[发明专利]一种可生产树枝状尼龙6纳米纤维膜的静电纺丝液

说明书

技术领域

本发明涉及一种尼龙6(PA6)的静电纺丝液，特别是提供一种可生产树枝状PA6纳米纤维膜的静电纺丝液，属于纺织技术领域。

技术背景

纳米纤维由于其直径达到纳米级，纤维的长径比、比表面积相对传统纤维高几个数量级。随着时代的发展，越来越多的领域需要直径更小的纳米纤维，许多研究人员开展了大量的研究工作。

尼龙纤维具有良好的力学性能，如较高的断裂强度、弹性好、耐多次变形能力强、耐碱性良好、耐磨性好于其他纤维等。

静电纺丝作为一种生产纳微尺度纤维的通用技术受到越来越广泛的关注，由于具有较大的比表面积，较高的孔隙率和透过滤在过滤领域应用十分广泛。关于静电纺PA6纳米纤维膜也有相关报道，如张小英等人研究了纺丝液浓度计纺丝工艺参数对PA6纳米纤维直径分布的影响，制得的纳米纤维平均直径分布在50-100nm之间(张小英.静电纺尼龙6纳米纤维的结构与性能[D].苏州大学，2005.)；冯淑芹等人研究了溶剂对静电纺PA6纤维的影响，研究发现，甲酸作为溶剂时纤维直径为50-300nm；六氟异丙醇作为溶剂时纤维直径分布在50-500nm之间(冯淑芹，付中玉，李从举.溶剂对静电纺PA6纤维可纺性的影响[J].合成纤维工业，2007，30(1)：8-10.)；尹桂波等人研究了静电纺PA6纳米纤维膜的过滤性能，研究结果表明，平均直径为217nm，面密度为1.25g/m2的纤维膜对1、0.5、0.3μm微粒的过滤效率为92.16％、89.66％和87.38％(尹桂波.静电纺PA6纳米纤维膜的过滤性能[J].产业用纺织品，2011，29(5)：17-20.)；Chidchanok Mit-uppatham等人研究了纺丝液浓度、PA6分子量、纺丝液温度、溶剂体系以及无机盐的加入等对静电纺PA6纳米纤维直径的影响，制得的纤维直径分布在90-200nm之间(Mit-uppatham C，Nithitanakul M，Supaphol P.Ultrafine Electrospun Polyamide-6 Fibers：Effect of Solution Conditions on Morphology and Average Fiber Diameter[J].Macromolecular Chemistry and Physics，2004，205(17)：2327-2338.)；D.Aussawasathien等人采用静电纺丝工艺制备了纤维直径分布在30-110nm之间的尼龙6纳米纤维膜，并研究了其对液体中聚苯乙烯微粒的过滤性能，研究结果表明，厚度为150±50μm的纤维膜对1μm微粒的截留率为96％，对0.5μm微粒的截留率为84.48％(Aussawasathien D，Teerawattananon C，Vongachariya A.Separation of micron to sub-micron particles from water：electrospun nylon-6 nanofibrous membranes as pre-filters[J].Journal of Membrane Science，2008，315(1)：11-19.)。涉及静电纺制备PA6及其复合物纳米纤维膜专利还有：中国专利201310725283、201310378730、200910045768等。然而现有文献和专利报道的静电纺PA6纳米纤维大都以直径分布在数十至数百纳米的规整圆形结构纳米纤维为主，鲜有树枝状结构报道。

发明内容

本发明涉及一种PA6静电纺丝液，采用本发明的纺丝液，配合一定的静电纺丝工艺能够制备出树枝状结构的PA6纳米纤维膜，该树枝状纳米纤维由主干纤维和分支纤维组成。与常规电纺纤维相比，本发明树枝状纳米纤维分支纤维直径极细，达到纳米级别(100nm以下)，赋予PA6纳米纤维膜更为优异的阻隔、吸附性能，在过滤、防护领域具有更加广阔的应用前景。

本发明所述的可生产树枝状PA6纳米纤维膜的静电纺丝液，其特征在于：由PA6、有机支化盐、增塑剂和溶剂组成。

所述有机支化盐分子量范围在200-400之间，占纺丝液质量百分比为2％-5％；所述增塑剂占纺丝液质量百分比为0.5％-2％。

本发明所述PA6为纺丝级，与现有文献和专利报道通用，无特殊要求，其溶剂为甲酸，所述纺丝液PA6浓度优选为15％-20％。

本发明所提供的一种可生产树枝状PA6纳米纤维膜的静电纺丝液的配制方法，包括如下步骤：