CN107338525A - 一种磁纺纳米纱线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁纺纳米纱线。该纱线由聚合物纺丝液通过磁纺设备和加捻纺纱设备制成，其磁纺设备为借助磁场力使聚合物纺制成纳米纤维的设备，所述加捻纺纱设备是喷气式加捻纺纱设备。该纱线在纺制过程中以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维，整个过程无需高压电作用，有效降低安全隐患，制得的是排布有序的纤维并加捻成纱。

Description

一种磁纺纳米纱线
技术领域
本发明涉及一种微纳米纱线，具体涉及一种由磁纺设备及加捻纺纱设备制备微纳米纱线。
背景技术
静电纺丝法是目前制备聚合物纳米纤维最简单高效的方法之一，以其加工设备简单、原料来源广泛、纺丝工艺可控等诸多优点，受到国内外广泛研究与报道。静电纺主要用于制备非织造布形式的纤维膜，其产品大多以膜或者类似于膜的形式存在，虽然有报到可以采用静电纺制备纱线，但是存在如下技术问题：静电纺需要较高的纺丝电压以形成电场，这一电压通常高达几万至几十万伏特，将带有如此大电压的设备与加捻纺纱设备连用会产生潜在的危险，而且如此高电压以及高电场很可能会击穿加捻纺纱设备的电机；静电纺得到的纤维大多是以无序堆叠的方式存在，其有序性差，不适于加捻成纱，这也制约了其将纳米纤维转化为纱线的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁纺纳米纱线，该纱线在纺制过程中以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维，整个过程无需高压电作用，有效降低安全隐患，制得的是排布有序的纤维并加捻成纱。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种磁纺纳米纱线，该纱线由聚合物纺丝液通过磁纺设备和加捻纺纱设备制成，其特征在于，所述磁纺设备为借助磁场力使聚合物纺制成纳米纤维的设备，所述加捻纺纱设备是喷气式加捻纺纱设备。
其磁纺设备是以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维，聚合物纺丝液是磁流体纺丝液。
其磁流体纺丝液包括高分子聚合物，表面活性剂，有机溶剂以及磁性纳米颗粒。
其高分子聚合物是聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚己内酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温80、油酸、烷基季铵盐中的一种。其有机溶剂是氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种；所述磁性纳米颗粒是γ-Fe2O3、Fe3O4、钴、镍中的一种，或者为多种磁性元素的复合磁性纳米颗粒。
本发明的有益效果为：提高一种新的纳米纱线，该纱线在纺制过程中以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维，整个过程无需高压电作用，有效降低安全隐患，制得的是排布有序的纤维并加捻成纱，纱线的性质要由于静电纺纱线。
具体实施方式
一种磁纺纳米纱线，该纱线由聚合物纺丝液通过磁纺设备和加捻纺纱设备制成，其特征在于，所述磁纺设备为借助磁场力使聚合物纺制成纳米纤维的设备，所述加捻纺纱设备是喷气式加捻纺纱设备。
其磁纺设备是以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维，聚合物纺丝液是磁流体纺丝液。
其磁流体纺丝液包括高分子聚合物，表面活性剂，有机溶剂以及磁性纳米颗粒。
其纺丝溶液配制过程如下：选用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，将直径在20纳米的γ-Fe2O3磁性纳米颗粒分散到氯仿中，加入与磁性纳米颗粒等质量的表面活性剂，配制γ-Fe2O3磁性纳米颗粒质量分数为11.5％的磁流体溶液；选用氯仿作为溶剂，配制质量分数为25％的聚偏氟乙烯(分子量270000)溶液，水浴加热到60℃，搅拌2小时，制得均匀高分子溶液；将磁流体溶液与高分子溶液以1：1的比例混合制成铁磁流体纺丝液。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种磁纺纳米纱线，该纱线由聚合物纺丝液通过磁纺设备和加捻纺纱设备制成，其特征在于，所述磁纺设备为借助磁场力使聚合物纺制成纳米纤维的设备，所述加捻纺纱设备是喷气式加捻纺纱设备。
2.如权利要求1所述的一种磁纺纳米纱线，其特征在于，所述磁纺设备是以磁场力代替电场力，在交变磁场力作用下拉伸聚合物纺丝液制备纳米纤维。
3.如权利要求1所述的一种磁纺纳米纱线，其特征在于，所述聚合物纺丝液是磁流体纺丝液。
4.如权利要求3所述的一种磁纺纳米纱线，其特征在于，所述磁流体纺丝液包括高分子聚合物，表面活性剂，有机溶剂以及磁性纳米颗粒。
5.如权利要求4所述的一种磁纺纳米纱线，其特征在于，所述高分子聚合物是聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚己内酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温80、油酸、烷基季铵盐中的一种。
6.如权利要求4所述的一种磁纺纳米纱线，其特征在于，所述有机溶剂是氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种；所述磁性纳米颗粒是γ-Fe2O3、Fe3O4、钴、镍中的一种，或者为多种磁性元素的复合磁性纳米颗粒。
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