本發明專利技術公開了一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其包括以下步驟：常溫下將聚酰胺溶于溶劑中，待完全溶解后，攪拌20-24小時，制得紡絲液，紡絲液的質量百分比濃度為10%-40%；將制得的紡絲液采用低速旋轉噴絲的方法進行紡絲，噴絲頭轉速為1000-8000轉/分，收集得到蓬松的尼龍長納米纖維紗。本發明專利技術采用低速旋轉噴絲的方法制備納米纖維，由于旋轉速度低，因此制得的納米纖維是連續長纖維，直徑均勻，而且不會粘連在一起，形成蓬松的，可分離的長納米纖維紗，這種長納米纖維紗可以像面紗一樣用傳統的紡紗工藝再加工，從而制備由納米纖維構成的線，甚至紡織成納米布。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的制備方法，同時還涉及該方法所采用的旋轉噴射紡絲裝置。
技術介紹
近幾年來，隨著納米技術的迅猛發展，納米纖維因其獨特的性質越來越得到研究者的重視。納米纖維的主要特點是尺寸大大縮小，具有許多特殊性質，如表面效應、小尺寸效應、界面效應和量子尺寸效應等。總體來說，制備納米纖維的方法有很多，如拉伸法、模板合成法、自組裝法、微相分離法、靜電紡絲法等。靜電紡絲技術制備的電紡纖維膜具有比表面積大、孔隙率高、空洞連通性好等特點，因此，電紡纖維膜在增強復合材料、過濾分離、組織工程、生物催化等領域具有潛在應用價值。當前，靜電紡絲已經成為納米纖維的主要制備方法之一。電紡絲技術是利用聚合物溶液(或熔體)在電場下的噴射，經溶劑蒸發或熔體冷卻而固化，來制備納米級超精細纖維的一種新型加工方法。然而，盡管電紡絲用途和普及廣泛，但由于其需要高壓電場控制、對溶液電導率變化較敏感、生產率較低以及生產出三維結構較困難等缺點限制了其應用。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于提供一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法；本專利技術的目的之二在于提供一種可供上述方法使用的旋轉噴射紡絲裝置。其技術解決方案是: 一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其包括以下步驟:常溫下將聚酰胺溶于溶劑中，待完全溶解后，攪拌20-24小時，制得紡絲液，紡絲液的質量百分比濃度為10%_40% ;將制得的紡絲液采用低速旋轉噴絲的方法進行紡絲，噴絲頭轉速為1000-8000轉/分，收集得到蓬松的尼龍長納米纖維紗。上述聚酰胺優選為尼龍6、尼龍66、尼龍610或尼龍1010。上述溶劑優選為甲酸、乙酸、三氟乙酸或甲磺酸。上述紡絲液的質量百分比濃度優選為20%_30%，噴絲頭轉速優選為3000-3500轉/分。一種旋轉噴射紡絲裝置，其包括用于盛放紡絲液的紡絲管、帶動紡絲管旋轉的電機、以及纖維收集器，紡絲管豎直設置，頂端敞口，底端封閉并與電機轉軸固定連接，在紡絲管的管壁下部設置有外伸的噴絲頭，在噴絲頭的內部順延其軸向設置有噴絲孔，噴絲孔與紡絲管內部連通，纖維收集器設置在紡絲管的下方，噴絲孔噴出的紡絲液固化后形成的纖維落入纖維收集器中。優選的，上述噴絲頭水平設置。優選的，上述噴絲孔的孔徑為0.6mm。本專利技術的有益技術效果是:本專利技術采用低速旋轉噴絲的方法制備納米纖維，由于旋轉速度低，因此制得的納米纖維是連續長纖維，直徑均勻，而且不會粘連在一起，形成蓬松的，可分離的長納米纖維紗，這種長納米纖維紗可以像面紗一樣用傳統的紡紗工藝再加工，從而制備由納米纖維構成的線，甚至紡織成納米布。另外，本專利技術提供了一種旋轉噴射紡絲裝置，該裝置可供上述方法使用，結構簡單，操作方便。附圖說明下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術作進一步說明:圖1為旋轉噴射紡絲裝置的結構示意圖；圖中:1-紡絲管，2-電機，201-轉軸，3-纖維收集器，4-噴絲頭，5-納米纖維；圖2為PA6質量百分比濃度30%，放大倍數5000倍，轉速分別為2000、3000、3500、4000轉/分的纖維掃描電鏡圖；其中，圖2-1示出轉速為2000轉/分時所制得纖維的掃描電鏡圖，圖2-2示出轉速為3000轉/分時所制得纖維的掃描電鏡圖，圖2-3示出轉速為3500轉/分時所制得纖維的掃描電鏡圖，圖2-4示出轉速為4000轉/分時所制得纖維的掃描電鏡圖。具體實施例方式如圖1所示，一種旋轉噴 射紡絲裝置，其包括紡絲管1、電機2以及纖維收集器3。紡絲管I豎直設置，其頂端敞口，底端封閉，內部用于盛放紡絲液，在紡絲管I的管壁下部設置有噴絲頭4。噴絲頭4水平設置，在噴絲頭4的內部順延其軸向設置有噴絲孔，噴絲孔與紡絲管I的內部連通。電機2的轉軸201與紡絲管I的底端固定連接。纖維收集器3設置在紡絲管I的下方。上述噴絲頭4的旋轉半徑為10cm，噴絲孔的孔徑為0.6mm。下面結合上述旋轉噴射紡絲裝置對制備尼龍長納米纖維紗的方法進行說明。常溫下將尼龍6溶于甲酸中，配制質量百分比濃度為30%的尼龍6-甲酸溶液，待完全溶解后，常溫下用78-2型雙向磁力加熱攪拌器攪拌24小時，制得紡絲液。將制得的紡絲液從頂端敞口加入紡絲管I中，開動電機2，使電機2帶動與轉軸201固定連接的紡絲管I旋轉，控制噴絲頭4的轉速為3500轉/分。旋轉噴絲頭4噴出的紡絲液固化后形成的納米纖維落入纖維收集器3中。此低速旋轉噴射紡絲的方法制得的是連續長纖維，直徑均勻，在100-2000納米范圍，可根據需要調節，而且納米纖維不會粘結在一起，而是形成蓬松的納米纖維紗，可以進行紡紗工藝加工。制備方法同上，區別在于調整噴絲頭4的轉速分別為2000轉/分、3000轉/分或4000轉/分。將上述不同轉速下制得的PA6納米纖維固定在試樣臺上，噴金處理后，用日立S-4700型掃描電子纖維鏡觀察纖維形貌，結果如圖2所示。從圖2中可以看出，纖維的排列比較整齊，直徑分布較均勻，大部分集中在SOOnm左右，說明運用旋轉紡絲法可以制得直徑較為均勻的PA6納米纖維。上述尼龍長納米纖維紗還可采用以下方法制備。如，配制質量百分比濃度為20%的尼龍6-甲酸溶液，其余制備方法同上。再如，配制質量百分比濃度為40%的尼龍6-甲酸溶液，控制噴絲頭的轉速為3000轉/分，其余制備方法同上。如，將尼龍66溶于乙酸中，配制質量百分比濃度為30%的尼龍66-乙酸溶液，控制噴絲頭的轉速為2000轉/分，其余制備方法同上。再如，將尼龍1010溶于甲磺酸中，配制質量百分比濃度為35%的尼龍1010-甲磺酸溶液，控制噴絲頭的轉速為3500轉/分，其余制備方法同上。應當理解的是，上述針對實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本專利技術專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本專利技術的啟示下，在不脫離本專利技術權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，本專利技術的請求保護范圍應以所附權利 要求為準。權利要求1.一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其特征在于包括以下步驟: 常溫下將聚酰胺溶于溶劑中，待完全溶解后，攪拌20-24小時，制得紡絲液，紡絲液的質量百分比濃度為10%_40% ;將制得的紡絲液采用低速旋轉噴絲的方法進行紡絲，噴絲頭轉速為1000-8000轉/分，收集得到蓬松的尼龍長納米纖維紗。2.根據權利要求1所述的一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其特征在于，所述聚酰胺為尼龍6、尼龍66、尼龍610或尼龍1010。3.根據權利要求1所述的一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其特征在于，所述溶劑為甲酸、乙酸、三氟乙酸或甲磺酸。4.根據權利要求1所述的一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其特征在于，所述紡絲液的質量百分比濃度為20%-30%，噴絲頭轉速為3000-3500轉/分。5.一種旋轉噴射紡絲裝置，其特征在于:包括用于盛放紡絲液的紡絲管、帶動紡絲管旋轉的電機、以及纖維收集器，紡絲管豎直設置，頂端敞口，底端封閉并與電機轉軸固定連接，在紡絲管的管壁下部設置有外伸的噴絲頭，在噴絲頭的內部順延其軸向設置有噴絲孔，噴絲孔與紡絲管內部連通，纖維收集器設置在紡絲管的下方，噴絲孔噴出的紡絲液固化后形成的纖維落入纖維收集器中。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制備可用于再紡織加工的尼龍長納米纖維紗的方法，其特征在于包括以下步驟：常溫下將聚酰胺溶于溶劑中，待完全溶解后，攪拌20?24小時，制得紡絲液，紡絲液的質量百分比濃度為10%?40%；將制得的紡絲液采用低速旋轉噴絲的方法進行紡絲，噴絲頭轉速為1000?8000轉/分，收集得到蓬松的尼龍長納米纖維紗。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張茂峰，鐘玲，殷茂淑，楊秀麗，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：發明
國別省市：
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