RU2527097C2 - Способ получения ультратонких полимерных волокон - Google Patents
Способ получения ультратонких полимерных волокон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527097C2 RU2527097C2 RU2012153889/05A RU2012153889A RU2527097C2 RU 2527097 C2 RU2527097 C2 RU 2527097C2 RU 2012153889/05 A RU2012153889/05 A RU 2012153889/05A RU 2012153889 A RU2012153889 A RU 2012153889A RU 2527097 C2 RU2527097 C2 RU 2527097C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- polyvinyl butyral
- fibers
- lithium chloride
- tetrabutylammonium iodide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения ультратонких полимерных волокон методом электроформования и может быть использовано для формирования нетканых волоконно-пористых материалов, применяемых в качестве разделительных перегородок, например, для фильтрации газов и жидкостей, для изготовления диффузионных перегородок, сепараторов химических источников тока и т.п. Раствор для формования содержит 2,5-4 мас.ч. фенолформальдегидной смолы, 2,5-4 мас.ч. поливинилбутираля, 92-95 мас.ч. этилового спирта и в качестве модифицирующих добавок 0,02-0,2 мас.ч. тетрабутиламмоний йодида или 0,01-0,1 мас.ч. хлорида лития. Изобретение обеспечивает повышение электропроводности раствора, повышение выхода ультратонких волокон с диаметром менее 0,1 мкм. 1 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к растворам для формования ультратонких полимерных волокон методом электроформования, из которых формируют нетканые волокнистые материалы, применяемые в качестве разделительных перегородок, например, для фильтрации газов и жидкостей, для изготовления диффузионных перегородок, сепараторов химических источников тока и т.п.
Известен электродинамический (электростатический) метод получения ультратонких волокон из растворов волокнообразующих полимеров. Осадительная заземленная поверхность может быть выполнена в виде непрерывной движущейся транспортерной ленты или в виде вращающихся подвижных барабанов [Патент США N 2158415, кл. 264-10, 1939].
Недостатком известного метода является относительно не стабильное дозирование раствора полимера через фильеру.
Известен способ получения ультратонких волокон [Патент РФ 2242546, кл. D01D 5/00, опубл. 20.12.2004]. Прядильный раствор попадает на дозирующее сопло, к которому прилагается высокое электрическое напряжение. Истекая из сопла, струя раствора полимера расщепляется на отдельные волокна, которые затем отвердевают и, дрейфуя, осаждаются на заземленный металлический лист. Согласно изобретению, регулируя расстояние между соплом и заземленным металлическим листом и величину электрического напряжения, добиваются максимального расщепления струи раствора полимера и осаждают наиболее тонкие отвердевшие полимерные волокна путем их дрейфа на вращающийся барабан, к которому приложено дополнительное электрическое напряжение.
Недостатком известного способа является относительная сложность аппаратурного оформления процесса из-за наличия вращающихся валков, к которым подведено электрическое напряжение.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения полимерных волокон диаметром от 0,1 до 7 мкм методом электроформования из раствора, содержащего два полимера и органический растворитель, в качестве полимеров используют неволокнообразующую фенолформальдегидную смолу и поливинилбутираль, а в качестве органического растворителя этиловый спирт и/или дихлорэтан при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
Фенолформальдегидная смола | 3-21 |
Поливинилбутираль | 3-7 |
Этиловый спирт или дихлорэтан | 5-94/0-89 |
Недостатком известного раствора является невозможность получения из него волокон диаметром менее 0,1 мкм (РФ 2065513).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение ультратонких полимерных волокон диаметром менее 0,1 мкм.
Данный технический результат достигается тем, что ультратонкие полимерные волокна получают методом электроформования из раствора для формования, содержащего в качестве полимеров неволокнообразующую фенолформальдегидную смолу и поливинилбутираль, а в качестве органического растворителя этиловый спирт, дополнительно содержит в качестве модифицирующей добавки хлорид лития или тетрабутиламмоний йодид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола | 2,5-4 |
Поливинилбутираль | 2,5-4 |
Хлорид лития | 0,01-0,1 |
Этиловый спирт | 92-95 |
или
Фенолформальдегидная смола | 2,5-4 |
Поливинилбутираль | 2,5-4 |
Тетрабутиламмоний йодид | 0,02-0,2 |
Этиловый спирт | 92-95 |
Практическую реализацию предложенного изобретения раскрывают приведенные ниже примеры выполнения.
Пример 1.
Навески поливинилбутираля и фенолформальдегидной смолы добавляют в этиловый спирт в соответствии с рецептурой (см. табл.1), затем компоненты смешивают в течение 3-5 часов при температуре 30-40°C. Раствор полимеров был использован на лабораторной установке, содержащей один капилляр, установленный на расстоянии 30 см от поверхности осадительного заземленного электрода в виде плоской металлической пластины диаметром 30 см. Через дозирующий капилляр устанавливали расход раствора полимеров 0,03 см3/с. При подаче высоковольтного потенциала 25-30 кВ из капилляра вытягивались заряженные струи, которые в виде сухого волокна осаждались равномерным слоем на заземленном электроде.
Таблица 1 | |||||||
Показатели | Примеры | Прототип | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
Состав раствора, мас.ч. | |||||||
ФФС | 2,5 | 4 | 2,5 | ' 4 | 2,5 | 4 | 3-21 |
Поливинилбутираль | 2,5 | 4 | 2,5 | 4 | 2,5 | 4 | 3-7 |
Этиловый спирт, | 95 | 92 | 95 | 92 | 95 | 92 | 71-94 |
или дихлорэтан, | - | - | - | - | - | - | |
или смесь этиловый спирт и | - | - | - | - | - | - | остальное |
дихлорэтан в соотношении | - | - | |||||
3,6-89/3,6-89 | - | - | - | - | - | - | |
Модифицирующие добавки, мас.ч.: | |||||||
Хлорид лития | 0 | 0 | 0,01 | - | од | - | - |
Тетрабутиламмоний йодид | 0 | 0 | - | 0,02 | - | 0,2 | - |
Электропроводность раствора, См/м | 3,1·1010-4 | 4,5·10-4 | 5,0-10-3 | 8,7-10-3 | 9,2-10-2 | 5,9-10-2 | - |
Диаметр волокон, мкм | 0,10-0,30 | 0,12-0,35 | 0,06-0,28 | 0,09-0,30 | 0,05-0,12 | 0,06-0,14 | от 0,1 до 7 |
Содержание волокон с диаметром менее 0,1 мкм, % | 0 | 0 | 25 | 8 | 30 | 27 | - |
В таблице приведена электропроводность раствора полимера, являющаяся важной технологической характеристикой для получения полимерных волокон методом электроформования. Низкая электропроводность раствора полимеров (пример 1 и 2) не позволяет получать полимерные волокна с диаметром менее 0,1 мкм.
Примеры 2-6 выполняются аналогично примеру 1 по рецептурам, приведенным в таблице 1.
Введение модифицирующих добавок в количествах 0,01 до 0,2 мас.ч. (примеры 3-6) обеспечивает повышение электропроводности растворов в 10-100 раз, благодаря чему получены полимерные ультратонкие волокна, содержащие до 25-30% волокон с диаметром от 0,05 до 0,1 мкм.
Дальнейшее увеличение содержания модифицирующих добавок приводит к снижению выхода полимерных ультратонких волокон с диаметрами менее 0,1 мкм и поэтому является не целесообразным.
Claims (1)
- Способ получения ультратонких полимерных волокон путем электроформования из раствора полимеров, включающего неволокнообразующую фенолформальдегидную смолу и поливинилбутираль, используя в качестве органического растворителя этиловый спирт, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит модифицирующую добавку хлорида лития или тетрабутиламмоний йодида при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола 2,5-4 Поливинилбутираль 2,5-4 Этиловый спирт 92-95 Хлорид лития 0,01-0,1 или Тетрабутиламмоний йодид 0,02-0,2
а полученные волокна имеют диаметр от 0,06 до 0,1 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153889/05A RU2527097C2 (ru) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Способ получения ультратонких полимерных волокон |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012153889/05A RU2527097C2 (ru) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Способ получения ультратонких полимерных волокон |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012153889A RU2012153889A (ru) | 2014-06-20 |
RU2527097C2 true RU2527097C2 (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51213676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012153889/05A RU2527097C2 (ru) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Способ получения ультратонких полимерных волокон |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2527097C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732273C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2020-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» | Фильтрующий материал для тонкой очистки масел и топлив, способ его получения и применение |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2158415A (en) * | 1937-07-28 | 1939-05-16 | Richard Schreiber Gastell | Method of producing artificial fibers |
RU2065513C1 (ru) * | 1993-08-31 | 1996-08-20 | Научно-производственное предприятие "Глобус" | Раствор для формования ультратонких полимерных волокон |
RU2108131C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-04-10 | Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Способ получения фильтрующего материала на основе ультратонких полимерных волокон |
US20020100725A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Lee Wha Seop | Method for preparing thin fiber-structured polymer web |
RU2242546C1 (ru) * | 2003-11-13 | 2004-12-20 | ФГУП ГНЦ РФ Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова | Способ получения тонких полимерных волокон |
-
2012
- 2012-12-13 RU RU2012153889/05A patent/RU2527097C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2158415A (en) * | 1937-07-28 | 1939-05-16 | Richard Schreiber Gastell | Method of producing artificial fibers |
RU2065513C1 (ru) * | 1993-08-31 | 1996-08-20 | Научно-производственное предприятие "Глобус" | Раствор для формования ультратонких полимерных волокон |
RU2108131C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-04-10 | Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Способ получения фильтрующего материала на основе ультратонких полимерных волокон |
US20020100725A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Lee Wha Seop | Method for preparing thin fiber-structured polymer web |
RU2242546C1 (ru) * | 2003-11-13 | 2004-12-20 | ФГУП ГНЦ РФ Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова | Способ получения тонких полимерных волокон |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732273C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2020-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» | Фильтрующий материал для тонкой очистки масел и топлив, способ его получения и применение |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012153889A (ru) | 2014-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yun et al. | Morphology optimization of polymer nanofiber for applications in aerosol particle filtration | |
Ma et al. | Phenolic-based carbon nanofiber webs prepared by electrospinning for supercapacitors | |
Li et al. | Water filtration properties of novel composite membranes combining solution electrospinning and needleless melt electrospinning methods | |
CN109914034B (zh) | 一种驻极体聚乳酸熔喷非织造材料的制备方法 | |
Zhang et al. | Design of three‐dimensional gradient nonwoven composites with robust dust holding capacity for air filtration | |
JP2007327148A (ja) | 高分子電解質繊維およびその製造方法 | |
Koysuren et al. | Preparation and characterization of polyvinyl borate/polyvinyl alcohol (PVB/PVA) blend nanofibers | |
WO2009075357A1 (ja) | 固体高分子形燃料電池用電極、膜電極接合体および触媒層の製造方法 | |
WO2011040718A3 (ko) | 웨스턴 블롯용 나노섬유 멤브레인 및 그 제조방법 | |
Schreiber et al. | A study on the electrospinning behaviour and nanofibre morphology of anionically charged lignin | |
RU2527097C2 (ru) | Способ получения ультратонких полимерных волокон | |
CN102720003A (zh) | 提高涤纶纺粘非织造布均匀度的方法及静电分丝装置 | |
CN105709502A (zh) | 一种防静电夹心净化材料 | |
Jørgensen et al. | Phospholipid electrospun nanofibers: Effect of solvents and co-axial processing on morphology and fiber diameter | |
Zheng et al. | Cylindrical‐electrode‐assisted solution blowing for nanofiber spinning | |
EP4170081A1 (en) | Fiber sheet, electrospinning device, and method for manufacturing fiber sheet | |
CN102517670B (zh) | 表面活性剂溶液环流同轴电纺制备聚丙烯腈纳米纤维的方法 | |
CN112397849B (zh) | 一种耐高温阻燃电池隔膜及其制备方法和应用 | |
CN105040157B (zh) | 一种木质液化物静电纺丝液的制备及纺丝方法 | |
CN110523142B (zh) | 一种仿树皮聚丙烯/聚碳酸酯纳米纤维熔喷空气滤料及其制备方法 | |
Yang et al. | Control of the morphology of micro/nanostructures of polycarbonate via electrospinning | |
WO2008072554A1 (ja) | エレクトレット繊維シート | |
KR101427702B1 (ko) | PVdF 나노섬유가 함유된 웨스턴 블롯용 복합 멤브레인의 제조방법 | |
JP2016195105A (ja) | ガス拡散電極基材、膜電極複合体および固体高分子形燃料電池ならびにガス拡散電極基材の製造方法 | |
Hao et al. | Effect of solution concentrations on the morphology of nylon6/66 nanofibrous yarns by blown bubble-spinning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181214 |