[发明专利]一种多孔聚合物纤维的制备方法及制得的多孔聚合物纤维

说明书

本发明提供了一种多孔聚合物纤维的制备方法及制得的多孔聚合物纤维，所述制备方法包括如下步骤：1)将聚己内酯溶解在冰醋酸中，配制成浓度大于21wt％的混合溶液；2)将所述混合溶液置于封闭环境中搅拌，直至获得均匀的透明溶液；3)将所述透明溶液置于静电纺丝装置中，进行静电纺丝加工，得到聚合物纤维，所述静电纺丝装置的收集器底部温度为‑20～‑10℃；4)将所述聚合物纤维冷冻1‑4h，再进行真空冷冻干燥8‑20h，得到多孔聚合物纤维。本发明方法操作简单，容易控制，制备的纤维表面粗糙，并且具有多孔结构，在膜过滤、吸油和组织工程等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能性纤维的制备技术领域，尤其涉及一种多孔聚合物纤维的制备方法及制得的多孔聚合物纤维。

背景技术

静电纺丝技术是基于高压静电场下导电流体产生高速喷射的原理。在聚合物液滴和收集器之间施加几千或者是几十千伏的高压，在静电纺丝喷嘴和收集器之间产生电场，从而对导电流体产生强烈的静电力，从而在溶剂蒸发时将聚合物喷射拉伸成纳米/微米纤维。电纺聚合物纤维的典型特征是连续的，平滑的，并且以非织造模式随机堆叠。同时，在膜过滤，吸油和组织工程等领域，粗糙表面或多孔结构的纤维是有利的。

目前，静电纺丝过程中形成多孔纤维的主要途径往往涉及高蒸汽压溶剂或在静电纺丝后选择性去除添加剂。使用高蒸汽压溶剂的方法可以一步制造多孔纤维，但是通常需要仔细控制参数和环境湿度，高通用溶剂的毒性作用也是一个挑战。在静电纺丝后选择性去除添加剂这种方法，通常需要仔细选择聚合物/添加剂体系以及添加剂的复杂的去除处理，不仅难以操作，而且需要在整个过程中过度关注。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种多孔聚合物纤维的制备方法，通过电纺丝法在低温下制备了多孔聚合物纤维，不用在静电纺丝后选择性去除添加剂。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多孔聚合物纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)将聚己内酯溶解在冰醋酸中，配制成浓度大于21wt％的混合溶液；

2)将所述混合溶液置于封闭环境中搅拌，直至获得均匀的透明溶液；

3)将所述透明溶液置于静电纺丝装置中，进行静电纺丝加工，得到聚合物纤维，所述静电纺丝装置的收集器底部温度为-20～-10℃；

4)将所述聚合物纤维冷冻1-4h，再进行真空冷冻干燥8-20h，得到多孔聚合物纤维。

作为进一步的优选，所述步骤1)中，所述聚己内酯的质均分子量在40000～80000之间。

作为进一步的优选，所述步骤1)中，所述混合溶液的浓度为21％-30％。

作为进一步的优选，所述步骤2)中，所述搅拌时间为20-30h。

作为进一步的优选，所述步骤3)中，所述静电纺丝加工包括：将所述透明溶液置于带有针头的注射器中，挤出得到聚合物纤维；所述针头的孔径为20-27G。

作为进一步的优选，所述挤出的速度为0.5-2ml/h。

作为进一步的优选，所述针头下端与所述收集器底部间的间距为5～20cm。

作为进一步的优选，所述步骤3)中，所述静电纺丝加工的电压设为5-15kv，温度设为20-25℃，湿度设为40-50％。

作为进一步的优选，所述针头的孔径为25G，所述挤出的速度为0.8ml/h，所述针头下端与所述收集器底部间的间距为9cm，所述静电纺丝加工的电压设为6kv，温度设为23℃，湿度设为40-45％。

作为进一步的优选，所述步骤4)中，将所述聚合物纤维在-20℃的冰箱中保存2小时，然后在冻干机中真空冷冻干燥12小时，得到多孔聚合物纤维。