RU2537591C2 - Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method - Google Patents

Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method Download PDF

Info

Publication number
RU2537591C2
RU2537591C2 RU2013104333/05A RU2013104333A RU2537591C2 RU 2537591 C2 RU2537591 C2 RU 2537591C2 RU 2013104333/05 A RU2013104333/05 A RU 2013104333/05A RU 2013104333 A RU2013104333 A RU 2013104333A RU 2537591 C2 RU2537591 C2 RU 2537591C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
copolyamide
nanofibers
concentration
molding
Prior art date
Application number
RU2013104333/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013104333A (en
Inventor
Евгения Николаевна Бражникова
Александр Васильевич Внучкин
Наталья Михайловна Забивалова
Евгения Рушановна Насибулина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инмед"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инмед"
Priority to RU2013104333/05A priority Critical patent/RU2537591C2/en
Publication of RU2013104333A publication Critical patent/RU2013104333A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537591C2 publication Critical patent/RU2537591C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: nanotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of electroforming nanofibres with a diameter not exceeding 500 nm, and the processes occurring in forming nanofibres in the chamber of the forming device. The invention relates to preparing the forming solution to produce nanofibres from aliphatic copolyamides, and methods of modifying nanofibres through various compositions of forming solution. Improvement of consumer properties of products based on the nanofibres is connected with diameter of the nanofibres obtained and with the surface morphology, or the substantial reduction in defects both of nanofibres and the material produced from them. When using the material based on nanofibres from aliphatic copolyamides it is necessary to provide bio-inertness and nontoxicity when in contact with body tissues, and also the possibility of biodegrading and recycling.
EFFECT: invention provides production of fibres with improved physical-chemical properties, which, in turn, improves significantly the product quality.
32 cl, 18 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к технологии электроформования нановолокон с диаметром, не превышающим 500 нм, и процессам, протекающим при формовании нановолокон в камере формовочного устройства. В частности, изобретение относится к подготовке формовочного раствора для получения нановолокон из алифатических сополиамидов и способам модифицирования нановолокон посредством различных составов формовочного раствора.The invention relates to the technology of electrospinning of nanofibers with a diameter not exceeding 500 nm, and to processes occurring during the formation of nanofibers in the chamber of the molding device. In particular, the invention relates to the preparation of a molding solution for producing nanofibers from aliphatic copolyamides and methods for modifying nanofibers by means of various compositions of the molding solution.

Назначением предлагаемой группы изобретений является получение нановолокон из алифатических сополиамидов для медицинских повязок и перевязочных материалов, а также для фильтрующих материалов. Изобретение позволяет устранить недостатки известных технологий электроформования, при которых получение нановолокон характеризуется высокими энергозатратами и низкой производительностью. Также назначением группы изобретений является получение волокон (с улучшенными физико-химическими свойствами), что, в свою очередь, существенно улучшает качество изделий. Улучшение потребительских свойств изделий на основе нановолокон связано с диаметром получаемых нановолокон и с морфологией поверхности, или с существенным уменьшением дефектов как нановолокон, так и материала, получаемого из них. Кроме того, при использовании материала на основе нановолокон из алифатических сополиамидов требуется обеспечить биоинертность и нетоксичность при контакте с тканями организма, а также возможность биоразложения и утилизации.The purpose of the proposed group of inventions is to obtain nanofibers from aliphatic copolyamides for medical dressings and dressings, as well as for filter materials. The invention allows to eliminate the disadvantages of the known technologies of electrospinning, in which the production of nanofibers is characterized by high energy consumption and low productivity. Also the purpose of the group of inventions is to obtain fibers (with improved physico-chemical properties), which, in turn, significantly improves the quality of the products. Improving the consumer properties of products based on nanofibers is associated with the diameter of the obtained nanofibers and with surface morphology, or with a significant reduction in defects of both nanofibers and the material obtained from them. In addition, when using material based on nanofibers from aliphatic copolyamides, it is necessary to ensure bioinertness and non-toxicity in contact with body tissues, as well as the possibility of biodegradation and disposal.

Из уровня техники известно, что физико-химические и физико-механические свойства материалов, состоящие из волокон полимеров, существенно улучшаются при снижении их диаметра до нанометрового диапазона. Нетканые материалы на основе нановолокон находят широкое применение при производстве материалов медицинского назначения, фильтрующих материалов, мембранных материалов.It is known from the prior art that the physicochemical and physicomechanical properties of materials consisting of polymer fibers are significantly improved by reducing their diameter to the nanometer range. Nonwoven materials based on nanofibers are widely used in the production of medical supplies, filter materials, and membrane materials.

Нановолокна получают методом электроформования из растворов полимеров под действием электростатического поля. Требуемые свойства образующихся нановолокон достигаются за счет физико-химических свойств полимера, растворителя, модифицирующих добавок, а также параметров процесса электроформования, таких как напряженность электрического поля и расстояние между электродами.Nanofibers are obtained by electrospinning from polymer solutions under the influence of an electrostatic field. The required properties of the resulting nanofibers are achieved due to the physicochemical properties of the polymer, solvent, modifying additives, as well as parameters of the electroforming process, such as electric field strength and the distance between the electrodes.

Изобретательская задача состоит в определении физико-химических свойств формовочного раствора и соответствующих параметров технологического процесса, обеспечивающих достижение непрерывного процесса электроформования нановолокон, образующих бездефектный нетканый материал с однородной морфологией поверхности.An inventive task is to determine the physicochemical properties of the molding solution and the corresponding process parameters, ensuring the achievement of a continuous process of electroforming of nanofibers, forming a defect-free non-woven material with a uniform surface morphology.

Следовательно, для процесса электроформования необходимо:Therefore, for the electroforming process it is necessary:

- установить физико-химические свойства формовочного раствора (вязкость, поверхностное натяжение, электропроводность), обеспечивающие его пригодность для проведения процесса электроформования;- establish the physico-chemical properties of the molding solution (viscosity, surface tension, electrical conductivity), ensuring its suitability for the conduct of the electroforming process;

- для установленных физико-химических свойств формовочного раствора определить условия проведения непрерывного процесса электроформования нановолокон (напряженность электрического поля, расстояние между электродами, температура и влажность в камере электроформования).- for the established physicochemical properties of the molding solution, determine the conditions for the continuous process of electrospinning of nanofibers (electric field strength, distance between electrodes, temperature and humidity in the electrospinning chamber).

Таким образом, исходя из поставленной изобретательской задачи, вытекает необходимость достижения следующего технического результата:Thus, based on the inventive task, it follows the need to achieve the following technical result:

1. обеспечение непрерывности процесса получения нановолокон из растворов алифатических сополиамидов на высокопроизводительном оборудовании для электроформования различным способом (безкапиллярным и капиллярным);1. ensuring the continuity of the process of obtaining nanofibers from solutions of aliphatic copolyamides on high-performance equipment for electroforming in a variety of ways (capless and capillary);

2. получение нетканого материала на основе нановолокон алифатических сополиамидов, свойства и характеристики которого обеспечивают требуемую функцию изделия, например пористость, паропроницаемость, сорбцию, эластичность, способность к биоразложению, антибактериальную активность;2. obtaining a nonwoven material based on nanofibres of aliphatic copolyamides, the properties and characteristics of which provide the desired function of the product, for example, porosity, vapor permeability, sorption, elasticity, biodegradability, antibacterial activity;

3. улучшить качественные характеристики получаемого нетканого материала на основе нановолокон алифатических сополиамидов, такие как отсутствие дефектов, однородная морфология поверхности, равномерность распределения нановолокон по диаметру.3. improve the quality characteristics of the obtained nonwoven material based on nanofibres of aliphatic copolyamides, such as the absence of defects, uniform surface morphology, uniform distribution of nanofibers in diameter.

Изобретение позволяет устранить недостатки известных технологий электроформования, в которых получение нановолокон характеризуется высокими энергозатратами и низкой производительностью. Также назначением группы изобретений является получение волокон (с улучшенными физико-химическими свойствами) что, в свою очередь, существенно улучшает качество изделий. Улучшение потребительских свойств изделий на основе нановолокон связано с диаметром получаемых нановолокон и с морфологией поверхности, или с существенным уменьшением дефектов как нановолокон, так и материала, получаемого из них. Кроме того, при использовании материала на основе нановолокон требуется обеспечить биоинертность и нетоксичность по отношению к тканям организма, а также возможность биоразложения и утилизации.The invention eliminates the disadvantages of the known technologies of electrospinning, in which the production of nanofibers is characterized by high energy consumption and low productivity. Also the purpose of the group of inventions is to obtain fibers (with improved physicochemical properties), which, in turn, significantly improves the quality of the products. Improving the consumer properties of products based on nanofibers is associated with the diameter of the obtained nanofibers and with surface morphology, or with a significant reduction in defects of both nanofibers and the material obtained from them. In addition, when using material based on nanofibers, it is required to ensure bioinertness and non-toxicity to body tissues, as well as the possibility of biodegradation and disposal.

Технологические процессы получения нановолокон включают три основные стадии: перевод формуемого материала в вязкотекучее состояние, формование волокон и их отверждение. Способность полимеров к волокнообразованию определяется следующими физико-химическими свойства раствора полимера: вязкостью, поверхностным натяжением и электропроводностью, согласованными между собой. При разных способах электроформования нановолокон необходимо обеспечить как параметры технологического процесса, так и физико-химические свойства формовочного раствора. При этом значения вязкости, поверхностного натяжения и электропроводности формовочного раствора зависят от природы растворителя и полимера.Technological processes for producing nanofibers include three main stages: the transfer of the formed material into a viscous flow state, the formation of fibers and their curing. The ability of polymers to fiber formation is determined by the following physicochemical properties of the polymer solution: viscosity, surface tension and electrical conductivity, consistent with each other. With different methods of electroforming nanofibers, it is necessary to provide both process parameters and the physicochemical properties of the molding solution. Moreover, the values of viscosity, surface tension and electrical conductivity of the molding solution depend on the nature of the solvent and polymer.

Получение полимерных нановолокон методом электроформования зависит от множества параметров, из которых можно выделить три основных: свойства раствора полимера, условия проведения процесса электроформования и влияние окружающей среды на процесс электроформования.The preparation of polymer nanofibers by electrospinning depends on many parameters, of which three main ones can be distinguished: the properties of the polymer solution, the conditions for the electrospinning process, and the environmental impact on the electrospinning process.

Физико-химические свойства растворов полимеров, такие как вязкость, электропроводность, поверхностное натяжение, а также условия проведения процесса электроформования (напряжение электрического поля, расстояние между электродами, скорость подачи раствора) оказывают существенное влияние на морфологию нановолокон. Соответственно, варьируя все эти параметры, можно получить нановолокна с равномерной морфологией и равномерным распределением по диаметру.The physicochemical properties of polymer solutions, such as viscosity, electrical conductivity, surface tension, as well as the conditions for conducting the electroforming process (electric field voltage, distance between electrodes, solution feed rate) have a significant effect on the morphology of nanofibers. Accordingly, by varying all these parameters, it is possible to obtain nanofibers with uniform morphology and uniform distribution over the diameter.

Изобретательская задача состоит в определении физико-химических свойств формовочного раствора и условий проведения процесса электроформования, обеспечивающих получение нетканого материала на основе нановолокон с равномерной морфологией и равномерным распределением по диаметру.An inventive task is to determine the physicochemical properties of the molding solution and the conditions for conducting the electroforming process, providing a nonwoven material based on nanofibers with uniform morphology and uniform distribution in diameter.

Из уровня техники известны различные способы получения волокон на основе полиамидов, которые в основном используют для производства текстильных изделий, пряжи, тканей. Из полиамидов изготавливают также пленки, искусственный мех, кожу, фильтры бытового назначения. В основном используют для этих целей технологии шприцевания, спекания, прессования, экструзию, литье под давлением.Various methods are known in the art for producing polyamide-based fibers, which are mainly used for the production of textiles, yarn, fabrics. Films, faux fur, leather, and household filters are also made from polyamides. Mainly used for these purposes are the technologies of extrusion, sintering, pressing, extrusion, injection molding.

Таким образом, при получении формовочного раствора с заданными физико-химическими свойствами компонентов достигается следующий технический результат:Thus, upon receipt of a molding solution with the desired physicochemical properties of the components, the following technical result is achieved:

- обеспечение возможности непрерывного получения нановолокон из формовочного раствора на основе алифатических сополиамидов при использовании высокопроизводительного технологического оборудования для электроформования;- providing the possibility of continuous production of nanofibers from a molding solution based on aliphatic copolyamides when using high-performance technological equipment for electroforming;

- получение нетканого материала, состоящего из нановолокон, свойства и характеристики которого обеспечивают требуемое назначение и функцию изделия;- obtaining a non-woven material consisting of nanofibers, the properties and characteristics of which provide the desired purpose and function of the product;

- улучшение качества получаемого материала из нановолокон на основе сополиамидов путем определения оптимальных физико-химических свойств формовочного раствора и его модифицирования.- improving the quality of the obtained material from nanofibers based on copolyamides by determining the optimal physico-chemical properties of the molding solution and its modification.

Известно изобретение, патент FR 97/01534 от 29.08.1997, RU 2194055, опубл. 10.12.2002, МПК C08B 37/00, в котором используют поликарбоксильные полимеры по технологии Eudragits L и S. Используют сополимеры, которые получают в водной среде. Преимуществом таких сополимеров является то, что, несмотря на наличие остаточных следов водных растворителей в полимерной структуре, допускается их использование в изделиях медицинского назначения. Однако растворы на основе указанных сополимеров не могут применяться при электроформовании.The invention is known, patent FR 97/01534 from 08.29.1997, RU 2194055, publ. 12/10/2002, IPC C08B 37/00, which uses polycarboxylic polymers using the Eudragits L and S technology. Use copolymers that are prepared in an aqueous medium. The advantage of such copolymers is that, despite the presence of residual traces of aqueous solvents in the polymer structure, their use in medical devices is allowed. However, solutions based on these copolymers cannot be used in electroforming.

Известно изобретение «Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал и средство для защиты органов дыхания», патент RU 2385177, опубл. 27.03.2010, МПК B01D 39/16, в котором электроформование осуществляют из раствора полимера в органическом растворителе, имеющем вязкость 3,5-5,0 Пуаз при напряжении электрического поля 60-140 кВ, в качестве технологической добавки для регулирования электропроводности используется раствор тетраэтиламмония в этиловом спирте. По характеристикам полученного волокна способ позволяет получить фильтрующий материал с высокими механическими характеристиками при сохранении защитных характеристик, необходимых при использовании этого материала в средствах защиты органов дыхания. Однако данный материал не пригоден для материала медицинских повязок. Технологические параметры данного способа и свойства формовочного раствора не обеспечивают получения волокон требуемого диаметра.The invention is known "A method of obtaining a filter material, filter material and a means for protecting respiratory organs", patent RU 2385177, publ. 03/27/2010, IPC B01D 39/16, in which electroforming is carried out from a polymer solution in an organic solvent having a viscosity of 3.5-5.0 Poise at an electric field voltage of 60-140 kV, a tetraethylammonium solution is used as a technological additive for controlling the electrical conductivity in ethanol. According to the characteristics of the obtained fiber, the method allows to obtain a filter material with high mechanical characteristics while maintaining the protective characteristics necessary when using this material in respiratory protection. However, this material is not suitable for medical dressings. The technological parameters of this method and the properties of the molding solution do not provide fibers of the desired diameter.

Наиболее близким к предлагаемому способу является изобретение «Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов методом электроформования», патент RU 2447207, опубл. 10.04.2012, МПК D01F 6/80, B82B 3/00, которое определено в качестве прототипа. В соответствии с данным способом для получения формовочного раствора используют алифатические сополиамиды и спирто-водную смесь в качестве растворителя. При этом изобретение частично устанавливает связь между значением электростатического напряжения в рабочей камере оборудования и расстоянием между электродами. При этом получают волокна диаметром d=50-4500 нм. Кроме того, в качестве растворителя используют только водно-этанольные смеси при различных соотношениях компонентов, что приводит к фазовому расслоению, не позволяет обеспечить непрерывность процесса электроформования при комнатной температуре и длительного хранения формовочного раствора. Кроме того, состав формовочного раствора не может быть использован при безкапиллярном методе электроформования.Closest to the proposed method is the invention "A method of producing nanofibers from aliphatic copolyamides by electrospinning", patent RU 2447207, publ. 04/10/2012, IPC D01F 6/80, B82B 3/00, which is defined as a prototype. In accordance with this method, aliphatic copolyamides and an alcohol-water mixture are used as a solvent to obtain a molding solution. Moreover, the invention partially establishes a relationship between the value of the electrostatic voltage in the working chamber of the equipment and the distance between the electrodes. In this case, fibers with a diameter of d = 50-4500 nm are obtained. In addition, only water-ethanol mixtures are used as a solvent at various ratios of components, which leads to phase separation, does not allow for continuity of the electroforming process at room temperature and long-term storage of the molding solution. In addition, the composition of the molding solution cannot be used with the capless method of electroforming.

Базовые свойства полиамидов можно изменять введением в их состав различных добавок: антипиренов, свето- и термостабилизаторов, модификаторов ударной вязкости, гидрофобных добавок; минеральных наполнителей, стекловолокна, либо, как предложено в настоящем способе, применением смешанных полиамидов (сополиамиды). Смешанные полиамиды на основе ε-капролактама и соли адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид), соли себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид) при различных соотношениях обладают хорошей растворимостью в спиртах, что позволяет их перерабатывать через стадию растворения и использовать такие растворы в качестве формовочных при электроформовании различными способами.The basic properties of polyamides can be changed by introducing various additives into their composition: flame retardants, light and heat stabilizers, impact modifiers, hydrophobic additives; mineral fillers, fiberglass, or, as proposed in the present method, the use of mixed polyamides (copolyamides). Mixed polyamides based on ε-caprolactam and salts of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), salts of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) at different ratios have good solubility in alcohols, which allows them to be processed through the dissolution stage and to use such solutions as molding during electrospinning in various ways.

В зависимости от значений вязкости, удельной электропроводности и поверхностного натяжения формовочного раствора определяют соответствующие технологические параметры процесса электроформования, такие как напряжение электрического поля, расстояние между электродами и влажность в рабочей камере. В предложенном способе получают нановолокна с диаметром от 80-400 нм и с равномерной морфологией.Depending on the values of viscosity, conductivity and surface tension of the molding solution, the corresponding technological parameters of the electroforming process are determined, such as the voltage of the electric field, the distance between the electrodes and the humidity in the working chamber. In the proposed method receive nanofibers with a diameter of from 80-400 nm and with uniform morphology.

Предложенный способ обеспечивает возможность непрерывного получения нановолокон из формовочного раствора на основе алифатических сополиамидов при использовании высокопроизводительного технологического оборудования для электроформования, получение нетканого материала, состоящего из нановолокон, свойства и характеристики которого обеспечивают требуемое назначение и функцию, улучшение качества получаемого материала из нановолокон, путем определения оптимальных физико-химических свойств формовочного раствора и его модифицирования.The proposed method provides the possibility of continuous production of nanofibers from a molding solution based on aliphatic copolyamides when using high-performance technological equipment for electroforming, obtaining a non-woven material consisting of nanofibers, the properties and characteristics of which provide the desired purpose and function, improving the quality of the obtained material from nanofibers, by determining the optimal physico-chemical properties of the molding solution and its modification tions.

Данный результат достигается за счет того, что способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием включает перевод алифатического сополиамида в вязкотекучее состояние и непосредственно процесс электроформования нановолокон, при этом получают формовочный раствор с заданными физико-химическими свойствами, обеспечивающими непрерывность процесса получения нановолокон, методом электроформования как на капиллярном, так и безкапиллярном оборудовании для электроформования. При этом способ отличается от известных 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 формовочным и осадительным электродами Е=от 50 до 110 кВ и расстоянием между формовочным 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 до 28°C. Вследствие обеспечения указанных свойств формовочного раствора и окружающей среды, в которой формуются нановолокна, получают нановолокна диаметром 80-400 нм, которые наносят на материал-подложку, расположенный непосредственно под или над осадительным электродом. В частности, формовочный раствор получают из алифатических сополиамидов, растворенных в смеси, содержащей предельные одноатомные спирты и/или предельные одноосновные карбоновые кислоты. Для получения требуемых свойств раствора во время подготовки формовочного раствора навеску алифатического сополиамида помещают в необходимый объем растворителя, рассчитанный по формулеThis result is achieved due to the fact that the method of producing nanofibers from aliphatic copolyamides by electroforming involves the conversion of an aliphatic copolyamide into a viscous flow state and directly the process of electroforming of nanofibers, and a molding solution is obtained with the specified physicochemical properties, ensuring the continuity of the process of producing nanofibers, by electroforming as on capillary and capillary-free electroforming equipment. The method differs from the known ones in that as a result of dissolution of aliphatic copolyamides in an aqueous-organic mixture with weak acidic properties, a molding solution with the following physicochemical properties is obtained: dynamic viscosity η = 100-800 mPa · s, specific conductivity æ = 40- 250 μS / cm and surface tension σ = 25-37 mN / m. The dissolution of the aliphatic copolyamide is carried out with vigorous stirring and heating to a temperature of T = 60-105 ° C, followed by cooling to a temperature of T = 22-27 ° C, after which the obtained molding solution is electroformed at an electric field between the molding and precipitation electrodes E = from 50 to 110 kV and the distance between the forming and depositing electrodes L = from 100 to 170 mm. Moreover, the air humidity inside the chamber is from 30 to 60%, the air temperature in the chamber is from 21 to 28 ° C. Due to the provision of the indicated properties of the molding solution and the environment in which the nanofibers are formed, nanofibres with a diameter of 80-400 nm are obtained, which are deposited on a substrate material located directly below or above the precipitation electrode. In particular, a molding solution is prepared from aliphatic copolyamides dissolved in a mixture containing saturated monohydric alcohols and / or saturated mono-basic carboxylic acids. To obtain the required properties of the solution during the preparation of the molding solution, a sample of aliphatic copolyamide is placed in the required volume of solvent, calculated by the formula

ω = m 1 m 2 × 100 % ; m 3 = m 2 m 1 ,

Figure 00000001
ω = m one m 2 × one hundred % ; m 3 = m 2 - m one ,
Figure 00000001

где m1 - масса сополиамида, г; m2 - масса раствора, г; m3 - масса растворителя, г; ω - массовая концентрация сополиамида в растворе, %.where m 1 is the mass of copolyamide, g; m 2 is the mass of the solution, g; m 3 is the mass of solvent, g; ω is the mass concentration of copolyamide in solution,%.

Для получения гомогенного раствора перемешивание компонентов формовочного раствора проводят, например, 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. При нагревании компонентов формовочного раствора используют, например, электрический или индукционный или микроволновой нагрев. Нановолокна из алифатического сополиамида получают как капиллярным методом электроформования, так и безкапиллярным методом электроформования, например, по технологии Nanospider. В качестве формовочного (рабочего) электрода используют, в частности, металлический цилиндрический электрод или струнный электрод с количеством металлических струн от 1 до 12 шт. и обеспечивают скорость вращения формовочного электрода от 0,1 до 16 об/мин. Кроме того, в частном случае обеспечивают скорость движения материала-подложки, примыкающей к осадительному электроду от 0,1 до 40 м/мин. Кроме того, нановолокна наносят на материал-подложку равномерным слоем с удельным весом от 0,01 до 65 г/м2, а в качестве материала-подложки используют, например, фольгу или синтетический нетканый материал, или целлюлозно-бумажный материал, или целлюлозный материал. При этом заданная влажность воздуха в камере электроформования может достигаться путем предварительного осушения приточного потока воздуха, заданная температура воздуха в камере электроформования может достигаться путем предварительного нагрева или охлаждения приточного потока воздуха. Нановолокна при этом наносят равномерным слоем, образующим нетканый материал, состоящий из однородных по морфологии и бездефектных нановолокон алифатического сополиамида. Одновременно в частном случае учитывают, что хранение формовочного раствора до его использования следует осуществлять в заданных условиях, например, при температуре от 4 до 8°C без воздействия прямых солнечных лучей не более 2 месяцев и перед началом электроформования температуру формовочного раствора доводят, в частности, до температуры от 22 до 27°C.To obtain a homogeneous solution, the mixing of the components of the molding solution is carried out, for example, using a magnetic stirrer or an overhead paddle mixer or rotary disperser, while the stirring speed is from 100 to 1000 rpm, and the operating time of the dispersant does not exceed 30 minutes. When heating the components of the molding solution, for example, electric or induction or microwave heating is used. Nanofibers from aliphatic copolyamide are obtained both by the capillary method of electrospinning and the capillary method of electrospinning, for example, according to the Nanospider technology. As a molding (working) electrode, in particular, a metal cylindrical electrode or a string electrode with the number of metal strings from 1 to 12 pieces is used. and provide a mold electrode rotation speed of 0.1 to 16 rpm. In addition, in the particular case, provide the speed of the substrate material adjacent to the precipitation electrode from 0.1 to 40 m / min. In addition, nanofibers are applied to the substrate material in a uniform layer with a specific gravity of from 0.01 to 65 g / m 2 , and as the substrate material, for example, foil or synthetic non-woven material, or cellulose-paper material, or cellulosic material . In this case, a predetermined air humidity in the electroforming chamber can be achieved by pre-drying the supply air stream, a predetermined air temperature in the electroforming chamber can be achieved by pre-heating or cooling the supply air stream. In this case, nanofibers are applied in a uniform layer forming a nonwoven material, consisting of aliphatic copolyamide homogeneous in morphology and defect-free nanofibers. At the same time, in a particular case, it is taken into account that the molding solution must be stored before use under specified conditions, for example, at a temperature of 4 to 8 ° C without exposure to direct sunlight for no more than 2 months, and before the start of electroforming, the temperature of the molding solution is brought, in particular, up to a temperature of 22 to 27 ° C.

Таким образом, получают нетканый материал, состоящий из нановолокон, обладающий заданными значениями удельного веса, пористости, паро- и водопроницаемости, биоинертности, адгезии. Волокна являются нетоксичными, обладают развитой удельной поверхностью и возможностью доставки биологически активных веществ в ткани организма, что позволяет использовать их в медицине. Полученные волокна и соответственно нетканый материал из них может быть использован для изготовления раневых покрытий, перевязочного материала, фильтровального материала и носителя лекарственных препаратов.Thus, a non-woven material is obtained, consisting of nanofibers, having predetermined values of specific gravity, porosity, vapor and water permeability, bioinertness, adhesion. Fibers are non-toxic, have a developed specific surface area and the ability to deliver biologically active substances to body tissues, which allows their use in medicine. The resulting fibers and, accordingly, non-woven material from them can be used for the manufacture of wound dressings, dressings, filter material and a carrier of drugs.

Способность полимеров к волокнообразованию определяется следующими физико-химическими свойствами раствора полимера: вязкостью, поверхностным натяжением и электропроводностью. Определенные значения вязкости, поверхностного натяжения и удельной электропроводности должны быть согласованы между собой и с технологическими параметрами установки для электроформования. При разных методах формования волокон качество полученного волокна и непрерывность процесса волокнообразования зависят от физико-химических свойств полимера и раствора, характеристик среды в формовочной камере.The ability of polymers to fiber formation is determined by the following physicochemical properties of the polymer solution: viscosity, surface tension and electrical conductivity. Certain values of viscosity, surface tension and electrical conductivity should be consistent with each other and with the technological parameters of the installation for electrospinning. With various methods of forming fibers, the quality of the obtained fiber and the continuity of the fiber formation process depend on the physicochemical properties of the polymer and the solution, and the characteristics of the medium in the forming chamber.

Способ поясняется следующим графическим материалом.The method is illustrated by the following graphic material.

На Фиг.1 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 50,0 г полиамида, 385,0 г этанола, 95,0 г дистиллированной воды. При значениях Е=73 кВ, L=125 мм.Figure 1 presents SEM images (micrographs) of samples of non-woven material consisting of nanofibers obtained from a solution of the following composition: 50.0 g of polyamide, 385.0 g of ethanol, 95.0 g of distilled water. With values of E = 73 kV, L = 125 mm.

На Фиг.2 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, на основе нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 50,0 г полиамида, 264,6 г пропанола, 113,4 г изобутанола, 30,0 г 99.8% уксусной кислоты, 42,0 г дистиллированной воды. При Е=73 кВ, L=125 мм. При этом вязкость полученного раствора составляла значение η=147 мПа·с, удельная электропроводность 0=0,095 мСм/см.Figure 2 presents SEM images (micrographs) of samples of non-woven material based on nanofibers obtained from a solution of the following composition: 50.0 g of polyamide, 264.6 g of propanol, 113.4 g of isobutanol, 30.0 g of 99.8% acetic acid, 42.0 g of distilled water. At E = 73 kV, L = 125 mm. In this case, the viscosity of the resulting solution was η = 147 MPa · s, electrical conductivity 0 = 0.095 mS / cm.

На Фиг.3 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала на основе нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 2,5 г полиамида, 368,4 г изопропанола, 64,0 г 99.8% уксусной кислоты и 65,1 г дистиллированной воды. При Е=73 кВ, L=125 мм. При этом вязкость полученного раствора существенно снижена и составила значение η=67 мПа·с, а удельная электропроводность σ=0,075 мСм/см.Figure 3 presents SEM images (micrographs) of samples of a nonwoven fabric based on nanofibers obtained from a solution of the following composition: 2.5 g of polyamide, 368.4 g of isopropanol, 64.0 g of 99.8% acetic acid and 65.1 g of distilled water. At E = 73 kV, L = 125 mm. In this case, the viscosity of the resulting solution was significantly reduced and amounted to η = 67 MPa · s, and the specific conductivity was σ = 0.075 mS / cm.

На Фиг.4 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала на основе нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 175,0 г полиамида, 300 г изопропанола и 15,0 г 99,8% уксусной кислоты, 10,0 г дистиллированной воды. При Е=65 кВ, L=130 мм. При этом вязкость полученного раствора существенно завышена и составила значение больше η=900 мПа·с.Figure 4 presents SEM images (micrographs) of samples of a nonwoven fabric based on nanofibers obtained from a solution of the following composition: 175.0 g of polyamide, 300 g of isopropanol and 15.0 g of 99.8% acetic acid, 10.0 g of distilled water. At E = 65 kV, L = 130 mm. In this case, the viscosity of the resulting solution is significantly overestimated and amounted to a value greater than η = 900 MPa · s.

На Фиг.5 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала на основе нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 50,0 г полиамида, 264,6 г пропанола, 113,4 г изобутанола, 30,0 г 99,8% уксусной кислоты, 42,0 г дистиллированной воды. При этом вязкость полученного раствора составляла значение η=147 мПа·с, удельная электропроводность σ=0,095 мСм/см, т.е. соответствующая заданным расчетным физико-химическим свойствам раствора. При технологических характеристиках Е=73 кВ и уменьшенном расстоянии между электродами до L=90 мм.Figure 5 presents SEM images (micrographs) of samples of a nonwoven fabric based on nanofibers obtained from a solution of the following composition: 50.0 g of polyamide, 264.6 g of propanol, 113.4 g of isobutanol, 30.0 g of 99.8% acetic acid, 42.0 g of distilled water. The viscosity of the resulting solution was η = 147 mPa · s, electrical conductivity σ = 0.095 mS / cm, i.e. corresponding to the specified design physicochemical properties of the solution. With technological characteristics E = 73 kV and a reduced distance between the electrodes to L = 90 mm.

На Фиг.6 представлены СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала на основе нановолокон, полученных из раствора следующего состава: 50,0 г полиамида, 264,6 г пропанола, 113,4 г изобутанола, 30,0 г 99,8% уксусной кислоты, 42,0 г дистиллированной воды. При этом вязкость полученного раствора составляла значение η=147 мПа·с, удельная электропроводность σ=0.095 мСм/см, т.е. соответствующая заданным расчетным физико-химическим свойствам раствора. При технологических характеристиках: повышенному Е=120 кВ и тому же расстоянию между электродами до L=90 мм.Figure 6 presents SEM images (micrographs) of samples of nonwoven fabric based on nanofibers obtained from a solution of the following composition: 50.0 g of polyamide, 264.6 g of propanol, 113.4 g of isobutanol, 30.0 g of 99.8% acetic acid, 42.0 g of distilled water. In this case, the viscosity of the resulting solution was η = 147 mPa · s, electrical conductivity σ = 0.095 mS / cm, i.e. corresponding to the specified design physicochemical properties of the solution. With technological characteristics: increased E = 120 kV and the same distance between the electrodes to L = 90 mm.

На Фиг.7 представлена зависимость удельного веса (γ) материала на основе нановолокон от скорости (v) движения материала-подложки.Figure 7 presents the dependence of the specific gravity (γ) of the material based on nanofibers on the speed (v) of the movement of the substrate material.

На Фиг.8 представлена зависимость производительности процесса электроформования нановолокон (Р) от величины относительной влажности в рабочей камере (RH).On Fig presents the dependence of the productivity of the process of electroforming nanofibers (P) on the value of relative humidity in the working chamber (RH).

На Фиг.1 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при электростатическом напряжении поля 73 кВ и расстоянии между электродами 125 мм образуется значительное количество дефектов в виде капель, что связано со свойствами растворителя, не обладающего требуемой скоростью испарения к моменту осаждения волокон на материале-подложке (Применяли раствор, аналогичный прототипу).Figure 1 shows SEM images (microphotographs) of samples of a nonwoven material consisting of nanofibers, from which it is seen that a significant number of defects are formed in the form of droplets with an electrostatic field voltage of 73 kV and a distance between electrodes of 125 mm, which is associated with the properties of the solvent, not having the required evaporation rate at the time of deposition of the fibers on the substrate material (Used a solution similar to the prototype).

На Фиг.2 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при предложенных физико-химических свойствах формовочного раствора и при тех же параметрах электроформования получают нановолокна с равномерной морфологией.Figure 2 shows SEM images (microphotographs) of samples of a nonwoven material consisting of nanofibers, from which it is seen that with the proposed physicochemical properties of the molding solution and with the same parameters of electrospinning, nanofibres with uniform morphology are obtained.

На Фиг.3 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при снижении вязкости формовочного раствора появляются дефекты волокон в виде капель и неравномерное распределение нановолокон на материале-подложке.Figure 3 shows SEM images (microphotographs) of samples of a nonwoven material consisting of nanofibers, from which it is seen that when the viscosity of the molding solution decreases, fiber defects appear in the form of droplets and an uneven distribution of the nanofibers on the substrate material.

На Фиг.4 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при повышении вязкости формовочного раствора, при условии увеличения расстояния между электродами и снижении электростатического напряжения появляются дефекты в виде «склеивания» волокон и неравномерное распределение нановолокон на материале-подложке.Figure 4 shows SEM images (microphotographs) of samples of a nonwoven material consisting of nanofibers, from which it is seen that with increasing viscosity of the molding solution, provided that the distance between the electrodes and the decrease in electrostatic voltage decrease, defects appear in the form of “bonding” of fibers and uneven distribution of nanofibers on the substrate material.

На Фиг.5 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при предложенных физико-химических свойствах формовочного раствора и при уменьшении расстояния между электродами получают волокна с широким распределением по диаметру.Figure 5 shows SEM images (microphotographs) of samples of a non-woven material consisting of nanofibers, from which it is seen that with the proposed physicochemical properties of the molding solution and with a decrease in the distance between the electrodes, fibers with a wide diameter distribution are obtained.

На Фиг.6 видны СЭМ-изображения (микрофотографии) образцов нетканого материала, состоящего их нановолокон, из которых видно, что при предложенных физико-химических свойствах формовочного раствора и при увеличении значений электростатического напряжения получают нановолокна с широким распределением по диаметру, но с неравномерной морфологией.Figure 6 shows SEM images (microphotographs) of samples of a nonwoven material consisting of nanofibers, from which it is seen that with the proposed physicochemical properties of the molding solution and with increasing values of electrostatic voltage, nanofibres with a wide distribution in diameter but with uneven morphology are obtained .

Таким образом, фактический материал подтверждает достижение улучшенного качества получаемого волокна по морфологии, равномерности распределения волокон по диаметру в материале на основе согласованных между собой физико-химических свойств формовочного раствора и технологических параметров процесса электроформования.Thus, the actual material confirms the achievement of improved quality of the obtained fiber by morphology, uniform distribution of fibers by diameter in the material based on the physicochemical properties of the molding solution and technological parameters of the electroforming agreed upon.

Заявленный результат по возможности использования высокопроизводительного оборудования также подтверждается приведенными закономерностями, которые характеризуют зависимости, указанные на Фиг.7 и 8, которые демонстрируют зависимости удельного веса материала, состоящего из нановолокон, от скорости подачи подложки и зависимость производительности процесса электроформования нановолокон от величины относительной влажности в камере для электроформования.The claimed result on the possibility of using high-performance equipment is also confirmed by the above laws, which characterize the dependences indicated in Figs. 7 and 8, which demonstrate the dependence of the specific gravity of the material consisting of nanofibers on the feed rate of the substrate and the dependence of the productivity of the process of electroforming nanofibers on the relative humidity chamber for electroforming.

Таким образом, в предложенном изобретении осуществлена возможность непрерывного получения нановолокон из формовочного раствора на основе алифатических сополиамидов при использовании высокопроизводительного технологического оборудования для электроформования. При этом обеспечено получение нетканого материала, состоящего из нановолокон, свойства и характеристики которого обеспечивают требуемое назначение и функцию изделия, улучшение качества получаемого материала из нановолокон путем определения оптимальных физико-химических свойств формовочного раствора и его модифицирования.Thus, in the proposed invention, it is possible to continuously obtain nanofibers from a molding solution based on aliphatic copolyamides when using high-performance technological equipment for electroforming. At the same time, a non-woven material consisting of nanofibers is obtained, the properties and characteristics of which provide the desired purpose and function of the product, improving the quality of the obtained material from nanofibers by determining the optimal physicochemical properties of the molding solution and its modification.

При получении изделий из полиамидов, в том числе и волокон, используют в основном расплавные технологии, т.к. полиамиды не растворяются в большинстве неполярных растворителей - в углеводородах, сложных эфирах, хлорпроизводных углеводородах, при этом растворяются в сильнополярных растворителях - феноле, крезоле, хлорале, трифторэтаноле, а также в муравьиной, монохлоруксусной, трифторуксусной кислотах. Обычно полиамиды используют для получения клеев, лаков, протезно-ортопедических изделий, но при этом традиционно используют расплавы или пленки, полученные из растворов.Upon receipt of products from polyamides, including fibers, mainly melt technologies are used, because polyamides do not dissolve in most non-polar solvents - in hydrocarbons, esters, chlorine derivatives of hydrocarbons, while dissolving in highly polar solvents - phenol, cresol, chloral, trifluoroethanol, as well as formic, monochloracetic, trifluoroacetic acids. Typically, polyamides are used to produce adhesives, varnishes, prosthetic and orthopedic products, but melts or films obtained from solutions are traditionally used.

Смешанные полиамиды на основе ε-капролактама и соли адипиновой кислоты (полигексаметиленадипинамид), соли себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид) в различных соотношениях обладают хорошей растворимостью в водно-спиртовой среде, что позволяет перерабатывать их через стадию растворения.Mixed polyamides based on ε-caprolactam and salts of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), salts of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) in different proportions have good solubility in an aqueous-alcoholic medium, which allows them to be processed through the dissolution stage.

Волокна, полученные из водно-спиртовых подкисленных растворов алифатических сополиамидов методом электроформования, не содержат остатков растворителя, что позволяет их использование в медицине.Fibers obtained from aqueous-alcoholic acidified solutions of aliphatic copolyamides by electrospinning do not contain solvent residues, which allows their use in medicine.

Изобретательской задачей является определение состава формовочного раствора, обладающего оптимальными свойствами, обеспечивающими непрерывность процесса электроформования с получением бездефектных волокон диаметром 80-400 нм. При этом требуется обеспечить использование данного формовочного раствора на высокопроизводительном технологическом оборудовании, в частности, безкапиллярным методом электроформования по технологии Nanospider.An inventive task is to determine the composition of a molding solution having optimal properties that ensure the continuity of the electroforming process to obtain defect-free fibers with a diameter of 80-400 nm. At the same time, it is required to ensure the use of this molding solution on high-performance technological equipment, in particular, by capillary-free electroforming using Nanospider technology.

Из уровня техники известно, что физико-химические свойства растворов полимеров, такие как вязкость, электропроводность, поверхностное натяжение, оказывают существенное влияние на морфологию нановолокон. Поэтому требуется обеспечить получение формовочного раствора с заданными физико-химическими свойствами.It is known from the prior art that the physicochemical properties of polymer solutions, such as viscosity, electrical conductivity, surface tension, have a significant effect on the morphology of nanofibers. Therefore, it is required to provide a molding solution with desired physicochemical properties.

Известно изобретение «Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал, средство защиты органов дыхания», патент RU 2248838, опубл. 27.03.2005, МПК B01D 39/16, A62B 23/02, в котором получают волокна методом электроформования из формовочного раствора сополимера стирола с акрилонитрилом в органическом растворителе в присутствии электролитических добавок. На основе этого раствора получают фильтрующий материал из волокон сополимера стирола с акрилонитрилом, обладающего повышенной механической прочностью. Однако стабилизация процесса получения волокон достигается добавлением электролитических добавок, таких как бромистых или йодистых солей тетраэтил- или тетрабутиламмония. Кроме того, несбалансированные свойства вязкотекучего состояния данного раствора не позволяют использовать безкапилярный метод и не обеспечивают требуемое соотношение вязкости раствора, его удельной электропроводности и поверхностного натяжения относительно технологических характеристик, что приводит к значительным дефектам получаемого волокна.The invention is known "A method of obtaining a filter material, filter material, respiratory protection", patent RU 2248838, publ. 03/27/2005, IPC B01D 39/16, A62B 23/02, in which fibers are prepared by electrospinning from a molding solution of a styrene-acrylonitrile copolymer in an organic solvent in the presence of electrolytic additives. Based on this solution, a filter material is obtained from fibers of a styrene-acrylonitrile copolymer having increased mechanical strength. However, stabilization of the fiber production process is achieved by the addition of electrolytic additives, such as bromide or iodide salts of tetraethyl or tetrabutylammonium. In addition, the unbalanced properties of the viscous flow state of this solution do not allow the capless method to be used and do not provide the required ratio of the solution viscosity, its electrical conductivity and surface tension relative to the technological characteristics, which leads to significant defects in the resulting fiber.

Известно изобретение «Прядильный раствор для электроформования», патент RU 2427673, опубл. 27.08.2011, МПК D01D 1/02, D01D 5/00, в котором волокна карбида кремния получают с помощью элекроформования формовочного раствора, содержащего 50-70%-ный раствор поликарбосилана, который обеспечивает необходимую вязкость раствора, сшивающий агент и фотоинициатор. Такие волокна могут быть использованы в производстве высокотемпературных фильтрующих и теплоизоляционных материалов, однако не приемлемы для медицинских повязок.Known invention "Spinning solution for electroforming", patent RU 2427673, publ. 08/27/2011, IPC D01D 1/02, D01D 5/00, in which silicon carbide fibers are obtained by electroforming a molding solution containing a 50-70% solution of polycarbosilane, which provides the necessary viscosity of the solution, a crosslinking agent and a photoinitiator. Such fibers can be used in the manufacture of high-temperature filtering and insulating materials, but are not acceptable for medical dressings.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является изобретение «Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов методом электроформования», патент RU 2447207, опубл. 10.04.2012, МПК D01F 6/80, B82B 3/00, в котором получают нановолокна из алифатических сополиамидов методом электроформования, и устанавливают зависимости структуры нановолокон от концентрации раствора сополиамида и напряженности электрического поля. При этом получают водостойкие волокна с использованием экологически безопасного растворителя.The closest in essence and the achieved result is the invention "A method for producing nanofibers from aliphatic copolyamides by electrospinning", patent RU 2447207, publ. 04/10/2012, IPC D01F 6/80, B82B 3/00, in which nanofibers are obtained from aliphatic copolyamides by electrospinning, and the dependences of the structure of nanofibers on the concentration of the copolyamide solution and the electric field strength are established. In this case, waterproof fibers are obtained using an environmentally friendly solvent.

Однако в качестве растворителя используют только водно-этанольные смеси при различных соотношениях компонентов, что приводит к фазовому расслоению, не позволяет обеспечить непрерывность процесса электроформования при комнатной температуре, оптимальные физико-химические свойства формовочного раствора и качество полученных нановолокон на осадительном электроде. Кроме того, состав формовочного раствора не может быть использован при безкапиллярном методе электроформования.However, only water-ethanol mixtures are used as a solvent at various ratios of components, which leads to phase separation, cannot ensure the continuity of the electroforming process at room temperature, the optimal physicochemical properties of the molding solution and the quality of the obtained nanofibers on the precipitation electrode. In addition, the composition of the molding solution cannot be used with the capless method of electroforming.

Предложенный состав формовочного раствора учитывает все требования по физико-химическим свойствам формовочного раствора в соотношении с технологическими параметрами процесса электроформования.The proposed composition of the molding solution takes into account all the requirements for the physicochemical properties of the molding solution in relation to the technological parameters of the electroforming process.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что используют состав формовочного раствора для способа по п.1, указанного выше, и включающий полимеры и растворитель. В формовочном растворе 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 смесь предельных одноатомных спиртов и/или предельных одноосновных карбоновых кислот, являющихся органическими растворителями.The claimed technical result is achieved due to the fact that using the composition of the molding solution for the method according to claim 1, above, and including polymers and a solvent. In the molding solution, an aliphatic copolyamide obtained as a result of copolymerization of ε-caprolactam with an adipic acid salt (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with an adipic acid salt (polyhexamethylene adipinamide) and a sebacic acid salt (polyhexamene ratio) is used as a polymer as a solvent, a mixture of saturated monohydric alcohols and / or saturated monobasic carboxylic acids, which are organic Oritel.

Состав формовочного раствора характеризуется следующим соотношением компонентов от общего количества раствора, мас.%:The composition of the molding solution is characterized by the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:

- алифатический сополиамид 1-30- aliphatic copolyamide 1-30

- растворитель 30-90- solvent 30-90

- остальное дистиллированная вода.- the rest is distilled water.

При этом состав формовочного раствора для вышеуказанного способа по п.1 может включать в качестве полимера 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 - водно-спиртовую смесь, содержащую предельные одноатомные спирты и предельные одноосновные карбоновые кислоты, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:Moreover, the composition of the molding solution for the above method according to claim 1 may include, as a polymer, an aliphatic copolyamide obtained by copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide) and with a sebaci salt acids (polyhexamethylene sebacinamide) in arbitrary proportions of components, and as a solvent, a water-alcohol mixture containing saturated monohydric alcohols and e monobasic carboxylic acids, in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:

- алифатический сополиамид 5-30- aliphatic copolyamide 5-30

- кислота 1÷30- acid 1 ÷ 30

- спирт 30-90- alcohol 30-90

- остальное дистиллированная вода.- the rest is distilled water.

В другом варианте состав формовочного раствора для способа по п.1, может включать в качестве полимера - 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 - водно-кислотную смесь, содержащую предельные одноосновные карбоновые кислоты, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:In another embodiment, the composition of the molding solution for the method according to claim 1, may include, as a polymer, an aliphatic copolyamide obtained by copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide) and salt of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) in arbitrary proportions of components, and as a solvent, an aqueous-acidic mixture containing saturated monobasic carboxylic acids, etc. and the following ratio of components from the total amount of solution, wt.%:

- алифатический сополиамид 1-30- aliphatic copolyamide 1-30

- кислота 50-80- acid 50-80

- остальное дистиллированная вода.- the rest is distilled water.

В частных случаях используют:In special cases, use:

- 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.%;- as an aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%. The solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 80 wt.% And acetic or formic acid with a concentration of 2-20 wt.%;

- 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.%;- as an aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%. The solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 70 wt.% And acetic or formic acid with a concentration of 1-10 wt.%;

- 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.%;- as an aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 10-30 wt.%. The solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 60 wt.% And acetic or formic acid with a concentration of 12-17 wt.%;

- 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.%;- as an aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%. The solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 50 wt.% And acetic or formic acid with a concentration of 14-30 wt.%;

- 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;- as an aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6/66 / 610-5 with a concentration of 5-30 wt.%. The solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 80 wt.% And acetic or formic acid with a concentration of 5-30 wt.%, And a mixture of n-propanol and isobutanol in a ratio of 70/30 ÷ 40/60, respectively, and 5 -30 wt.% Acetic or formic acid, the rest is distilled water;

- 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;- n-propanol, and / or isopropanol, and / or n-butanol, and / or sec-butanol, and / or isobutanol or tert-butanol are used as the main solvent to obtain the water-alcohol mixture;

- 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%.- as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 or copolyamide PA 6/66 / 610-5 with a concentration of 1-30 wt.%. As a solvent, an aqueous solution of acetic or formic acid with a concentration of 50-80% is used.

Указанные составы формовочного раствора соотнесены по своим физико-химическим свойствам с технологическими параметрами, обеспечивающими непрерывность процесса электроформования и получение бездефектных нановолокон, как указано выше.The indicated compositions of the molding solution are correlated in their physicochemical properties with technological parameters that ensure the continuity of the electroforming process and the production of defect-free nanofibers, as described above.

На чертежах приведены зависимости изменения физико-химических свойств растворов полимеров от концентрации компонентов и их молекулярной массы.The drawings show the dependence of the changes in the physicochemical properties of polymer solutions on the concentration of components and their molecular weight.

На Фиг.9 показано изменение вязкости (η) растворов, с ростом концентрации (ω) полимера. Кривые 1, 2, и 3 соответствуют полимерам разной молекулярной массы; молекулярная масса снижается от кривой 1 к кривой 3.Figure 9 shows the change in viscosity (η) of solutions with increasing concentration (ω) of the polymer. Curves 1, 2, and 3 correspond to polymers of different molecular weights; molecular weight decreases from curve 1 to curve 3.

На Фиг.10 показано изменение поверхностного натяжения (σ) растворов с ростом концентрации (ω) полимера.Figure 10 shows the change in surface tension (σ) of solutions with increasing concentration (ω) of the polymer.

На Фиг.11 показано изменение поверхностного натяжения (σ) растворов с ростом вязкости (η) растворов.11 shows the change in surface tension (σ) of solutions with increasing viscosity (η) of solutions.

На Фиг.12 показано изменение диаметра (d) волокон с ростом вязкости (η) формовочного раствора.On Fig shows the change in the diameter (d) of the fibers with increasing viscosity (η) of the molding solution.

На Фиг.13 показано изменение поверхностного натяжения растворов н-пропанола. Таким образом, соотношение компонентов в формовочном растворе было соотнесено с параметрами процесса электроформования с удовлетворительным результатом. Показано, что: 1 - водный раствор, 2 - раствор н-пропанола в изобутиловом спирте, ω,% - массовое процентное содержание н-пропанола.On Fig shows the change in surface tension of solutions of n-propanol. Thus, the ratio of the components in the molding solution was correlated with the parameters of the electroforming process with a satisfactory result. It was shown that: 1 - an aqueous solution, 2 - a solution of n-propanol in isobutyl alcohol, ω,% - mass percentage of n-propanol.

На Фиг.14 показано изменение удельной электропроводности водных растворов н-пропанола - 1 и изопропанола - 2. ω,% -массовое процентное содержание спиртов в растворе.On Fig shows the change in electrical conductivity of aqueous solutions of n-propanol - 1 and isopropanol - 2. ω,% mass percent alcohol in the solution.

На Фиг.15 показана зависимость поверхностного натяжения (σ, мН/м) водных растворов н-пропанола (а) и изопропанола (б) с концентрацией спирта: 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80% от концентрации уксусной кислоты в растворе. ω,% - массовое процентное содержание кислоты в водно-спиртовом растворе.On Fig shows the dependence of surface tension (σ, mN / m) of aqueous solutions of n-propanol (a) and isopropanol (b) with an alcohol concentration of 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80 % of the concentration of acetic acid in solution. ω,% - mass percentage of acid in an aqueous-alcoholic solution.

На Фиг.16 показана зависимость поверхностного натяжения (σ, мН/м) растворов н-пропанола в изобутаноле с концентрацией н-пропанола: 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80% от концентрации уксусной кислоты в растворе, ω,% - массовое процентное содержание кислоты в растворе.On Fig shows the dependence of surface tension (σ, mN / m) of solutions of n-propanol in isobutanol with a concentration of n-propanol: 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80% of the concentration of acetic acid in solution, ω,% - mass percentage of acid in the solution.

На Фиг.17 показана зависимость удельной электропроводности водных растворов н-пропанола с концентрацией спирта: 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80% от концентрации уксусной кислоты в растворе, ω,% - массовое процентное содержание кислоты в водно-спиртовом растворе.On Fig shows the dependence of the electrical conductivity of aqueous solutions of n-propanol with an alcohol concentration of 1-50%, 2-60%, 3-70%, 4-80% of the concentration of acetic acid in the solution, ω,% - mass percentage acids in a water-alcohol solution.

На Фиг.18 показана зависимость поверхностного натяжения водно-спиртовых растворов сополиамида от концентрации уксусной кислоты. ω,% - массовое процентное содержание кислоты в водно-спиртовом растворе.On Fig shows the dependence of the surface tension of water-alcohol solutions of copolyamide on the concentration of acetic acid. ω,% - mass percentage of acid in an aqueous-alcoholic solution.

Представленный раствор готовят следующим образом.The presented solution is prepared as follows.

1. Для приготовления водно-спиртовых растворов ПА 6/66/610-5, концентрацией 5%. 1. For the preparation of water-alcohol solutions of PA 6/66 / 610-5, a concentration of 5%.

Пример 1. Навеску сополиамида массой 25,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 400,0 г пропанола, 25,0 г 99,8% уксусной кислоты и 50,0 г дистиллированной воды. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 1. A portion of a copolyamide weighing 25.0 g was added to a solvent mixture consisting of 400.0 g of propanol, 25.0 g of 99.8% acetic acid and 50.0 g of distilled water. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

Пример 2. Навеску сополиамида массой 25,0 г добавляли в смесь растворителя состоящего из 350,0 г пропанола, 5,0 г 99,8% муравьиной кислоты и 120,0 г дистиллированной воды. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 2. A portion of a copolyamide weighing 25.0 g was added to a solvent mixture consisting of 350.0 g of propanol, 5.0 g of 99.8% formic acid and 120.0 g of distilled water. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

2. Для приготовления водно-спиртовых растворов ПА 6/66/610-5, концентрацией 30%.2. For the preparation of water-alcohol solutions of PA 6/66 / 610-5, concentration of 30%.

Пример 3. Навеску сополиамида массой 150,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 242,0 г пропанола, 76,0 г изобутанола, 30,0 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 3. A portion of copolyamide weighing 150.0 g was added to a solvent mixture consisting of 242.0 g of propanol, 76.0 g of isobutanol, 30.0 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

Пример 4. Навеску сополиамида массой 150,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 214,6 г пропанола, 63,4 г изобутанола, 30,0 г 99,8% уксусной кислоты и 42,0 г дистиллированной воды. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 4. A portion of a copolyamide weighing 150.0 g was added to a solvent mixture consisting of 214.6 g of propanol, 63.4 g of isobutanol, 30.0 g of 99.8% acetic acid and 42.0 g of distilled water. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

3. Для приготовления водно-спиртовых растворов ПА 6/66-3 и ПА 6/66-4 концентрацией 5%.3. For the preparation of water-alcohol solutions of PA 6 / 66-3 and PA 6 / 66-4 with a concentration of 5%.

Пример 5. Навеску сополиамида массой 25,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 297,5 г пропанола, 127,5 г воды, 50,0 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 5. A portion of copolyamide weighing 25.0 g was added to a solvent mixture consisting of 297.5 g of propanol, 127.5 g of water, 50.0 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

Пример 6. Навеску сополиамида массой 25,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 315,0 г пропанола, 135,0 г воды, 25,0 г 99,8% муравьиной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 6. A portion of a copolyamide weighing 25.0 g was added to a solvent mixture consisting of 315.0 g of propanol, 135.0 g of water, 25.0 g of 99.8% formic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

4. Для приготовления водно-спиртовых растворов ПА 6/66-3 и ПА 6/66-4 концентрацией 30%.4. For the preparation of water-alcohol solutions of PA 6 / 66-3 and PA 6 / 66-4 with a concentration of 30%.

Пример 7. Навеску сополиамида массой 150,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 235,0 г пропанола, 65,0 г воды, 50,0 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 7. A portion of a copolyamide weighing 150.0 g was added to a solvent mixture consisting of 235.0 g of propanol, 65.0 g of water, 50.0 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

Пример 8. Навеску сополиамида массой 150,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 252,5 г изопропанола, 72,5 г воды, 25,0 г 99,8% муравьиной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 8. A portion of a copolyamide weighing 150.0 g was added to a solvent mixture consisting of 252.5 g of isopropanol, 72.5 g of water, 25.0 g of 99.8% formic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

5. Для приготовления водно-кислых растворов ПА 6/66-3, ПА 6/66-4 и ПА 6/66/610-5 с концентрацией 1%.5. For the preparation of aqueous acidic solutions of PA 6 / 66-3, PA 6 / 66-4 and PA 6/66 / 610-5 with a concentration of 1%.

Пример 9. Навеску сополиамида массой 5,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 240,0 г воды, 255,0 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 9. A weighed portion of copolyamide weighing 5.0 g was added to a solvent mixture consisting of 240.0 g of water, 255.0 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

6. Для приготовления водно-кислых растворов ПА 6/66-3, ПА 6/66-4 и ПА 6/66/610-5 с концентрацией 30%.6. For the preparation of aqueous-acidic solutions of PA 6 / 66-3, PA 6 / 66-4 and PA 6/66 / 610-5 with a concentration of 30%.

Пример 10. Навеску сополиамида массой 150,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 75,0 г воды, 275,0 г 99,8% муравьиной кислоты. Интенсивно перемешивали на лопастной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания.Example 10. A portion of copolyamide weighing 150.0 g was added to a solvent mixture consisting of 75.0 g of water, 275.0 g of 99.8% formic acid. Intensively mixed on a paddle stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled.

Свойства данного формовочного раствора с заявленным составом компонентов подтверждаются фактическими исследованиями.The properties of this molding solution with the claimed composition of the components are confirmed by actual studies.

Таким образом, представленные составы растворов обеспечивают необходимые физико-химических свойства формовочного раствора, пригодного для электроформования.Thus, the presented solution compositions provide the necessary physicochemical properties of the molding solution suitable for electrospinning.

При этом составы растворов в общем виде готовят следующим образом. Навеску сополиамида помещают в необходимое количество растворителя, интенсивно перемешивают на мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее растворы выдерживают при комнатной температуре до 22-27°C. Расчет массы компонентов ведут, исходя из концентрации сополиамида по указанной выше формуле.In this case, the compositions of the solutions in general are prepared as follows. A portion of the copolyamide is placed in the required amount of solvent, intensively mixed on a mixer with heating at 60 ÷ 105 ° C. Next, the solutions are kept at room temperature up to 22-27 ° C. The calculation of the mass of the components is carried out based on the concentration of copolyamide according to the above formula.

Растворителями для сополиамида являлись водные растворы пропанола и изопропанола, в которые добавляли уксусную (или муравьиную) кислоту; смесь спиртов н-пропанола и изобутанола, в которую добавляли уксусную (или муравьиную) кислоту или только одну кислоту.The copolyamide solvents were aqueous solutions of propanol and isopropanol, to which acetic (or formic) acid was added; a mixture of n-propanol and isobutanol alcohols, to which acetic (or formic) acid or only one acid was added.

Так составы растворов и их свойства, а также параметры процесса электроформования проверены при увеличении концентрации сополиамида в растворе от 1 до 30% с диаметром получаемых нановолокон от 100 до 400 нм.Thus, the compositions of the solutions and their properties, as well as the parameters of the electroforming process, were verified with an increase in the concentration of copolyamide in the solution from 1 to 30% with a diameter of the resulting nanofibers from 100 to 400 nm.

На Фиг.13 и 14 представлены изменения свойств водно-спиртовых растворов.On Fig and 14 presents the changes in the properties of water-alcohol solutions.

На Фиг.15 -17 представлены изменения свойств водно-спиртовых растворов и смеси н-пропанол/изобутанол при добавке уксусной кислоты.On Fig-17 presents the changes in the properties of water-alcohol solutions and a mixture of n-propanol / isobutanol with the addition of acetic acid.

На Фиг.18 представлены изменения поверхностного натяжения растворов сополиамида.On Fig presents changes in the surface tension of copolyamide solutions.

С ростом концентрации сополиамида и уксусной кислоты поверхностное натяжение раствора увеличивается. Аналогичный вид будет иметь график изменения удельной электропроводности раствора.With an increase in the concentration of copolyamide and acetic acid, the surface tension of the solution increases. A similar view will have a graph of the change in the conductivity of the solution.

При использовании муравьиной кислоты - вид кривых на графике будет тот же.When using formic acid, the appearance of the curves on the graph will be the same.

При этом составы растворов в общем виде готовят следующим образом. Навеску сополиамида помещают в необходимое количество растворителя, интенсивно перемешивают на мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее растворы выдерживают при комнатной температуре до 22-27°C. Расчет массы компонентов ведут исходя из концентрации сополиамида по указанной выше формуле.In this case, the compositions of the solutions in general are prepared as follows. A portion of the copolyamide is placed in the required amount of solvent, intensively mixed on a mixer with heating at 60 ÷ 105 ° C. Next, the solutions are kept at room temperature up to 22-27 ° C. The calculation of the mass of the components is based on the concentration of copolyamide according to the above formula.

Так составы растворов и их свойства, а также параметры процесса электроформования проверены при увеличении концентрации сополиамида в растворе от 5 до 30% с диаметром получаемых нановолокон от 200 до 400 нм.Thus, the compositions of the solutions and their properties, as well as the parameters of the electroforming process, were verified with an increase in the concentration of copolyamide in the solution from 5 to 30% with a diameter of the resulting nanofibers from 200 to 400 nm.

Таким образом, соотношение компонентов в формовочном растворе было соотнесено с параметрами процесса электроформования с удовлетворительным результатом. Thus, the ratio of the components in the molding solution was correlated with the parameters of the electroforming process with a satisfactory result.

Результаты приведены в таблице.The results are shown in the table.

Таблица 1Table 1 Состав растворителяSolvent composition Концентрация СПА, мас.%The concentration of SPA, wt.% Свойства раствораSolution properties Параметры процесса электроформованияElectroforming process parameters η, мПа·сη, MPa · s æ, мСм/смæ, mS / cm σ, мН/мσ, mN / m HV,kBHV, kB L, ммL mm RH,%RH% Сополиамид ПА 6/66-3Copolyamide PA 6 / 66-3 80-50 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)80-50 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 300-700300-700 0,04-0,250.04-0.25 25,6-3425.6-34 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 50-80 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-80 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-301-30 200-800200-800 0,15-0,250.15-0.25 31,-36,431, -36.4 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 Сополиамид ПА 6/66-4Copolyamide PA 6 / 66-4 80-50 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)80-50 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 300-700300-700 0,04-0,250.04-0.25 25,7-2825.7-28 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 50-80 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-80 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-301-30 200-800200-800 0,14-0,220.14-0.22 30,5-3730.5-37 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 Сополиамид ПА 6/66/610-5Copolyamide PA 6/66 / 610-5 80 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)80 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 100-400100-400 0,5-0,10.5-0.1 25,5-3125.5-31 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 Смесь н-пропанол/изобутанол в соотношении 80/20-40/60, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)A mixture of n-propanol / isobutanol in a ratio of 80 / 20-40 / 60, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 100-400100-400 0,08-0,190.08-0.19 26,4-3026,4-30 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40 50-80 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-80 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-301-30 100-400100-400 0,13-0,210.13-0.21 32,4-36,732.4-36.7 60-7560-75 120-140120-140 30-4030-40

Исходя из поставленной задачи, необходимо обеспечить получение материала из нановолокон, физико-химические свойства которых одновременно обеспечивают требуемую функцию материала, например пористость, паропроницаемость, сорбцию, эластичность, способность к биоразложению, антибактериальную активность.Based on the task, it is necessary to ensure the production of material from nanofibers, the physicochemical properties of which simultaneously provide the required function of the material, for example, porosity, vapor permeability, sorption, elasticity, biodegradability, antibacterial activity.

Свойства растворов из полиамидов, в частности из алифатических сополиамидов, можно изменять путем введения в раствор антисептических, красящих добавок, модификаторов ударной вязкости, гидрофобных добавок, минеральных наполнителей и других полимеров.The properties of solutions from polyamides, in particular from aliphatic copolyamides, can be changed by introducing antiseptic, coloring additives, impact modifiers, hydrophobic additives, mineral fillers, and other polymers into the solution.

В зависимости от выбранного модификатора можно придать получаемому нетканому материалу необходимые свойства, например способность к биоразложению и нетоксичность.Depending on the selected modifier, it is possible to give the resulting nonwoven material the necessary properties, for example biodegradability and non-toxicity.

В частности, в качестве модифицирующих добавок могут быть использованы наночастицы соединений d-элементов, или добавки, обеспечивающие модификацию сополимера путем добавления полимера, например полисахарида.In particular, nanoparticles of d-element compounds, or additives that modify the copolymer by adding a polymer, for example a polysaccharide, can be used as modifying additives.

При этом физико-химические свойства модифицированного формовочного раствора будут сохраняться с обеспечением получения волокон высокого качества.In this case, the physicochemical properties of the modified molding solution will be maintained to ensure the production of high quality fibers.

Путем добавления модифицирующих добавок может быть достигнут меньший диаметр нановолокна, до 80 нм.By adding modifying additives, a smaller nanofiber diameter of up to 80 nm can be achieved.

Известно изобретение «Биополимерное волокно, состав формовочного раствора для его получения», патент RU 2468129, опубл. 10.07.2012, МПК D01F 4/00, A61L 15/22, A61L 15/28, в котором в качестве добавок используют устойчивые в кислой среде биологически активные вещества антисептического, дезинфицирующего, противовоспалительного или местно анестезирующего или антибактериального и бактериостатического или протеолитического или гемостатического действия. Однако данный раствор не удовлетворяет требованиям протекания непрерывного процесса электроформования с получением нетканого материала, состоящего из нановолокон, с равномерной морфологией и равномерным распределением по диаметру.The invention is known "Biopolymer fiber, the composition of the molding solution for its production", patent RU 2468129, publ. 07/10/2012, IPC D01F 4/00, A61L 15/22, A61L 15/28, in which biologically active substances of antiseptic, disinfectant, anti-inflammatory or topical anesthetic or antibacterial and bacteriostatic or proteolytic or hemostatic effects are used as additives . However, this solution does not meet the requirements of a continuous process of electroforming with obtaining non-woven material consisting of nanofibers with uniform morphology and uniform distribution in diameter.

Известно изобретение «Термостойкий полимерный нанокомпозит, обладающий яркой фотолюминесценцией», патент RU 2434045, опубл. 20.11.2011, МПК C09K 11/08, B82B 1/00, в котором для получения термостойких (со)полимерных нанокомпозитов, обладающих яркой фотолюминесценцией, на стадии синтеза, получения композиции или формования изделия в (со)полимер вносят в качестве светопреобразующего компонента наноразмерный кремний. Этот композит относится к полимерным нанокомпозитам, преобразующим УФ-составляющую солнечного или другого источника света в излучение видимой части спектра, однако он не пригоден для электроформования.The invention is known "Heat-resistant polymer nanocomposite with bright photoluminescence", patent RU 2434045, publ. 11/20/2011, IPC C09K 11/08, B82B 1/00, in which, to produce heat-resistant (co) polymer nanocomposites with bright photoluminescence, at the stage of synthesis, preparation of a composition, or molding an article, a nanoscale is introduced into the (co) polymer as a light-converting component silicon. This composite refers to polymeric nanocomposites that convert the UV component of a solar or other light source into the radiation of the visible part of the spectrum, but it is not suitable for electroforming.

Известно изобретение «Пористый биоразлагаемый материал на основе природных полисахаридов», заявка RU 2010110037, опубл. 27.09.2011, МПК A61K 31/722, C08B 37/08, C08L 5/08, C08J 9/00, в который для придания антисептических свойств добавляют функциональные добавки: наночастицы металлов, однако для модифицирования используются только растворы полисахарида.The invention is known "Porous biodegradable material based on natural polysaccharides", application RU 2010110037, publ. 09/27/2011, IPC A61K 31/722, C08B 37/08, C08L 5/08, C08J 9/00, to which functional additives are added to give antiseptic properties: metal nanoparticles, but only polysaccharide solutions are used for modification.

Ближе всего к предлагаемому изобретению относится изобретение «Способ получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами», патент RU 2456995, опубл. 27.07.2012, МПК A61K 33/38, A61L 15/46, A01N 59/00, B82B 3/00, в котором для модифицирования гидрофильных текстильных материалов и изделий из них с целью повышения устойчивости антимикробного эффекта добавляют наноструктурные частицы серебра. Однако обработку ведут непосредственно самого материала, а не раствора, и этот способ не использует волокна, полученные электроформованием.Closest to the proposed invention relates to the invention "A method for hydrophilic textile materials with antimicrobial properties", patent RU 2456995, publ. 07/27/2012, IPC A61K 33/38, A61L 15/46, A01N 59/00, B82B 3/00, in which nanostructured silver particles are added to modify hydrophilic textile materials and products from them in order to increase the stability of the antimicrobial effect. However, the processing is carried out directly by the material itself, and not the solution, and this method does not use fibers obtained by electrospinning.

Заявленный технический результат осуществляется за счет следующего способа модифицирования нановолокон, полученных вышеуказанным способом. Предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора с составом формовочного раствора, указанного выше, добавляют соединения d-элементов или полисахариды или антисептические вещества, после чего проводят электроформование с получением нетканого материала, образованного модифицированными нановолокнами алифатического сополиамида. Новизна способа состоит в том, что для придания антибактериальных свойств нановолокнам, полученным электроформованием, например, предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора добавляют коллоидный водный раствор наноразмерных частиц d-элементов при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:The claimed technical result is due to the following method of modifying nanofibers obtained by the above method. Previously, in the process of preparing the molding solution with the composition of the molding solution mentioned above, d-element compounds or polysaccharides or antiseptic substances are added, and then electroforming is carried out to obtain a non-woven material formed by modified nanofibres of aliphatic copolyamide. The novelty of the method lies in the fact that to give antibacterial properties to nanofibers obtained by electrospinning, for example, in the process of preparing a molding solution, a colloidal aqueous solution of nanosized particles of d-elements is added in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:

формовочный раствор по п.3 - от 90 до 99,9molding solution according to claim 3 - from 90 to 99.9

коллоидный водный раствор наноразмерных частиц d-элементов от 0,1 до 10, colloidal aqueous solution of nanoscale particles of d-elements from 0.1 to 10,

либо в качестве коллоидного водного раствора наноразмерных частиц d-элементов используют коллоидный водный раствор наночастиц серебра с диаметром не более 70 нм. В частном случае, также для использования нановолокон в медицине при различных заболеваниях кожи, в качестве модифицирующей добавки используют антисептическое вещество в виде производного трифенилметанового ряда, при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:or as a colloidal aqueous solution of nanoscale particles of d-elements, a colloidal aqueous solution of silver nanoparticles with a diameter of not more than 70 nm is used. In the particular case, also for the use of nanofibers in medicine for various skin diseases, an antiseptic substance is used as a modifying additive in the form of a triphenylmethane derivative, in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:

формовочный раствор по п.2 - 85-99,9molding solution according to claim 2 - 85-99.9

производное трифенилметанового ряда - 0,1-15.derivative of triphenylmethane series - 0.1-15.

В частном случае при модифицировании волокон, в качестве антисептического вещества используют соль тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана.In the particular case of fiber modification, a tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane salt is used as an antiseptic.

С целью получения биоразлагаемых нетканых материалов на основе нановолокон из алифатических полиамидов их модифицируют, например, полисахаридами. Например, в процессе подготовки формовочного раствора по п.20 добавляют водный раствор полисахарида при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:In order to obtain biodegradable nonwoven materials based on nanofibers from aliphatic polyamides, they are modified, for example, with polysaccharides. For example, in the process of preparing the molding solution according to claim 20, an aqueous polysaccharide solution is added in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:

формовочный раствор по п.3 - 10-60molding solution according to claim 3 - 10-60

раствор полисахарида - 40-90.polysaccharide solution - 40-90.

Например, в качестве водного раствора полисахарида используют водный раствор поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина.For example, an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine is used as an aqueous solution of a polysaccharide.

Такое модифицирование позволяет существенно улучшить биоразложение нетканого материала на основе нановолокон из алифатического сополиамида.This modification can significantly improve the biodegradation of the nonwoven material based on nanofibres of aliphatic copolyamide.

Данный способ осуществляется следующим образом.This method is as follows.

Нановолокна модифицировали наночастицами серебра размером 3-16 нм или солью тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана, а также водным раствором поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина. Способ модифицирования состоит в том, что к готовому формовочному раствору сополиамида добавляют коллоидный водный раствор наночастиц металлического серебра или соль тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана или водный раствор поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина.The nanofibers were modified with silver nanoparticles 3-16 nm in size or with tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane salt, as well as with an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine. The modification method consists in adding a colloidal aqueous solution of silver metal nanoparticles or a salt of tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane or an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine to the finished molding copolyamide solution.

Способ поясняется таблицей 2. В таблице столбец под номером 1 - добавка коллоидного водного раствора наночастиц серебра, столбец под номером 2 - добавка тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана, столбец под номером 3 - добавка водного раствора поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина.The method is illustrated in table 2. In the table, column number 1 is the addition of a colloidal aqueous solution of silver nanoparticles, column number 2 is the addition of tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane, column number 3 is the addition of an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4 β-D-glucosamine.

Таблица 2table 2 Состав растворителяSolvent composition Концентрация СПА, мас.%The concentration of SPA, wt.% Концентрация добавки, мас.%The concentration of additives, wt.% Параметры процесса электроформованияElectroforming process parameters σ, мН/мσ, mN / m HV, кВHV, kV L, ммL mm RH,%RH% 1one 22 33 Сополиамид ПА 6/66-3Copolyamide PA 6 / 66-3 80-50 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-17 мас.% уксусная кислота(или муравьиная кислота)80-50 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-17 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 0,1-100,1-10 0,1-100,1-10 -- 23,1-28,723.1-28.7 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 50-60 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-60 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-101-10 -- -- 4040 32-3632-36 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 Сополиамид ПА 6/66-4Copolyamide PA 6 / 66-4 80-50 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-17 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)80-50 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-17 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 0,1-100,1-10 0,1-150.1-15 -- 24,2-29,424.2-29.4 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 50-60 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-60 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-101-10 -- -- 4040 31,1-35,231.1-35.2 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 Сополиамид ПА 6/66/610-5Copolyamide PA 6/66 / 610-5 80 мас.% водный раствор н-пропанола, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)80 wt.% Aqueous solution of n-propanol, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 0,1-100,1-10 0,1-150.1-15 -- 24,4-31,224.4-31.2 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 Смесь н-пропанол/изобутанол в соотношении 80/20-40/60, 2-20 мас.% уксусная кислота (или муравьиная кислота)A mixture of n-propanol / isobutanol in a ratio of 80 / 20-40 / 60, 2-20 wt.% Acetic acid (or formic acid) 5-305-30 0,1-100,1-10 0,1-150.1-15 -- 25,2-29,825.2-29.8 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36 50-80 мас.% водный раствор уксусной (или муравьиной) кислоты50-80 wt.% Aqueous solution of acetic (or formic) acid 1-301-30 -- -- 4040 31,7-35,831.7-35.8 70-7570-75 120-130120-130 30-3630-36

Из таблицы 2 видно, что нановолокна модифицировали наночастицами серебра или антисептическим веществом с целью придания материалу антибактериальных свойств, а также полисахаридом с целью улучшения биоразложения нетканого материала на основе нановолокон из алифатического сополиамида. Способ модифицирования состоит в том, что к готовому формовочному раствору сополиамида добавляют коллоидный водный раствор наночастиц металла или антисептическое вещество или водный раствор полисахарида. При этом добавка влияет только на поверхностное натяжение раствора, все остальные свойства раствора - вязкость и удельная электропроводность и параметры процесса электроформования остаются без изменений. Диаметр получаемых волокон снижается на 50-100 нм в сравнении с волокнами, полученными из растворов без модифицирующих добавок.From table 2 it is seen that the nanofibers were modified with silver nanoparticles or an antiseptic substance in order to give the material antibacterial properties, as well as with a polysaccharide in order to improve the biodegradation of non-woven material based on nanofibres from aliphatic copolyamide. The modification method consists in adding a colloidal aqueous solution of metal nanoparticles or an antiseptic substance or an aqueous solution of a polysaccharide to the finished molding solution of copolyamide. In this case, the additive affects only the surface tension of the solution, all other properties of the solution — viscosity and electrical conductivity and parameters of the electroforming process remain unchanged. The diameter of the obtained fibers is reduced by 50-100 nm in comparison with the fibers obtained from solutions without modifying additives.

Пример приготовления раствора с добавкой в виде наночастиц серебра с концентрациейAn example of the preparation of a solution with an addition in the form of silver nanoparticles with a concentration

Навеску сополиамида массой 60,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 278,7 г пропанола, 112,7 г изобутанола, 22,0 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C до полного растворения сополиамида. Далее в раствор добавляли 25 г водного коллоидного раствора наночастиц металлического серебра и перемешивали на магнитной мешалке 1-1,5 ч. Раствор выдерживали при комнатной температуре до 22-27°C, после чего приступали к процессу электроформования.A portion of copolyamide weighing 60.0 g was added to a solvent mixture consisting of 278.7 g of propanol, 112.7 g of isobutanol, 22.0 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C until complete dissolution of the copolyamide. Next, 25 g of an aqueous colloidal solution of silver metal nanoparticles was added to the solution and stirred for 1-1.5 hours on a magnetic stirrer. The solution was kept at room temperature up to 22-27 ° C, after which the electroforming process was started.

Пример приготовления раствора с добавкой в виде тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметанаAn example of the preparation of a solution with the addition of tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane

Навеску сополиамида массой 150 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 200 г изопропанола, 50,0 г 99,8% уксусной кислоты и 100 г дистиллированной воды. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C до полного растворения сополиамида. Далее в раствор добавляли 10 г соли тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана и перемешивали на магнитной мешалке 1-1,5 ч. Раствор выдерживали при комнатной температуре до 22-27°С, после чего приступали к процессу электроформования.A portion of a copolyamide weighing 150 g was added to a solvent mixture consisting of 200 g of isopropanol, 50.0 g of 99.8% acetic acid and 100 g of distilled water. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C until complete dissolution of the copolyamide. Then, 10 g of tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane salt was added to the solution and stirred for 1-1.5 hours on a magnetic stirrer. The solution was kept at room temperature up to 22-27 ° С, after which the electroforming process was started.

Пример приготовления раствора с добавкой в виде поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозаминаAn example of the preparation of a solution with the addition of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine

Навеску сополиамида массой 20,0 г добавляли в смесь растворителя, состоящего из 92,5 г воды, 137,5 г 99,8% уксусной кислоты. Интенсивно перемешивали на магнитной мешалке при нагревании 60÷105°C. Далее раствор выдерживали при комнатной температуре до полного остывания. После чего добавляли водный раствор поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина в количестве 375 г и перемешивали на магнитной мешалке 1-1,5 ч. Раствор выдерживали при комнатной температуре до 22-25°C, после чего приступали к процессу электроформования.A weighed portion of copolyamide weighing 20.0 g was added to a solvent mixture consisting of 92.5 g of water, 137.5 g of 99.8% acetic acid. Intensively mixed on a magnetic stirrer while heating 60 ÷ 105 ° C. Next, the solution was kept at room temperature until completely cooled. Then an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine was added in an amount of 375 g and stirred on a magnetic stirrer for 1-1.5 hours. The solution was kept at room temperature to 22-25 ° C, after which started the process of electroforming.

Примеры показывают, что при модифицировании формовочного раствора можно получать не только однокомпонентные волокна, но и двух-трехкомпонентные. При этом свойства материала существенно расширяются, он приобретает антисептические свойства и способность к биоразложению.Examples show that when modifying the molding solution, it is possible to obtain not only single-component fibers, but also two-three-component ones. At the same time, the properties of the material expand significantly, it acquires antiseptic properties and biodegradability.

Таким образом, предложенное техническое решение на фактическом материале предлагает решение поставленной задачи. Следовательно, представленные графики и таблицы соотношений физико-химических свойств формовочного раствора и параметров процесса электроформования являются достаточными для удовлетворительно получения технического результата.Thus, the proposed technical solution on the actual material offers a solution to the problem. Therefore, the presented graphs and tables of the ratios of the physicochemical properties of the molding solution and the parameters of the electroforming process are sufficient to satisfactorily obtain a technical result.

Таким образом, нетканый материал, состоящий из нановолокон, полученных предложенным способом из вышеуказанных растворов, в том числе и модифицированных, может иметь широкое применение не только в медицине, но и при фильтрации воздушных и водных сред, изготовлении защитных текстильных материалов, а также носителей лекарственных препаратов.Thus, a non-woven material consisting of nanofibers obtained by the proposed method from the above solutions, including modified ones, can be widely used not only in medicine, but also in the filtration of air and aqueous media, the manufacture of protective textile materials, as well as drug carriers preparations.

Claims (32)

1. Способ получения нановолокон из алифатических сополиамидов электроформованием, включающий перевод алифатического сополиамида в вязкотекучее 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 Т=60-105°С, с последующим охлаждением до температуры T=22-27°С, 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°С до 28°С, получают нановолокна диаметром 80-400 нм на материале-подложке, расположенной непосредственно над осадительным электродом.1. A method of producing nanofibers from aliphatic copolyamides by electroforming, including the conversion of an aliphatic copolyamide into a viscous flow state by preparing a molding solution with predetermined physicochemical properties, ensuring the continuity of the process of producing nanofibers, by the method of electroforming and electrospinning of nanofibers from the obtained molding solution, characterized in that as a result dissolving aliphatic copolyamides in an aqueous-organic mixture with weak acidic properties get a molding solution with the following physicochemical properties: dynamic viscosity η = 100-800 mPa · s, electrical conductivity æ = 40-250 μS / cm and surface tension σ = 25-37 mN / m, while the aliphatic copolyamide is dissolved at vigorous stirring and heating to a temperature of T = 60-105 ° C, followed by cooling to a temperature of T = 22-27 ° C, after which the obtained molding solution is electroformed at an electric field voltage between the spinning electrode and the precipitation electrode E = from 50 d 110 kV and the distance between the spinning and precipitating electrodes L = from 100 to 170 mm, and the air humidity inside the electrospinning chamber is from 30 to 60%, the air temperature in the electrospinning chamber is from 21 ° C to 28 ° C, get nanofibers with a diameter of 80- 400 nm on a substrate material located directly above the precipitation electrode. 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.2. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the molding solution is obtained from aliphatic copolyamides dissolved in a mixture containing saturated monohydric alcohols and / or saturated monobasic carboxylic acids. 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
ω = m 1 m 2 × 100 % ; m 3 = m 2 m 1 ,
Figure 00000002
где m1 - масса сополиамида, г; m2 - масса раствора, г; m3 - масса растворителя, г; ω - массовая концентрация сополиамида в растворе, %.
3. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that during the preparation of the molding solution, a weighed portion of aliphatic copolyamide is placed in the required volume of solvent, calculated by the formula
ω = m one m 2 × one hundred % ; m 3 = m 2 - m one ,
Figure 00000002
where m 1 is the mass of copolyamide, g; m 2 is the mass of the solution, g; m 3 is the mass of solvent, g; ω is the mass concentration of copolyamide in solution,%.
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.4. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the mixing of the components of the molding solution is carried out using a magnetic stirrer, or overhead paddle mixer, or rotary disperser, while the mixing speed is from 100 to 1000 rpm, and the operating time of the dispersant does not exceed 30 minutes 5. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что при нагревании компонентов формовочного раствора используют электрический, или индукционный, или микроволновой нагрев.5. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that when heating the components of the molding solution, electric, or induction, or microwave heating is used. 6. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна из алифатического сополиамида получают капиллярным методом электроформования.6. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the nanofibers from aliphatic copolyamide are obtained by capillary electrospinning. 7. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна из алифатического сополиамида получают безкапиллярным методом электроформования по технологии Nanospider.7. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the nanofibers from aliphatic copolyamide are obtained by capillary-free electroforming using Nanospider technology. 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.8. The method of producing nanofibers according to claim 7, characterized in that a metal cylindrical electrode or a string electrode with a number of metal strings from 1 to 12 pcs is used as a spinning electrode. 9. Способ получения нановолокон по п.7, отличающийся тем, что обеспечивают скорость вращения прядильного электрода от 0,1 до 16 об/мин.9. The method of producing nanofibers according to claim 7, characterized in that the spinning electrode rotates at a speed of 0.1 to 16 rpm. 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.10. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that they provide a speed of movement of the substrate material adjacent to the precipitation electrode, from 0.1 to 40 m / min 11. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что нановолокна получают на материале-подложке в отвержденном состоянии.11. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the nanofibers are obtained on the substrate material in a cured state. 12. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что заданная влажность воздуха в камере электроформования достигается путем предварительного осушения приточного потока воздуха.12. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that a predetermined humidity in the electroforming chamber is achieved by pre-drying the supply air stream. 13. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что заданная температура воздуха в камере электроформования достигается путем предварительного нагрева или охлаждения приточного потока воздуха.13. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the predetermined temperature of the air in the electrospinning chamber is achieved by pre-heating or cooling the supply air stream. 14. Способ получения нановолокон по п.1, отличающийся тем, что хранение формовочного раствора до его использования осуществляют при температуре от 4 до 8°С без воздействия прямых солнечных лучей не более 2 месяцев.14. The method of producing nanofibers according to claim 1, characterized in that the molding solution is stored until use at a temperature of 4 to 8 ° C without exposure to direct sunlight for no more than 2 months. 15. Способ получения нановолокон по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что перед началом электроформования температуру формовочного раствора доводят до температуры от 22 до 27°С.15. The method of producing nanofibers according to any one of claims 1 to 14, characterized in that before starting the electroforming, the temperature of the molding solution is brought to a temperature of 22 to 27 ° C. 16. 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.
16. The composition of the molding solution for the method according to claim 1, comprising polymers and a solvent, where the polymer is an aliphatic copolyamide obtained by copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide ) and with a salt of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) in arbitrary proportions of components, and an aqueous mixture of saturated monohydric alcohols and / or specific monobasic carboxylic acids in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:
- aliphatic copolyamide 1-30
- solvent 30-90
- the rest is distilled water.
17. Состав формовочного раствора по п.16 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.
17. The composition of the molding solution according to clause 16 for the method according to claim 1, comprising polymers and a solvent, wherein the polymer is an aliphatic copolyamide obtained by copolymerization of ε-caprolactam with a salt of adipic acid (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with a salt adipic acid (polyhexamethylene adipinamide) and with the salt of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) in arbitrary proportions of the components, and a water-alcohol mixture containing limit monohydric alcohols and saturated monobasic carboxylic acids, in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:
- aliphatic copolyamide 5-30
- acid 1-30
- alcohol 30-90
- the rest is distilled water.
18. Состав формовочного раствора по п.16 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.
18. The composition of the molding solution according to clause 16 for the method according to claim 1, comprising polymers and a solvent, wherein the polymer is an aliphatic copolyamide obtained by copolymerization of ε-caprolactam with an adipic acid salt (polyhexamethylene adipinamide), copolymerization of ε-caprolactam with a salt adipic acid (polyhexamethylene adipinamide) and with the salt of sebacic acid (polyhexamethylene sebacinamide) in arbitrary proportions of the components, and as a solvent use an aqueous acid mixture containing limit monobasic carboxylic acids, in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:
- aliphatic copolyamide 1-30
- acid 50-80
- the rest is distilled water.
19. Состав формовочного раствора по п.16 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.%.19. The composition of the molding solution according to clause 16 for the method according to claim 1, characterized in that as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%, the solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 80 wt.% and acetic or formic acid with a concentration of 2-20 wt.%. 20. Состав формовочного раствора по п.17 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.%.20. The composition of the molding solution according to 17 for the method according to claim 1, characterized in that as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%, the solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 70 wt.% and acetic or formic acid with a concentration of 1-10 wt.%. 21. Состав формовочного раствора по п.17 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.%.21. The composition of the molding solution according to 17 for the method according to claim 1, characterized in that as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 10-30 wt.%, the solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 60 wt.% and acetic or formic acid with a concentration of 12-17 wt.%. 22. Состав формовочного раствора по п.17 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.%.22. The composition of the molding solution according to 17 for the method according to claim 1, characterized in that as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3 or copolyamide PA 6 / 66-4 with a concentration of 5-30 wt.%, the solvent used is a mixture of an aqueous solution of n-propanol with a concentration of 50 wt.% and acetic or formic acid with a concentration of 14-30 wt.%. 23. Состав формовочного раствора по п.17 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.23. The composition of the molding solution according to claim 17 for the method according to claim 1, characterized in that the copolyamide PA 6/66 / 610-5 with a concentration of 5-30 wt.% Is used as an aliphatic copolyamide, an aqueous solution of a mixture is used n-propanol with a concentration of 80 wt.% and acetic or formic acid with a concentration of 5-30 wt.%, and a mixture of n-propanol and isobutanol in a ratio of 70 / 30-40 / 60, respectively, and 5-30 wt.% acetic or formic acid, the rest is distilled water. 24. Состав формовочного раствора по п.17 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.24. The composition of the molding solution according to claim 17 for the method according to claim 1, characterized in that n-propanol and / or isopropanol and / or n-butanol and / or sec-butanol and / or isobutanol or tert-butanol. 25. Состав формовочного раствора по п.18 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%.25. The composition of the molding solution according to p. 18 for the method according to claim 1, characterized in that as the aliphatic copolyamide use copolyamide PA 6 / 66-3, or copolyamide PA 6 / 66-4, or copolyamide PA 6/66/610 -5 with a concentration of 1-30 wt.%, An aqueous solution of acetic or formic acid with a concentration of 50-80% is used as a solvent. 26. Способ модифицирования нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора по п.17 добавляют соединения d-элементов, или полисахариды, или антисептические или красящие вещества, после чего получают модифицированные нановолокна алифатического сополиамида методом электроформования.26. The method of modifying the nanofibers obtained by the method according to claim 1, characterized in that first, during the preparation of the molding solution according to claim 17, d-element compounds, or polysaccharides, or antiseptic or dyes are added, after which modified aliphatic copolyamide nanofibers are obtained electroforming method. 27. Способ модифицирования по п.26 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что предварительно, в процессе подготовки формовочного раствора по п.16 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.
27. The modification method according to p. 26 of the nanofibers obtained by the method according to claim 1, characterized in that first, in the process of preparing the molding solution according to clause 16, add a colloidal aqueous solution of nanosized particles of d-elements in the following ratio of components from the total amount of solution, wt.%:
molding solution according to claim 3 - from 90 to 99.9
colloidal aqueous solution of nanoscale particles of d-elements from 0.1 to 10.
28. Способ модифицирования по п.27 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.28. The modification method according to claim 27 of the nanofibers obtained by the method according to claim 1, characterized in that a colloidal aqueous solution of silver nanoparticles with a diameter of not more than 70 nm is used as a colloidal aqueous solution of nanoscale particles of d-elements. 29. Способ модифицирования по п.26 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.
29. The modification method according to p. 26 of the nanofibers obtained by the method according to claim 1, characterized in that when receiving the molding solution add an antiseptic substance in the form of a triphenylmethane derivative in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:
molding solution according to claim 2 - 85-99.9
derivative of triphenylmethane series - 0.1-15.
30. Способ модифицирования по п.29 нановолокон, полученных способом по п.1, отличающийся тем, что в качестве производного трифенилметанового ряда используют соль тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана.30. The modification method according to clause 29 of the nanofibers obtained by the method according to claim 1, characterized in that a tetraethyl-4,4-diaminotriphenylmethane salt is used as a triphenylmethane derivative. 31. Способ модифицирования по п.26 нановолокон, полученных по п.1, отличающийся тем, что в процессе подготовки формовочного раствора по п.18 добавляют водный раствор полисахарида при следующем соотношении компонентов от общего количества раствора, мас.%:
формовочный раствор по п.3 - 10-60
раствор полисахарида - 40-90.
31. The modification method according to p. 26 of the nanofibers obtained according to claim 1, characterized in that during the preparation of the molding solution according to p. 18 add an aqueous solution of the polysaccharide in the following ratio of components of the total amount of solution, wt.%:
molding solution according to claim 3 - 10-60
polysaccharide solution - 40-90.
32. Способ модифицирования по п.31 нановолокон, полученных по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора полисахарида используют водный раствор поли-N-ацетил-1,4-β-D-глюкозамина. 32. The modification method according to p. 31 of the nanofibers obtained according to claim 1, characterized in that an aqueous solution of poly-N-acetyl-1,4-β-D-glucosamine is used as an aqueous solution of the polysaccharide.
RU2013104333/05A 2013-01-29 2013-01-29 Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method RU2537591C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104333/05A RU2537591C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104333/05A RU2537591C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013104333A RU2013104333A (en) 2014-08-10
RU2537591C2 true RU2537591C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=51354913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104333/05A RU2537591C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537591C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622986C2 (en) * 2015-11-09 2017-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" Method for manufacture of material for tissue-engineering structures and forming solution for its implementation
RU2718786C1 (en) * 2019-09-30 2020-04-14 Общество с ограниченной ответственностью "Спинполимер" Filtering material based on polymer nanofibres layer and spinning solution for its production
RU2784246C2 (en) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Composition of solution for production of filtering material for fine purification of oils and fuels

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280491C2 (en) * 2000-09-05 2006-07-27 Дональдсон Компани, Инк. Filtering material, method of filtration, and filtering baffle
RU2385177C1 (en) * 2008-07-28 2010-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Собинтел" Method to produce filtration material, filtration material and respiratory system protector
RU2447207C1 (en) * 2010-10-19 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН Method of producing nanofibres from aliphatic copolyamides
EA201200129A1 (en) * 2009-07-15 2012-06-29 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. ELECTRICAL FORMATION OF POLYAMIDE NANO-FIBERS
RU2468129C2 (en) * 2010-12-30 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Biopolymeric fibre, composition of forming solution for its obtaining, method of forming solution preparation, linen of biomedical purpose, biological bandage and method of wound treatment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280491C2 (en) * 2000-09-05 2006-07-27 Дональдсон Компани, Инк. Filtering material, method of filtration, and filtering baffle
RU2385177C1 (en) * 2008-07-28 2010-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Собинтел" Method to produce filtration material, filtration material and respiratory system protector
EA201200129A1 (en) * 2009-07-15 2012-06-29 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. ELECTRICAL FORMATION OF POLYAMIDE NANO-FIBERS
RU2447207C1 (en) * 2010-10-19 2012-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН Method of producing nanofibres from aliphatic copolyamides
RU2468129C2 (en) * 2010-12-30 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Biopolymeric fibre, composition of forming solution for its obtaining, method of forming solution preparation, linen of biomedical purpose, biological bandage and method of wound treatment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622986C2 (en) * 2015-11-09 2017-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Инмед" Method for manufacture of material for tissue-engineering structures and forming solution for its implementation
RU2718786C1 (en) * 2019-09-30 2020-04-14 Общество с ограниченной ответственностью "Спинполимер" Filtering material based on polymer nanofibres layer and spinning solution for its production
RU2784246C2 (en) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Composition of solution for production of filtering material for fine purification of oils and fuels

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013104333A (en) 2014-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Preparation and properties of electrospun soy protein isolate/polyethylene oxide nanofiber membranes
Torres‐Giner et al. Development of active antimicrobial fiber‐based chitosan polysaccharide nanostructures using electrospinning
Yang et al. Fabrication and characterization of a novel polysaccharide based composite nanofiber films with tunable physical properties
Duan et al. Electrospinning of chitosan solutions in acetic acid with poly (ethylene oxide)
Dhandayuthapani et al. Fabrication and characterization of chitosan‐gelatin blend nanofibers for skin tissue engineering
JP5470569B2 (en) Silk composite nanofiber and method for producing the same
Kanu et al. Electrospinning process parameters optimization for biofunctional curcumin/gelatin nanofibers
JP4883312B2 (en) Resin-made ultrafine short fiber and method for producing the same
CN111394890B (en) Preparation method and application of alcohol soluble protein slow-release antioxidant membrane
Kebede et al. Fabrication and characterization of electrospun nanofibers from Moringa stenopetala seed protein
El-Seedi et al. Gelatin nanofibers: Recent insights in synthesis, bio-medical applications and limitations
Jamnongkan et al. Effect of poly (vinyl alcohol)/chitosan ratio on electrospun-nanofiber morphologies
Karuppannan et al. Fabrication of progesterone-loaded nanofibers for the drug delivery applications in bovine
RU2537591C2 (en) Method of production of nanofibres from aliphatic copolyamides by electroforming, composition of forming solution for this method, and method of modifying nanofibres produced by this method
Rahimzadegan et al. Influence of reducing agents on in situ synthesis of gold nanoparticles and scaffold conductivity with emphasis on neural differentiation
Dong et al. Preparation of PVA/PEI ultra-fine fibers and their composite membrane with PLA by electrospinning
KR101033278B1 (en) Improved preparation method of PVA nanofiber membrane using electrospinning
R Karim et al. Conducting and biopolymer based electrospun nanofiber membranes for wound healing applications
Bagherian Far et al. Fabrication of polyvinyl alcohol/kefiran nanofibers membrane using electrospinning
Feng et al. Polyamide/chitosan/tetraethyl orthosilicate electrospun nanofibers for a novel and promising drug carrier
CN106581751A (en) PELCL/polycaprolactone-g-polyethylene glycol-REDV electrospun fiber membrane and preparation method
Shalihah et al. Optimization of chitosan/PVA concentration in fabricating nanofibers membrane and its prospect as air filtration
Sudrajat et al. Phosphorylation of gelatine and chitosan as an excipient for asiaticoside nanofibers
Haider et al. Fabrication of chitosan nanofibers membrane with improved stability and britility
Suzuki et al. Surface modification of PLA nanofibers for coating with calcium phosphate