CN106012306B - 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法 - Google Patents

一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106012306B
CN106012306B CN201610553878.7A CN201610553878A CN106012306B CN 106012306 B CN106012306 B CN 106012306B CN 201610553878 A CN201610553878 A CN 201610553878A CN 106012306 B CN106012306 B CN 106012306B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat insulation
spinning
nano
fiber film
powder
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.)
Active
Application number
CN201610553878.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106012306A (zh
Inventor
何丹农
张现
张春明
林琳
王岩岩
金彩虹
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.)
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
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 Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd filed Critical Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority to CN201610553878.7A priority Critical patent/CN106012306B/zh
Publication of CN106012306A publication Critical patent/CN106012306A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106012306B publication Critical patent/CN106012306B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-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
    • D04H1/72—Non-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
    • D04H1/728—Non-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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-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
    • D04H1/42—Non-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
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/43—Acrylonitrile series

Landscapes

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

Abstract

本发明主要提供了一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，所述的隔热纤维膜包含有以下的组分：丙烯腈、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂；其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5～2 wt%，分散剂使用量为0.5～4 wt%，将上述材料在离心式纳米研磨机中进行共混分散，再采用静电纺的方式制备为隔热纤维膜。该方法充分利用了隔热纳米粉体自身具有的静电性能在静电纺的方式下制备为高孔隙率的纤维膜，产生了纳米粉体本身和孔隙结构的双重隔热效果，具有良好的应用前景。

Description

一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法
技术领域
本发明涉及一种用纳米纤维的制备方法，尤其是一种功能纳米纤维膜的方法。
背景技术
1934年美国人Formhals发明了一种利用静电斥力来生产聚合物纤维的装置并申请了专利，这被公认是利用静电纺丝技术来制备纤维的开端今年来随着纳米技术的研究和发展，静电纺丝技术也获得了快速的发展，其纤维一般在几纳米至几微米之间，这些纤维构成的三维结构材料具有机械稳定性好、纤维膜孔径小、孔隙率高、连续性好等特性。这种种优势使得其在空气净化、水处理、医疗卫生、个体防护等领域具有应用。
传统在外墙的保温隔热系统中EPS板薄抹灰和EPS颗粒保温浆料，这些隔热层的主要成分为有机发泡物质，其存在变形系数差、稳定性差、易开裂、强度低等问题，因此很多企业采用无机材料隔热的方式将其取代，隔热无机浆料与之相比具有强度较高、变形小、绿色环保等优势。但是浆料形式的隔热涂层，自重较高、耐冲击力差、成本较高，需要进一步的改进来达到市场应用的需求。
噁唑啉是一种五元杂环化合物，分子中还有一个双键，根据双键位置的不同，又划分为2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉三种不同化合物，噁唑啉化学性质活泼，易与酸、酸酐、碱、环氧物、酯等等化合物反应，在不同化合物交联领域有较多应用，同时也能增强复合化合物的多种功能性，是解决复杂需求的良好途径。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种用静电纺制备隔热纤维膜的制备方法，该方法结合了有机和无机隔热的双重优势，既能有效的隔绝热量、又利用聚合物交联得到具有较好的韧性且轻质利于施工、绿色环保，符合当前材料的发展需求。
一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所述的隔热纤维膜包含有以下的组分：丙烯腈、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂；其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5～2 wt%，分散剂使用量为0.5～4 wt%，将上述材料在离心式纳米研磨机中进行共混分散，再采用静电纺的方式制备为隔热纤维膜。
所用隔热纳米粉体为玻璃微珠、膨胀蛭石中的一种或多种，使用量为纺丝液质量的0.5～2 wt%。
采用的交联剂为2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉中的一种，使用量为粉体质量的0.5～4wt%。
选用的分散剂为硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇醚磷酸酯盐中的一种或多种，使用量为粉体质量的0.5～4wt%。
所用丙烯腈的质量为纺丝液的98～99wt%。
将上述隔热纳米粉体、分散剂、交联剂、丙烯腈置于容器中简单搅拌混合后，采用离心式纳米研磨机研磨1～5 h，所得均匀纺丝液中纳米粉体的粒径为30～100 nm。
将上述纺丝液置于喷管中，喷丝头直径0.4～0.6 mm，喷丝头距挡板距离10～15cm，静电纺电压5～15 kv，在该条件控制下完成静电纺即可得到隔热纤维膜。
本发明采用静电纺制备隔热纤维膜，兼具无机纳米材料隔热和高孔隙率纤维膜隔热双重效果，利用交联剂使纳米材料不仅是分散，而且同分散剂交联于基体分子链，得到了高强度、耐冲击的纤维膜。
具体实施方式
实施例1：
取98 g丙烯腈、0.08g 2-噁唑啉、2 g玻璃微珠、0.08 g硅烷偶联剂，置于搅拌釜中进行搅拌混合，取出混合浆料并将其置于离心式纳米研磨机中进行纳米分散研磨1 h，待其粒径达到100 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中，喷丝头直径0.6 mm，距离挡板距离10 cm，控制电压为15 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔热纤维膜。采用石棉网作为对比样，在太阳光灯下进行隔热测试，表1为隔热纤维膜隔热测试结果。
实施例2：
取98.5 g丙烯腈、0.02g 3-噁唑啉、1 g膨胀蛭石、0.02 g脂肪醇聚氧乙烯醚，置于搅拌釜中进行搅拌混合，取出混合浆料并将其置于离心式纳米研磨机中进行纳米分散研磨3 h，待其粒径达到50 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中，喷丝头直径0.5mm，距离挡板距离13 cm，控制电压为10 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔热纤维膜。
实施例3：
取99 g丙烯腈、0.025g 4-噁唑啉、0.25 g玻璃微珠、0.25 g膨胀蛭石、0.025 g脂肪醇醚磷酸酯盐，置于搅拌釜中进行搅拌混合，取出混合浆料并将其置于离心式纳米研磨机中进行纳米分散研磨5 h，待其粒径达到30 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中，喷丝头直径0.4 mm，距离挡板距离15 cm，控制电压为5 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔热纤维膜。
表1 为实施例1中的隔热测试结果
隔热纤维膜 石棉网
上表面温度 38℃ 38℃
下表面温度 28℃ 32℃

Claims (1)

1.一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所述的隔热纤维膜包含有以下的组分：丙烯腈、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂；其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5～2wt%，分散剂使用量为0.5～4 wt%，将上述材料在离心式纳米研磨机中进行共混分散，再采用静电纺的方式制备为隔热纤维膜；
所用隔热纳米粉体为玻璃微珠、膨胀蛭石中的一种或多种，使用量为纺丝液质量的0.5～2 wt%；
采用的交联剂为2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉中的一种，使用量为粉体质量的0.5～4wt%；
选用的分散剂为硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇醚磷酸酯盐中的一种或多种，使用量为粉体质量的0.5～4wt%；
所用丙烯腈的质量为纺丝液的98～99wt%；
将上述隔热纳米粉体、分散剂、交联剂、丙烯腈置于容器中简单搅拌混合后，采用离心式纳米研磨机研磨1～5 h，所得均匀纺丝液中纳米粉体的粒径为30～100 nm；
将上述纺丝液置于喷管中，喷丝头直径0.4～0.6 mm，喷丝头距挡板距离10～15 cm，静电纺电压5～15 kv，在该条件控制下完成静电纺即可得到隔热纤维膜。
CN201610553878.7A 2016-07-14 2016-07-14 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法 Active CN106012306B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610553878.7A CN106012306B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610553878.7A CN106012306B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106012306A CN106012306A (zh) 2016-10-12
CN106012306B true CN106012306B (zh) 2018-06-12

Family

ID=57118593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610553878.7A Active CN106012306B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106012306B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109554778B (zh) * 2017-09-26 2023-03-03 洛阳尖端技术研究院 一种相转变材料及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439957A (zh) * 2008-12-19 2009-05-27 长沙星纳气凝胶有限公司 一种含纳米半导体红外遮光剂的气凝胶绝热复合材料及其制备方法
CN101498057A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 北京化工大学 一种橡胶纳米纤维的制备方法
CN101812678A (zh) * 2010-03-05 2010-08-25 北京化工大学 一种通过多巴胺制备表面包覆银的复合材料的方法
CN102140705A (zh) * 2010-12-24 2011-08-03 吉林大学 吸附重金属离子的硫代酰胺基螯合纳米纤维的制备方法
CN102242464A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 中国科学院理化技术研究所 聚合物-陶瓷复合材料纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN103102135A (zh) * 2013-02-21 2013-05-15 吴会军 静电纺微纳纤维增强的气凝胶柔性绝热材料及其制备方法
CN103350544A (zh) * 2013-06-20 2013-10-16 江南大学 一种具有保暖隔热功能的面料及其制备方法
CN103911767A (zh) * 2014-03-27 2014-07-09 广州迈普再生医学科技有限公司 一种静电纺丝纤维膜的生产设备及利用该设备制备静电纺丝纤维膜的方法
CN104945749A (zh) * 2015-05-25 2015-09-30 力拓电力合金电缆股份有限公司 一种建筑用高绝缘性低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5349172B2 (ja) * 2009-07-01 2013-11-20 三菱樹脂株式会社 積層ポリエステルフィルム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439957A (zh) * 2008-12-19 2009-05-27 长沙星纳气凝胶有限公司 一种含纳米半导体红外遮光剂的气凝胶绝热复合材料及其制备方法
CN101498057A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 北京化工大学 一种橡胶纳米纤维的制备方法
CN101812678A (zh) * 2010-03-05 2010-08-25 北京化工大学 一种通过多巴胺制备表面包覆银的复合材料的方法
CN102242464A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 中国科学院理化技术研究所 聚合物-陶瓷复合材料纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN102140705A (zh) * 2010-12-24 2011-08-03 吉林大学 吸附重金属离子的硫代酰胺基螯合纳米纤维的制备方法
CN103102135A (zh) * 2013-02-21 2013-05-15 吴会军 静电纺微纳纤维增强的气凝胶柔性绝热材料及其制备方法
CN103350544A (zh) * 2013-06-20 2013-10-16 江南大学 一种具有保暖隔热功能的面料及其制备方法
CN103911767A (zh) * 2014-03-27 2014-07-09 广州迈普再生医学科技有限公司 一种静电纺丝纤维膜的生产设备及利用该设备制备静电纺丝纤维膜的方法
CN104945749A (zh) * 2015-05-25 2015-09-30 力拓电力合金电缆股份有限公司 一种建筑用高绝缘性低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2-噁唑啉化合物的合成及其在聚合物中的应用;李元杰等;《塑料助剂》;20081220(第6期);第1-5页，第20页 *
噁唑啉类化合物在聚合物改性中的应用;唐峰等;《化工新型材料》;20040725;第32卷(第7期);第43-45页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106012306A (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muthulakshmi et al. Preparation and properties of cellulose nanocomposite films with in situ generated copper nanoparticles using Terminalia catappa leaf extract
CN107035008B (zh) 一种复层气凝胶纤维毡及其湿法复合制备方法
CN106633916B (zh) 一种石墨烯基导热界面材料及其制备方法
CN109629793A (zh) 安全环保电热瓷砖
CN103804719A (zh) 一种氧化石墨烯-细菌纤维素复合材料及其制备方法
CN106012306B (zh) 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法
CN107162546A (zh) 一种具有抗菌功能的硅藻板及其制备方法
CN101982490A (zh) 一种超疏水自清洁材料的制备方法
CN104419286A (zh) 一种球型石墨涂料及其制备方法
CN102344608B (zh) 一种pp纺粘无纺布专用复合材料
CN106988016B (zh) 抗菌水性聚氨酯纳米纤维薄膜及制备方法
CN108948835A (zh) 一种新型抗菌保温涂料及其制备方法
JP2017060932A (ja) フィルタ用濾紙及びその製造方法
CN102634930B (zh) 一种含聚合物纳米纤维的滤材及其制备方法
CN106087437B (zh) 船用矿物棉板的制作方法
CN104031430B (zh) 一种提高分散性的改性纳米二氧化钛及其制备方法
CN109233369A (zh) 一种大理石再利用抗菌涂料的制备方法
CN103482682B (zh) 一种hepes分子引导的多孔氧化锌微球的制备方法
CN107746054A (zh) 一种3‑氨基丙基三乙氧基硅烷改性氧化石墨烯的合成方法
CN104028245A (zh) 一种具有较好吸附效果的改性纳米二氧化钛及其制备方法
CN103388278A (zh) 一种碳纤维纸及其制备方法
CN112921668B (zh) 一种石墨烯覆膜无纺布及其制备方法
CN109021780A (zh) 一种可净化室内空气的防腐蚀涂料及制备方法
CN201915240U (zh) 一种纺织品气雾加工装置
RU2556548C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя

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