RU2013104333A - Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом - Google Patents
Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013104333A RU2013104333A RU2013104333/05A RU2013104333A RU2013104333A RU 2013104333 A RU2013104333 A RU 2013104333A RU 2013104333/05 A RU2013104333/05 A RU 2013104333/05A RU 2013104333 A RU2013104333 A RU 2013104333A RU 2013104333 A RU2013104333 A RU 2013104333A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copolyamide
- solution
- nanofibers
- aliphatic
- molding solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/0007—Electro-spinning
- D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
- D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
Abstract
1. Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, включающий перевод алифатического сополиамида в вязко-текучее состояние путем приготовления формовочного раствора с заданными физико-химическими свойствами, обеспечивающими непрерывность процесса получения нановолокон, методом электроформования и электроформование нановолокон из полученного формовочного раствора, отличающийся тем, что в результате растворения алифатических сополиамидов в водно-органической смеси со слабыми кислотными свойствами получают формовочный раствор со следующими физико-химическими свойствами: динамическая вязкость η=100-800 мПа·с, удельная электропроводность æ=40-250 мкСм/см и поверхностное натяжение σ=25-37 мН/м, при этом растворение алифатического сополиамида проводят при интенсивном перемешивании и нагревании до температуры T=60-105°C, с последующим охлаждением до температуры T=22-27°C, после чего осуществляют электроформование полученного формовочного раствора при напряжении электрического поля между прядильным электродом и осадительным электродом Е = от 50 до 110 кВ и расстоянием между прядильным и осадительным электродами L = от 100 до 170 мм, причем влажность воздуха внутри камеры электроформования составляет от 30 до 60%, температура воздуха в камере электроформования составляет от 21°C до 28°C, получают нановолокна диаметром 80-400 нм, которые наносят на материал-подложку, расположенный непосредственно над осадительным электродом.2. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что формовочный раствор получают из алифатических сополиамидов, растворенных в смеси, содержащей предельные одноатомн
Claims (34)
1. Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, включающий перевод алифатического сополиамида в вязко-текучее состояние путем приготовления формовочного раствора с заданными физико-химическими свойствами, обеспечивающими непрерывность процесса получения нановолокон, методом электроформования и электроформование нановолокон из полученного формовочного раствора, отличающийся тем, что в результате растворения алифатических сополиамидов в водно-органической смеси со слабыми кислотными свойствами получают формовочный раствор со следующими физико-химическими свойствами: динамическая вязкость η=100-800 мПа·с, удельная электропроводность æ=40-250 мкСм/см и поверхностное натяжение σ=25-37 мН/м, при этом растворение алифатического сополиамида проводят при интенсивном перемешивании и нагревании до температуры T=60-105°C, с последующим охлаждением до температуры T=22-27°C, после чего осуществляют электроформование полученного формовочного раствора при напряжении электрического поля между прядильным электродом и осадительным электродом Е = от 50 до 110 кВ и расстоянием между прядильным и осадительным электродами L = от 100 до 170 мм, причем влажность воздуха внутри камеры электроформования составляет от 30 до 60%, температура воздуха в камере электроформования составляет от 21°C до 28°C, получают нановолокна диаметром 80-400 нм, которые наносят на материал-подложку, расположенный непосредственно над осадительным электродом.
2. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что формовочный раствор получают из алифатических сополиамидов, растворенных в смеси, содержащей предельные одноатомные спирты и/или предельные одноосновные карбоновые кислоты.
3. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что во время подготовки формовочного раствора навеску алифатического сополиамида помещают в необходимый объем растворителя, рассчитанный по формуле
где m1 - масса сополиамида, г; m2 - масса раствора, г; m3 - масса растворителя, г; ω - массовая концентрация сополиамида в растворе, %.
4. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что перемешивание компонентов формовочного раствора ведут с помощью магнитной мешалки или верхнеприводной лопастной мешалки или роторного диспергатора, при этом скорость перемешивания составляет от 100 до 1000 об/мин, а время работы диспергатора не превышает 30 мин.
5. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что при нагревании компонентов формовочного раствора используют электрический или индукционный или микроволновой нагрев.
6. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна из алифатического сополиамида получают капиллярным методом электроформования.
7. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна из алифатического сополиамида получают безкапиллярным методом электроформования по технологии Nanospider.
8. Способ получения нановолокон по п.7, отличающийся тем, что в качестве прядильного электрода используют металлический цилиндрический электрод или струнный электрод с количеством металлических струн от 1 до 12 шт.
9. Способ получения нановолокон по п.7, отличающийся тем, что обеспечивают скорость вращения прядильного электрода от 0,1 до 16 об/мин.
10. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают скорость движения материала-подложки, примыкающей к осадительному электроду от 0,1 до 40 м/мин.
11. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна наносят на материал-подложку в отвержденном состоянии равномерным слоем с удельным весом от 0,01 до 65 г/м2.
12. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала-подложки используют фольгу или синтетический нетканый материал или целлюлозно-бумажный материал или целлюлозный материал.
13. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что заданная влажность воздуха в камере электроформования достигается путем предварительного осушения приточного потока воздуха.
14. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что заданная температура воздуха в камере электроформования достигается путем предварительного нагрева или охлаждения приточного потока воздуха.
15. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна наносят равномерным слоем, образующим нетканый материал, состоящий из однородных по морфологии и бездефектных нановолокон алифатического сополиамида.
16. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что хранение формовочного раствора до его использования осуществляют при температуре от 4 до 8°C без воздействия прямых солнечных лучей не более 2 месяцев.
17. Способ получения нановолокон по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что перед началом электроформования температуру формовочного раствора доводят до температуры от 22 до 27°C.
18. Состав формовочного раствора для способа по п.1, включающий полимеры и растворитель, где в качестве полимера используют алифатический сополиамид, полученный в результате сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид), сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид) и с солью себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид) в произвольных соотношениях компонентов, и в качестве растворителя используют водную смесь предельных одноатомных спиртов и/или предельных одноосновных карбоновых кислот, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
- алифатический сополиамид 1-30,
- растворитель 30-90,
- остальное дистиллированная вода.
19. Состав формовочного раствора по п.18 для способа по п.1, включающий полимеры и растворитель, где в качестве полимера используют алифатический сополиамид, полученный в результате сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид), сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид) и с солью себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид) в произвольных соотношениях компонентов, и в качестве растворителя используют водно-спиртовую смесь, содержащую предельные одноатомные спирты и предельные одноосновные карбоновые кислоты, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
- алифатический сополиамид 5-30,
- кислота 1-30,
- спирт 30-90,
- остальное дистиллированная вода.
20. Состав формовочного раствора по п.18 для способа по п.1, включающий полимеры и растворитель, где в качестве полимера используют алифатический сополиамид, полученный в результате сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид), сополимеризации ε-капролактама с солью адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид) и с солью себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид) в произвольных соотношениях компонентов, и в качестве растворителя используют водно-кислотную смесь, содержащую предельные одноосновные карбоновые кислоты, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
- алифатический сополиамид 1-30,
- кислота 50-80,
- остальное дистиллированная вода.
21. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66-3 или сополиамид ПА 6/66-4 с концентрацией 5-30 мас.%, в качестве растворителя используют смесь водного раствора н-пропанола с концентрацией 80 мас.% и уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 2-20 мас.%.
22. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66-3 или сополиамид ПА 6/66-4 с концентрацией 5-30 мас.%, в качестве растворителя используют смесь водного раствора н-пропанола с концентрацией 70 мас.% и уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 1-10 мас.%.
23. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66-3 или сополиамид ПА 6/66-4 с концентрацией 10-30 мас.%, в качестве растворителя используют смесь водного раствора н-пропанола с концентрацией 60 мас.% и уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 12-17 мас.%.
24. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66-3 или сополиамид ПА 6/66-4 с концентрацией 5-30 мас.%, в качестве растворителя используют смесь водного раствора н-пропанола с концентрацией 50 мас.% и уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 14-30 мас.%.
25. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66/610-5 с концентрацией 5-30 мас.%, в качестве растворителя используют смесь водного раствора н-пропанола с концентрацией 80 мас.% и уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 5-30 мас.%, и смесь н-пропанола и изобутанола в соотношении 70/30 -40/60 соответственно, и 5-30 мас.% уксусной или муравьиной кислоты, остальное дистиллированная вода.
26. Состав формовочного раствора по п.19 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве основного растворителя для получения водно-спиртовой смеси используют н-пропанол, и/или изопропанол, и/или н-бутанол, и/или втор-бутанол, и/или изобутанол, или трет-бутанол.
27. Состав формовочного раствора по п.20 для способа по п.1, отличающийся тем, что в качестве алифатического сополиамида используют сополиамид ПА 6/66-3 или сополиамид ПА 6/66-4 или сополиамид ПА 6/66/610-5 с концентрацией 1-30 мас.%, в качестве растворителя используют водный раствор уксусной или муравьиной кислоты с концентрацией 50-80%.
28. Способ модифицирования нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора по п.19 добавляют соединения d-элементов или полисахариды или антисептические или красящие вещества, после чего проводят электроформование с получением нетканого материала, образованного модифицированными нановолокнами алифатического сополиамида.
29. Способ модифицирования по п.28 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора по п.18 добавляют коллоидный водный раствор наноразмерных частиц d-элементов при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
формовочный раствор по п.3 - от 90 до 99,9,
коллоидный водный раствор наноразмерных частиц d-элементов от 0,1 до 10%.
30. Способ модифицирования по п.29 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что в качестве коллоидного водного раствора наноразмерных частиц d-элементов используют коллоидный водный раствор наночастиц серебра с диаметром не более 70 нм.
31. Способ модифицирования по п.28 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что при получении формовочного раствора добавляют антисептическое вещество в виде производного трифенилметанового ряда, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
формовочный раствор по п.2 - 85-99,9%,
производное трифенилметанового ряда - 0,1-15%.
32. Способ модифицирования по п.31 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что в качестве производного трифенилметанового ряда используют соль тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана.
33. Способ модифицирования по п.28 нановолокон, полученных по п.1, отличающийся тем, что в процессе подготовки формовочного раствора по п.20 добавляют водный раствор полисахарида при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
формовочный раствор по п.3 - 10-60%,
раствор полисахарида - 40-90%.
34. Способ модифицирования по п.33 нановолокон, полученных по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора полисахарида используют водный раствор поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013104333/05A RU2537591C2 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа, и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013104333/05A RU2537591C2 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа, и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013104333A true RU2013104333A (ru) | 2014-08-10 |
| RU2537591C2 RU2537591C2 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=51354913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013104333/05A RU2537591C2 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа, и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2537591C2 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2622986C2 (ru) * | 2015-11-09 | 2017-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" | Способ изготовления материала для тканеинженерных конструкций и формовочный раствор для его осуществления |
| RU2718786C1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Спинполимер" | Фильтрующий материал на основе слоя полимерных нановолокон и прядильный раствор для его получения |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6746517B2 (en) * | 2000-09-05 | 2004-06-08 | Donaldson Company, Inc. | Filter structure with two or more layers of fine fiber having extended useful service life |
| RU2385177C1 (ru) * | 2008-07-28 | 2010-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Собинтел" | Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал и средство для защиты органов дыхания |
| US20120145632A1 (en) * | 2009-07-15 | 2012-06-14 | Konraad Albert Louise Hector Dullaert | Electrospinning of polyamide nanofibers |
| RU2447207C1 (ru) * | 2010-10-19 | 2012-04-10 | Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН | Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов |
| RU2468129C2 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Биополимерное волокно, состав формовочного раствора для его получения, способ приготовления формовочного раствора, полотно биомедицинского назначения, способ его модификации, биологическая повязка и способ лечения ран |
-
2013
- 2013-01-29 RU RU2013104333/05A patent/RU2537591C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2537591C2 (ru) | 2015-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106654126A (zh) | 一种锂硫电池隔膜及其制备方法 | |
| WO2017214741A1 (zh) | 壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备工艺 | |
| CN103031618B (zh) | 一种氧化石墨烯和石墨烯中空纤维的制备方法 | |
| CN102936795A (zh) | 一种载药纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN111185104A (zh) | 一种复合正渗透膜及其制备方法与应用 | |
| RU2013104333A (ru) | Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, состав формовочного раствора для этого способа и способ модифицирования нановолокон, полученных этим способом | |
| CN104261391A (zh) | 一种自支撑的石墨烯水凝胶膜及其制备方法 | |
| CN105568559B (zh) | 一种含peo胶原基纳米纤维膜的制备方法 | |
| CN104928848A (zh) | 一种高分子基载银复合纳米纤维膜的宏量制备方法 | |
| CN104497327A (zh) | 具有吸水性无交联剂存在的丝素透明质酸复合膜及制备 | |
| CN103789847A (zh) | 一种复合纳米纤维材料的制备方法 | |
| CN104250861A (zh) | 一种制备含蛋白纤维的静电纺丝方法 | |
| CN104177493A (zh) | 一种以双阳离子型离子液体为溶剂快速制备再生胶原蛋白的方法 | |
| CN113957607A (zh) | 纳米复合蛋白纤维膜面膜及其制备方法 | |
| CN109166960A (zh) | 一种纤维基柔性压电传感器的制备方法 | |
| CN104264235A (zh) | 一种微纳米聚丙烯酸钠纤维毡的制造方法 | |
| CN101718004B (zh) | 静电纺丝法制备交联聚丙烯酰胺超细纤维的方法 | |
| CN104264469B (zh) | 外亲水内亲油或外亲油内亲水核壳纳米纤维的制备方法 | |
| CN103061043A (zh) | 一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法 | |
| CN104928850B (zh) | 一种含甘草酸修饰的pva‑pei复合纤维膜的制备方法 | |
| CN108708076A (zh) | 湿纺制备核壳结构聚氨酯-碳纳米管导电无纺布的方法 | |
| CN114106363B (zh) | 一种静电喷雾制备玉米醇溶蛋白/沙蒿胶纳米微球的方法 | |
| CN107287686A (zh) | 一种导电长丝及其制备方法 | |
| Shalihah et al. | Optimization of chitosan/pva concentration in fabricating nanofibers membrane and its prospect as air filtration | |
| Lee et al. | Chemically driven polyacrylonitrile fibers as a linear actuator |