一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法。包括：將用于靜電紡絲的聚乳酸顆粒溶于單一組分的溶劑中，然后采用水浴接收槽接收纖維膜，最終依靠相轉(zhuǎn)化原理制得具有納米孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸纖維膜。本發(fā)明操作方法簡(jiǎn)單，成本低，實(shí)施條件溫和，在常規(guī)濕度下即可進(jìn)行。所得的聚乳酸納米孔纖維膜在單根纖維上能呈現(xiàn)出孔徑為幾十到幾百納米的多孔結(jié)構(gòu)，該納米孔纖維膜具有孔隙率高，比表面積大的特點(diǎn)，從而大大擴(kuò)大了聚乳酸纖維膜的應(yīng)用范圍。
【專利說(shuō)明】一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于靜電紡絲【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 靜電紡絲技術(shù)是由Formhals于1934年首次提出。該技術(shù)是將聚合物溶液或熔體 在高壓靜電場(chǎng)的作用下從噴口噴出，形成穩(wěn)定的細(xì)流，然后溶劑揮發(fā)或熔體冷卻，纖維逐漸 變細(xì)，最后在接收裝置上收集并固化，形成超細(xì)纖維雜亂無(wú)章排列的薄層。其核心是使帶電 聚合物溶液或熔體在電場(chǎng)中流動(dòng)變形牽伸，然后冷卻固化，得到纖維狀物質(zhì)。
[0003] 近年來(lái)，已有不少學(xué)者運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)成功制備出結(jié)構(gòu)多樣的納米纖維，尤其 是在制備多孔纖維方面取得了顯著效果。但目前制備靜電紡多孔纖維的方法大致分為兩 種：一種方法是在較高濕度的條件下，利用雙組份溶劑揮發(fā)速率的不同產(chǎn)生多孔：另一種 方法是將兩種聚合物溶于同一溶劑進(jìn)行紡絲，成膜后再洗掉其中一種成分。這兩種方法雖 簡(jiǎn)單易行，但存在一些不足，例如，第一種方法對(duì)濕度要求較高，而濕度過(guò)大會(huì)對(duì)紡絲效果 產(chǎn)生一定影響，因此經(jīng)常無(wú)法紡出形貌良好的多孔纖維。選擇雙組分溶劑或者雙聚合物進(jìn) 行紡絲，既要考慮雙聚合物在同一溶劑（或聚合物在雙組分溶劑）中的溶解性，同時(shí)還要考 慮紡絲過(guò)程中各物質(zhì)揮發(fā)速率，否則會(huì)導(dǎo)致多種物質(zhì)在溶液中分散不均，進(jìn)而影響纖維細(xì) 度及成絲效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種常規(guī)濕度環(huán)境下且使用單一組分 溶劑的靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法，該方法可在常規(guī)濕度的環(huán)境中紡出形貌良 好的多孔纖維，且操作簡(jiǎn)單易行。
[0005] 本發(fā)明是一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維的制備方法，包括：將用于靜電紡絲的聚 乳酸顆粒溶于單一組分的溶劑中，然后采用水浴接收槽接收纖維膜，最終依靠相轉(zhuǎn)化原理 成功制備出孔徑為幾十到幾百納米孔洞結(jié)構(gòu)的靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜。其具體操作步 驟如下：
[0006] (1)在注射器中加入配制好的一定濃度的聚乳酸紡絲液；
[0007] (2)將高壓電源正極與注射器針頭相連，負(fù)極與水浴接收槽的一端相接，同時(shí)將水 浴接收槽接地；
[0008] (3)打開(kāi)高壓電源，加以適當(dāng)電壓，同時(shí)打開(kāi)注射泵，以適當(dāng)?shù)乃俣葘⒓徑z液擠出， 形成纖維膜。
[0009] 所述的聚乳酸紡絲液中的溶劑選自三氯甲烷、二氯甲烷中的一種。
[0010] 所述的聚乳酸紡絲液的質(zhì)量濃度為8?10%。
[0011] 所述的高壓電源施加的電壓為10?30kV，注射泵的推進(jìn)速度為1?5ml/h。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：（1)采用水浴接收槽接收纖維膜，可實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度無(wú)控制的要求； (2)采用單一組分溶劑進(jìn)行紡絲，成本低，操作簡(jiǎn)單；（3)該方法可一步制得靜電紡聚乳酸 納米孔纖維膜，所制得的纖維膜在單根纖維上能呈現(xiàn)出孔徑為幾十到幾百納米的孔洞結(jié) 構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方案，其可選參數(shù)的范圍較廣，可 以是具體實(shí)例中舉出的，也可以選取其他參數(shù)進(jìn)行紡絲。以下是一些具體的實(shí)施實(shí)例：
[0014] 實(shí)施例1 :
[0015] 首先配制聚乳酸溶液，以二氯甲烷溶劑為例，量取68. 4ml二氯甲烷，然后加入9g 聚乳酸，并磁力攪拌2h。
[0016] 紡絲液配制完成后，將紡絲液加入注射器中，同時(shí)將水浴接收槽放在注射器下方， 然后開(kāi)啟高壓電源及注射泵開(kāi)始靜電紡絲。靜電紡絲各工藝參數(shù)：溫度25°c，濕度20%，紡 絲液濃度9%，電壓20kV，接收距離10cm，注射泵推進(jìn)速度2ml/h。紡絲結(jié)束后經(jīng)干燥得靜 電紡聚乳酸納米孔纖維膜。
[0017] 實(shí)施例2:
[0018] 首先配制聚乳酸溶液，以二氯甲烷溶劑為例，量取69. 1ml二氯甲烷，然后加入8g 聚乳酸，并磁力攪拌lh。
[0019] 紡絲液配制完成后，將紡絲液加入注射器中，同時(shí)將水浴接收槽放在注射器下方， 然后開(kāi)啟高壓電源及注射泵開(kāi)始靜電紡絲。靜電紡絲各工藝參數(shù)：溫度20°c，濕度25%，紡 絲液濃度8 %，電壓25kV，接收距離5cm，注射泵推進(jìn)速度3ml/h。紡絲結(jié)束后經(jīng)干燥得靜電 紡聚乳酸納米孔纖維膜。
[0020] 實(shí)施例3 :
[0021] 首先配制聚乳酸溶液，以三氯甲烷溶劑為例，量取60. 4ml二氯甲烷，然后加入10g 聚乳酸，并磁力攪拌3h。
[0022] 紡絲液配制完成后，將紡絲液加入注射器中，同時(shí)將水浴接收槽放在注射器下方， 然后開(kāi)啟高壓電源及注射泵開(kāi)始靜電紡絲。靜電紡絲各工藝參數(shù)：溫度23°C，濕度30%，紡 絲液濃度10%，電壓10kV，接收距離15cm，注射泵推進(jìn)速度lml/h。紡絲結(jié)束后經(jīng)干燥得靜 電紡聚乳酸納米孔纖維膜。
【權(quán)利要求】
1. 一種靜電紡聚乳酸納米孔纖維膜的制備方法，所采用的制備裝置包括注射器、注射 泵、水浴接收槽和高壓電源。其特征在于包括以下步驟： 1) 將用于靜電紡絲的聚乳酸顆粒溶于單一組分的溶劑中； 2) 打開(kāi)高壓電源，施加適當(dāng)電壓，同時(shí)打開(kāi)與注射器相連的注射泵，以適當(dāng)?shù)乃俣韧苿?dòng) 注射器中的聚乳酸紡絲液，最終在水浴接收槽的表面上形成具有納米孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸纖維 膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的聚乳酸紡絲液中的溶劑選自 三氯甲烷、二氯甲烷中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的聚乳酸紡絲液的質(zhì)量濃度為 8 ?10%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的從針頭到水浴接收槽的距離 為 10 ?15cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的高壓電源施加的電壓為10? 30kV，注射泵的推進(jìn)速度為1?5ml/h。
【文檔編號(hào)】D04H1/728GK104213331SQ201410468060
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】徐志偉, 李顯華, 吳騰飛, 錢曉明, 田旭, 滕堃玥, 買巍, 單明景 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)