CN105133080A - 一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 - Google Patents
一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105133080A CN105133080A CN201510675467.0A CN201510675467A CN105133080A CN 105133080 A CN105133080 A CN 105133080A CN 201510675467 A CN201510675467 A CN 201510675467A CN 105133080 A CN105133080 A CN 105133080A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polytetrafluoroethylene
- spinning solution
- polyvinyl alcohol
- solution
- boric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 47
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 title claims 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 28
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 33
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 abstract description 14
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 abstract description 2
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 24
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 24
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 24
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 10
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液，其特征为由聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硼酸的水溶液组成。其配制方法将市售聚四氟乙水烯乳液与聚乙烯醇水溶液按预定份额混合后，滴加少许硼酸溶液搅拌均匀即可；所述聚乙烯醇聚合度为1700，醇解度为88％，所述纺丝液总溶度为40～45％。利用本发明纺丝液，聚乙烯醇与聚四氟乙烯质量比仅10∶90时就可顺利进行静电纺丝，且纤维均匀性良好，高温煅烧后可成功制得聚四氟乙烯超细纤维微孔膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电纺丝液，特别是提供一种制备聚四氟乙烯纳米纤维膜的静电纺丝溶液，属于纺织技术领域。
技术背景
随着世界各国工业化进程的不断加快，空气污染、水污染日益严重，破坏了生态平衡，严重影响到人类的健康。例如工业炉窑排放的PM2.5颗粒、氮氧化合物、碳氢化合物等，以及工业随着生活水平的提高，人们对空气和水的纯净程度要求越来越高，高效空气过滤材料和液体过滤微孔膜材料研发至关重要。
聚四氟乙烯由于其使用温度范围广(-250～260℃)，同时具有耐化学腐蚀和耐候性、摩擦系数低、优异的电气绝缘性、耐高低温性等众多优良品质，聚四氟乙烯多孔膜在空气过滤和水过滤上应用广泛(中国专利CN103272497A、CN103007788A)。目前，聚四氟乙烯微孔膜的加工主要有三条路线，一是在聚四氟乙烯中添加成孔剂，将聚四氟乙烯制成膜后再将成孔剂加热水洗除去(美国专利USPNo.4,863,604)。二是采用双向拉伸的方法生产，将聚四氟乙烯粉末糊料挤出、压延后，先纵向拉伸得到未烧成带，再横向拉伸，形成倾斜的网格状结构(中国专利CN1042498C，聚四氟乙烯微孔膜及制造方法)。三是采用静电纺丝法，将聚四氟乙烯与聚乙烯醇、聚氧乙烯等聚合物助纺剂混合配制纺丝溶液，静电纺丝形成复合微孔膜，再进行烧结去除聚乙烯醇、聚氧乙烯等聚合物形成纯聚四氟乙烯微孔膜(中国专利CN101530750A，聚四氟乙烯微孔膜的制备方法)。静电纺是目前发展极为迅速的一种超细纤维微孔膜制备方法。然而，与普通的塑料相比，聚四氟乙烯几乎不溶于所有的溶剂和难以熔融，只在300℃以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)，使得聚四氟乙烯纺丝困难。目前仅有少数专利和文献报道采用静电纺丝技术制备聚四氟乙烯超细纤维微孔膜，且现有报道中，纺丝液中聚合物助纺剂用量较大(助纺剂经高温煅烧后将被去除)，与聚四乙烯的质量比通常不低于20∶80，导致聚四氟乙烯纤维多孔膜的制成率较低，生产效率不高的问题。
发明内容
本发明涉及一种用于生产聚四氟乙烯超细纤维膜的静电纺丝液，解决现有制备静电纺聚四氟乙烯超细纤维多孔膜时纺丝液中聚合物助纺剂用量高的问题。
本发明所采用的技术方案，提供一种静电纺丝溶液，其特征为由聚四氟乙烯、普鲁兰多糖、硼酸的水溶液组成，所述纺丝溶液中聚四氟乙烯、普鲁兰多糖、硼酸三者间按质量比计算，份额如下：
(1)聚四氟乙烯85～95
(2)普鲁兰多糖5～15
(3)硼酸0.005～0.015
所述普鲁兰多糖平均分子量为8～13万；所述纺丝液总溶度为40～45％。
普鲁兰多糖是一种水溶性粘质多糖类线性高聚物，成品为白色颗粒状固体，由于其具有良好的成膜、成纤维和增稠特性，已广泛应用于医药、食品、化纤等领域，是一种良好的添加剂。
所述聚四氟乙烯静电纺丝溶液的配制包括以下几个步骤：
(1)普鲁兰多糖水溶液配制
称取一定质量的普鲁兰多糖粉末和去离子水，将普鲁兰多糖粉末倒入装去离子水的广口瓶中，放在磁力搅拌器上搅拌60分钟，配出浓度为15～18％普鲁兰多糖水溶液；
(3)硼酸溶液配制
称取一定质量的硼酸粉末和去离子水，将硼酸加入到盛去离子水的烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌，至完全溶解，配制成4～5％硼酸溶液；
(4)纺丝溶液制备
将市售固含量60％的聚四氟乙烯水乳液与配制好的普鲁兰多糖溶液按一定比例进行混合，再滴加少许硼酸溶液，配成所述总浓度为40～45％之间的纺丝溶液。
所述纺丝溶液是利用普鲁兰多糖与硼酸的络合作用提高纺丝液的可纺性能，其作用机理在于普鲁兰多糖结构中含有大量的羟基，易与硼酸之间络合形成网状交联结构，此外，普鲁兰多糖虽然是线性高聚物，但其结构空间体积位阻较大，络合后对溶液增稠效果明显，可显著提高添加相同质量分数的普鲁兰多糖下聚四氟乙烯水溶液的粘度，从而减少了助纺剂的使用量，提高聚四氟乙烯纤维多孔膜的制成率和生产效率。利用本纺丝液，普鲁兰多糖与聚四氟乙烯质量比仅5∶95时就可顺利进行静电纺丝，且纤维均匀性良好，高温煅烧后可成功制得聚四氟乙烯超细纤维微孔膜。
图文简单描述
图1为采用实例1纺丝液静电纺生产的聚四氟乙烯/普鲁兰多糖/硼酸复合纤维微孔膜扫描电镜照片；
图2为390℃烧结后得到的纯聚四氟乙烯超细纤维微孔膜扫描电镜照片。
具体实施方式
下面通过实施例，进一步描述其发明特征。
实施例1：
纺丝溶液的各组分，按质量比计算份额如下：
(1)聚四氟乙烯95
(2)普鲁兰多糖5
(3)硼酸0.015
所述普鲁兰多糖平均分子量为13万；所述纺丝液总浓度为45％。
实施例2：
纺丝溶液的各组分，按质量比计算份额如下：
(1)聚四氟乙烯90
(2)普鲁兰多糖10
(3)硼酸0.01
所述普鲁兰多糖平均分子量为10万；所述纺丝液总浓度为43％。
实施例3：
纺丝溶液的各组分，按质量比计算份额如下：
(1)聚四氟乙烯85
(2)普鲁兰多糖15
(3)硼酸0.0085
所述普鲁兰多糖平均分子量为8万；所述纺丝液总浓度为42％。
实施例4：
纺丝溶液的各组分，按质量比计算份额如下：
(1)聚四氟乙烯85
(2)普鲁兰多糖15
(3)硼酸0.005
所述普鲁兰多糖平均分子量为11万；所述纺丝液总浓度为40％。
Claims (1)
1.一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液，其特征为由聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硼酸的水溶液组成，所述纺丝溶液中聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硼酸三者间按质量比计算，份额如下：
(1)聚四氟乙烯80～90
(2)聚乙烯醇10～20
(3)硼酸0.01～0.03
所述聚乙烯醇聚合度为1700，醇解度为88％，所述纺丝液总溶度为40～45％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510675467.0A CN105133080A (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510675467.0A CN105133080A (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105133080A true CN105133080A (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=54718638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510675467.0A Pending CN105133080A (zh) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105133080A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105648576A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 龙岩紫荆创新研究院 | 一种ptfe/pva海岛纤维及其制备方法 |
| CN106637591A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-05-10 | 浙江兆新织造有限公司 | 一种天然清香抗菌柔肤面料 |
| CN108570768A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-09-25 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种制备复合抑菌纳米纤维膜的方法和装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155183A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Kuraray Co Ltd | 耐熱性を有する熱可塑性ポリビニルアルコール組成物、該組成物を含む繊維 |
| CN101530750A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-16 | 浙江理工大学 | 聚四氟乙烯超细纤维多孔膜的制备方法 |
| CN101994161A (zh) * | 2009-08-25 | 2011-03-30 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 制备聚四氟乙烯超细纤维的方法 |
| CN102282301A (zh) * | 2009-01-16 | 2011-12-14 | Zeus工业品公司 | 利用高粘度材料对ptfe进行电纺丝 |
| CN104963098A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 天津工业大学 | 一种静电纺丝全氟聚合物纳米纤维膜的制备方法 |
-
2015
- 2015-10-16 CN CN201510675467.0A patent/CN105133080A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155183A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Kuraray Co Ltd | 耐熱性を有する熱可塑性ポリビニルアルコール組成物、該組成物を含む繊維 |
| CN102282301A (zh) * | 2009-01-16 | 2011-12-14 | Zeus工业品公司 | 利用高粘度材料对ptfe进行电纺丝 |
| CN101530750A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-16 | 浙江理工大学 | 聚四氟乙烯超细纤维多孔膜的制备方法 |
| CN101994161A (zh) * | 2009-08-25 | 2011-03-30 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 制备聚四氟乙烯超细纤维的方法 |
| CN104963098A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 天津工业大学 | 一种静电纺丝全氟聚合物纳米纤维膜的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105648576A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 龙岩紫荆创新研究院 | 一种ptfe/pva海岛纤维及其制备方法 |
| CN105648576B (zh) * | 2016-04-06 | 2018-05-25 | 龙岩紫荆创新研究院 | 一种ptfe/pva海岛纤维及其制备方法 |
| CN106637591A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-05-10 | 浙江兆新织造有限公司 | 一种天然清香抗菌柔肤面料 |
| CN108570768A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-09-25 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种制备复合抑菌纳米纤维膜的方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107602884B (zh) | 一种丝素/壳聚糖复合智能水凝胶及其制备方法 | |
| CN104963098A (zh) | 一种静电纺丝全氟聚合物纳米纤维膜的制备方法 | |
| CN105709619A (zh) | 一种荷正电纳滤膜及其制备方法 | |
| CN106823866B (zh) | 一种分离过滤膜及其制备方法和应用 | |
| CN103394293B (zh) | 一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法 | |
| CN110240774A (zh) | 一种高强度木质素/聚乙烯醇复合抗菌水凝胶及制备方法 | |
| CN103882541B (zh) | 一种聚四氟乙烯纤维及中空纤维膜及其制备和应用 | |
| CN105586716A (zh) | 一种高含量海藻酸钠纳米纤维膜及其静电纺丝维制备方法 | |
| CN107774142A (zh) | 一种亲水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 | |
| CN107376669B (zh) | 一种全氟聚合物中空纤维复合膜的制备方法 | |
| CN105133080A (zh) | 一种聚四氟乙烯静电纺丝溶液 | |
| CN102527263B (zh) | 一种中空纤维多孔膜及其制备方法 | |
| CN104117291A (zh) | TiO2/C杂化气凝胶改性聚偏氟乙烯膜及其制备方法 | |
| CN110862559A (zh) | 一种高强度纤维素/膨润土复合水凝胶的制备方法 | |
| CN105670044A (zh) | 一种高强高韧纤维素纳米晶彩色膜及其制备方法 | |
| Liu et al. | Polyvinyl alcohol/starch composite nanofibers by bubble electrospinning | |
| CN100451189C (zh) | 聚四氟乙烯纤维的凝胶制备方法 | |
| CN105220245A (zh) | 一种适宜电纺聚四氟乙烯超细纤维膜的纺丝溶液 | |
| CN112812380A (zh) | 一种海藻酸钠/芳纶纳米纤维复合膜及其制备方法和应用 | |
| CN106435833B (zh) | 一种化学交联改性海藻酸盐纤维及其制备方法 | |
| CN103183833B (zh) | 一种光交联海藻酸钠与聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物复合膜的制备方法 | |
| CN103289129A (zh) | 一种生物质基环保膜及制备方法 | |
| CN108752644A (zh) | 一种高强度的阳离子化改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜及制备方法 | |
| CN102093717A (zh) | 磺化聚醚砜/TiO2纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN105386135A (zh) | 一种用于生产聚四氟乙烯超细纤维微孔膜的静电纺丝溶液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151209 |