分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法

摘要

本发明公开了一种分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，依次包括a)蓝色静电纺丝溶液制备：称取一定质量比的聚丙烯腈（PAN）、分散蓝2BLN染料，混合溶于N-N二甲基甲酰胺（DMF），搅拌后得到分散均匀的蓝色静电纺丝溶液；b)静电纺丝：设定喷丝头与接收板距离为11～19cm，调整蓝色静电纺丝溶液的流速为0.3～1.1ml/h，喷丝头直径为0.3～0.55mm，稳定挤出时，施加9～17KV的高压静电进行静电纺丝；c)铝箔纸接收：通过铝箔纸接收板接收喷丝头上挤出的丝，得到蓝色纳米纤维膜等步骤。本发明制备方法简单，制备出的有色纳米纤维膜色泽匀染性较好，制备过程中无水介质，无污染，无染废料产生，耗能低，对环境污染小。

权利要求

1.分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：a)蓝色静电纺丝溶液制备：称取一定质量比的聚丙烯腈(PAN)、分散蓝2BLN染料置于

20ml的样品瓶中，聚丙烯腈(PAN)的浓度为6～10wt％，分散蓝2BLN染料与聚丙烯腈(PAN)的质量比例为1：10～30，利用移液管移取15ml的N-N二甲基甲酰胺(DMF)，样品瓶用生料带密封，加热到60℃搅拌24小时，搅拌后得到分散均匀的蓝色静电纺丝溶液；

b)静电纺丝：设定喷丝头与接收板距离为11～19cm，调整蓝色静电纺丝溶液的流速为

0.3～1.1ml/h，喷丝头直径为0.3～0.55mm，稳定挤出时，施加9～17KV的高压静电进行静电纺丝；

c)铝箔纸接收：通过铝箔纸接收板接收喷丝头上挤出的丝，得到蓝色纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，其特征在于：所述a)步骤中的聚丙烯腈(PAN)的分子量Mw＝130000～170000g/mol；聚丙烯腈(PAN)的链状结构为：

3.如权利要求1所述的分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，其特征在于：所述a)步骤中的分散蓝2BLN染料的结构式为：

说明书

分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及原液着色和静电纺丝法相结合制备分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜，属于功能性纳米纤维的制备技术领域。【背景技术】

[0002] 静电纺丝技术是基于高压电场下导电流体产生高速喷射原理，在毛细喷丝头和接地极间瞬时产生一个电位差，使毛细管内溶液或者熔融体克服自身的表面张力和粘弹性力，在喷丝头末端呈现半球状液滴。随着电场强度增加，液滴被拉成圆锥状即Taylor锥。当电场强度超过某一临界值后，将克服液滴表面张力形成射流，在电场中进一步加速，直径减小，拉伸成一直线至一定距离后弯曲，进行循环或者循螺旋形路径行走，伴随溶剂挥发或熔融体冷却固化，终落在收集板上形成纤维。

[0003] 通过静电纺丝可将天然或化学聚合物纺制出微米至纳米级各类纤维，是一独特的纳米纤维制备方法，工序简单、设备廉价、广泛运用于光电子器件、传感器技术、催化、过滤以及医学等领域，如：静电纺材料能很好模拟细胞外基质(ECM)结构，提供潜在的组织工程支架。

[0004] 原液着色是指在聚合加工过程中或过程后，在纺丝前加入着色剂制得有色纤维的生产方法。经过九十多年的发展，原液染色技术目前在欧美和日本已广泛用于合成纤维。其中已工业化生产的原液染色纤维包括：聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈等。原液染色效果优越、工艺简单、污染小、节约能源，尤其适用于按标准色号进行大规模生产的织物，它在一切需要高度染色均匀度和坚牢度的应用领域中占据稳固地位，具有广阔的发展前景。

[0005] 本发明将静电纺丝技术和原液着色技术相结合制备有色纳米纤维膜，制备方法简单，得到的蓝色纳米纤维膜匀染性好，制备过程中无水介质，无污染，无染废料产生，耗能低，对环境污染小，属于一种环境友好型制备有色纳米纤维的方法。【发明内容】

[0006] 本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，能够制备方法简单，得到的蓝色纳米纤维膜匀染性好，制备过程中无水介质，无污染，无染废料产生，耗能低，对环境污染小。

[0007] 为实现上述目的，本发明提出了分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，依次包括以下步骤：

[0008] a)蓝色静电纺丝溶液制备：称取一定质量比的聚丙烯腈(PAN)、分散蓝2BLN染料置于20ml的样品瓶中，聚丙烯腈(PAN)的浓度为6～10wt％，分散蓝2BLN染料与聚丙烯腈(PAN)的质量比例为1：10～30，利用移液管移取15ml的N-N二甲基甲酰胺(DMF)，样品瓶用生料带密封，加热到60℃搅拌24小时，搅拌后得到分散均匀的蓝色静电纺丝溶液；

[0009] b)静电纺丝：设定喷丝头与接收板距离为11～19cm，调整蓝色静电纺丝溶液的流速为0.3～1.1ml/h，喷丝头直径为0.3～0.55mm，稳定挤出时，施加9～17KV的高压静电进行静电纺丝；

[0010] c)铝箔纸接收：通过铝箔纸接收板接收喷丝头上挤出的丝，得到蓝色纳米纤维膜。

[0011] 作为优选，所述a)步骤中的聚丙烯腈(PAN)的分子量Mw＝130000～170000g/mol；聚丙烯腈(PAN)的链状结构为：

[0012]

[0013] 作为优选，所述a)步骤中的分散蓝2BLN染料的结构式为：

[0014]

[0015] 本发明的有益效果：

[0016] (1)本发明制备方法简单，制备出的有色纳米纤维膜色泽匀染性较好；

[0017] (2)静电纺丝和原液着色相结合制备有色纳米纤维膜，属于一种环境友好型制备有色纳米纤维的方法，制备过程中无水介质，无污染，无染废料产生，耗能低，对环境污染小。【具体实施方式】

[0018] 以下通过具体实施例来进一步说明本发明，但实施例仅用于说明，并不能限制本发明的范围。此外应了解，在阅读本发明讲述内容后，本领域技术人员课对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所先限定要求。

[0019] 实施例1：

[0020] 分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜制备方法，依次包括以下步骤：

[0021] (1)用电子天平称取一定量分散蓝2BLN和PAN粉末(其中分散蓝2BLN、PAN质量比为1:10，且PAN质量分数为8％)置于20ml的样品瓶中，利用移液管移取15ml的N-N二甲基甲酰胺(DMF)，样品瓶用生料带密封，加热到60℃搅拌24小时，最终制得PAN分散比较均匀的溶液。

[0022] (2)裁出面积为40cm×40cm的锡箔纸紧贴于平板收集器上，取5ml纺丝溶液样品放入注射针管中，将高压发生器正极与喷丝口相连，负极与平板接收器相连，调节注射泵溶液流速0.7ml/h，设定喷丝头与接收板距离15cm，喷丝头直径0.43mm，待其稳定挤出时开启高压发生器至设定电压15KV。

[0023] (3)通过铝箔纸接收板得到分散蓝2BLN/聚丙烯腈基有色纳米纤维膜。

[0024] 该制备方法简单，制备出的有色纳米纤维膜色泽匀染性较好，静电纺丝和原液着