN105483938A (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105483938A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109646710A (zh) * 2019-02-14 2019-04-19 重庆医药高等专科学校 一种临床内科止血的止血材料及其制备方法
CN110863255A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 青岛百草新材料股份有限公司 一种杜仲粘胶纤维及其制备方法和应用
CN112546733A (zh) * 2020-11-16 2021-03-26 常熟理工学院 一种可降解柔性抗菌空气净化纤维膜及其制备方法
CN114307408A (zh) * 2022-01-21 2022-04-12 山东华业无纺布有限公司 高强度低阻力防霉过滤材料制备方法
CN116037240A (zh) * 2022-11-25 2023-05-02 杭州皓丰生物技术有限公司 一种用于悬浮细胞快速换液的移液枪头

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060046960A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Mckay William F Controlled and directed local delivery of anti-inflammatory compositions
CN1888160A (zh) * 2006-07-25 2007-01-03 宁波新顺化纤有限公司 纳米抗菌纤维材料及其生产方法
WO2010052191A2 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 Universitetet I Oslo Coated solid pliant materials
CN102877151A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 福建师范大学 CdS/碳纳米管/聚丙烯腈杂化纳米纤维的制备方法
CN103059524A (zh) * 2013-01-06 2013-04-24 上海秋橙新材料科技有限公司 抗菌pbt塑料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060046960A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Mckay William F Controlled and directed local delivery of anti-inflammatory compositions
CN1888160A (zh) * 2006-07-25 2007-01-03 宁波新顺化纤有限公司 纳米抗菌纤维材料及其生产方法
WO2010052191A2 (en) * 2008-11-04 2010-05-14 Universitetet I Oslo Coated solid pliant materials
CN102877151A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 福建师范大学 CdS/碳纳米管/聚丙烯腈杂化纳米纤维的制备方法
CN103059524A (zh) * 2013-01-06 2013-04-24 上海秋橙新材料科技有限公司 抗菌pbt塑料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马利婵 等: "静电纺空气过滤用PET/CTS抗菌复合纳米纤维膜的制备", 《高分子学报》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109646710A (zh) * 2019-02-14 2019-04-19 重庆医药高等专科学校 一种临床内科止血的止血材料及其制备方法
CN109646710B (zh) * 2019-02-14 2019-08-30 重庆医药高等专科学校 一种临床内科止血的止血材料及其制备方法
CN110863255A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 青岛百草新材料股份有限公司 一种杜仲粘胶纤维及其制备方法和应用
CN112546733A (zh) * 2020-11-16 2021-03-26 常熟理工学院 一种可降解柔性抗菌空气净化纤维膜及其制备方法
CN114307408A (zh) * 2022-01-21 2022-04-12 山东华业无纺布有限公司 高强度低阻力防霉过滤材料制备方法
CN114307408B (zh) * 2022-01-21 2023-08-29 山东华业无纺布有限公司 高强度低阻力防霉过滤材料制备方法
CN116037240A (zh) * 2022-11-25 2023-05-02 杭州皓丰生物技术有限公司 一种用于悬浮细胞快速换液的移液枪头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105483938A (zh) 一种静电纺丝法制备pbt/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法
CN104818543B (zh) 一种性能优异的改性聚乳酸纤维
KR20210038883A (ko) 생분해성 텍스타일, 마스터배치, 및 생분해성 섬유를 제조하는 방법
CN103572403A (zh) 多肽与化学纤维复合纤维及其制备方法
EP3158115A1 (de) Monofilamente mit hoher abrieb- und formbeständigkeit und niedriger gleitreibung, textile flächengebilde daraus und deren verwendung
Biranje et al. Electrospinning of chitosan/PVA nanofibrous membrane at ultralow solvent concentration
JP2000505154A (ja) ブレンドしたポリマー類のプレキシフィラメンタリーストランド
CN103774276A (zh) 采用物理共混制备木质素/聚丙烯腈共混熔纺纤维的方法
CN109137128A (zh) 一种负离子涤纶纤维及其制备方法
CN105504717A (zh) 一种可净化甲醛的汽车内饰材料
CN102080277A (zh) 一种复合弹性纤维及其制备方法
CN112094487A (zh) 一种用于环保餐具的易清洁耐高温聚乳酸复合材料
CN101619501B (zh) 一种直径可控的高分子超细纤维的制备方法
US6096421A (en) Plexifilamentary strand of blended polymers
CN102677224B (zh) 一种改性聚烯烃的抗菌纳米纤维的制备
CN104593899B (zh) 一种永久抗静电聚氧亚甲基纤维及其制备方法
EP1658395B1 (de) Verfahren zur herstellung von formkörpern mit thermoregulativen eigenschaften
CN107435171B (zh) 一种交联结构取向填充增强化纤的制备方法
Mahmoudi Beram et al. Preparation and characterization of aqueous stable electro-spun nanofibers using polyvinyl alcohol/polyvinyl pyrrolidone/zeolite
CN107217324A (zh) 一种用于网布加工技术领域的pla全生物降解面料
CN104846477A (zh) 一种阻燃pet/ptt共混纤维
WO2015049040A1 (de) Verfahren zur herstellung von formkörpern
EP3868929A1 (de) Formkörper der in cellulose inkorporiertes elastan aufweist und herstellungsverfahren
CN107216621A (zh) 一种聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯复合材料的制备方法
CN108707992B (zh) 一种再生纤维素/氧化石墨烯复合改性具有可热塑加工性能的纤维制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160413

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication