[发明专利]一种凝胶纤维的纺丝方法

权利要求书

1.一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：所述纺丝方法涉及的装置包括注射泵、聚四氟乙烯管、紫外反射板、第一紫外灯、第二紫外灯、控温设备以及收集容器；注射泵出口连接聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管拉直后固定于紫外反射板上，第一紫外灯正对紫外反射板摆放用于照射聚四氟乙烯管，第二紫外灯设置在聚四氟乙烯管出口下方用于照射由聚四氟乙烯管出口挤出的凝胶纤维，收集容器中盛有水并放置在聚四氟乙烯管出口正下方用于收集凝胶纤维，控温设备用于调控聚四氟乙烯管的温度；其中，第一紫外灯和第二紫外灯是一种在200nm～360nm波段有发射功率的紫外灯；

所述纺丝方法包括以下步骤：

(1)将线性高分子、丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯以及2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮加入水中，并搅拌至完全溶解，然后超声除泡，得到前体溶液；

以制备所述凝胶纤维的原料总质量为100％计，则原料中各成分的质量百分数如下：线性高分子10％-14％，丙烯酰胺11％-39％，聚乙二醇二丙烯酸酯，2.3％-8.7％，2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮0.16％-1.3％，水48％-70％；其中，所述线性高分子选自聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)、聚丙烯酰胺、聚(N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-2-丙烯酰)氧]氯化乙铵、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠或聚羟甲基纤维素钠；

(2)先将前体溶液装入注射泵中，然后开启注射泵，将前体溶液注入聚四氟乙烯管中，在整个注射过程中聚四氟乙烯管的温度控制在20℃～30℃之间，待聚四氟乙烯管中气泡除尽后，关闭注射泵，打开第一紫外灯，照射180s～300s后，再次开启注射泵并打开第二紫外灯，待挤出稳定后，开始收集经第二紫外灯照射后得到的凝胶纤维，并保存在收集容器中，即完成凝胶纤维的制备。

2.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：选用分子量Mn＝200～1000的聚乙二醇二丙烯酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：步骤(1)中，超声除泡时间为10min～30min。

4.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：聚四氟乙烯管为半透明管，直径为0.86mm～2.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：注射泵流量为0.040mL/min～0.250mL/min。

6.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：第一紫外灯与紫外反射板的距离为1cm～10cm。

7.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：第一紫外灯和第二紫外灯选用功率密度为6W/m²～24W/m²的灯管发光的高压汞灯。

8.根据权利要求1所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：选用半圆柱含边框结构的紫外反射板。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：从收集容器中取出凝胶纤维，并放入质量不少于凝胶纤维质量5倍的三乙二醇中，静置不少于12h，得到兼具强度和柔韧性的凝胶纤维。

10.根据权利要求9所述的一种凝胶纤维的纺丝方法，其特征在于：凝胶纤维与三乙二醇的质量比为1:10～1:20。