[发明专利]一种纳米纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明属纺织工业技术领域，涉及一种纳米纤维的制造方法。

背景技术

纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。

目前，国内外对于纳米纤维的制造方法大体可分为三大类：

一是分子技术制备法，目前报导较多的是单管或多管纳米碳管束的制备，其制备方法主要有3种：电弧放电法、激光烧蚀法和固定床催化裂解法。前两种方法因有多种形态碳产物共存，所以分离、纯化比较困难。电弧放电法将石墨棒置于充满氢气的容器内，用高压电弧放电，在阴极沉积成纳米碳管。固定床催化裂解法由天然气制备纳米碳管，将气体在分布板上有用活化了的催化剂吹成沸腾状态，在催化剂表面生长出纳米碳管。这种方法工艺简便，成本低，纳米碳管规模易控制，长度大，收率较高，但该方法中催化剂只能以薄膜的形式展开。   

  二是纺丝法制备法，这种方法又可分为聚合物喷射静电拉伸纺丝法、海岛型多组分纺丝法和单螺杆混抽法。

    三是生物制备法 ，这种方法是利用细菌培养出更加细小的纤维素。我国科学家由木醋杆菌合成的纳米级纤维素不含木质素，结晶度高，聚合度高，分子取向好，具有优良的机械性能。

以上三种纳米纤维的制造方法不但制造设备昂贵，而且制造工艺复杂，生产成本很高。例如，在静电纺丝工艺过程中，要将聚合物溶液或熔体加上几千至几万伏的高压静电，要将纺丝电极置于聚合物溶液内，通过电极的旋转，聚合物溶液在电极表面覆盖一层薄的液层，要将该体系置于高压电场下，当施加电压升高到临界值后，在电极表面的液层上才会形成很多突起，类似针头电纺中的泰勒锥，然后这些类似针头电纺中的泰勒锥被拉伸成一束束的射流，落在接收材料表面，才能形成纳米纤维毡。另外，市场上的一些纳米织物不能够耐水洗，有的纳米织物经过水洗几十次后就失去纳米织物的功能。

发明内容

本发明的一种纳米纤维的制造方法是将纳米涂料涂到普通纤维上对其进行改性使之成为纳米纤维，其制造方法分为二步：第一步是制造纳米涂料，第二步是制造纳米纤维。

本发明的纳米涂料由羟甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、纳米二氧化钛、乳化剂、去离子水、引发剂、成膜助剂、分散剂、润湿剂、流平剂、消泡剂和氨水所组成。其配方组成的重量百分比为：羟甲基丙烯酸5～12%，丙烯酸丁酯5～20%，甲基丙烯酸甲酯３～10%，纳米二氧化钛3～１5%，乳化剂0.1～1%，去离子水45～60%，引发剂0.1～0.3%，成膜助剂0.1～1%，分散剂0.1～0.32%，润湿剂0.1～0.3%，流平剂0.1～0.3%，消泡剂0.1～0.3%，氨水0.01～0.1%，配方中各组分含量之和为100%。

所述纳米二氧化钛的粒径为1～50nm，所述乳化剂为乳化剂OP、乳化剂OS当中的一种或二种，所述成膜助剂为十二醇酯，所述引发剂为过硫酸铵、过氧化苯甲酰当中的一种或二种，所述分散剂为聚丙烯酸钠、分散剂DH-6300当中的一种或二种，所述润湿剂为WET25，所述流平剂为DH-5234，所述消泡剂为有机硅消泡剂ST-50。

具体实施方法

1、纳米涂料的制造