[发明专利]一种可变色纳米纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性纳米纤维的制备技术领域，尤其涉及一种可变色纳米纤 维膜的制备方法。

背景技术

纳米纤维具有极大的比表面积、横纵比(长度直径比)、曲率半径、极强 的与其他物质的互相渗透力，纳米纤维膜具有极高的孔隙度、极好的柔韧性、 吸附性，这些显著的性质使得纳米纤维在很多重要领域具有巨大的应用前景。

可变色纳米纤维膜的颜色是通过感知周围环境PH值的变化而变化的，这种 纳米纤维膜可应用于食品包装、纺织工程、组织工程等领域。

传统的纳米静电纺丝技术存在一些缺陷，产量低，同时受溶液溶度、粘性 等性能影响较大，且由于针头直径较小，易堵塞针头。

气泡静电纺丝法作为一种新型的静电纺丝方法，通过气体在聚合物溶液中 吹出大量的气泡，气泡破裂形成射流，在静电力的作用下，这些射流被拉伸、 细化，最终形成纳米纤维。

因此，有必要提供一种利用气泡静电纺丝技术制备可变色纳米纤维膜的制 备方法，得到一种功能性纳米纤维膜。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可变色纳米纤维膜的制备方法，该 纳米纤维膜可以感知周围环境PH值的变化，有一定的功能性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可变色纳米纤维膜的制备方法，其包括步骤：

S1：用电子称称取高聚物，溶于有机溶剂中，充分溶解，得到高聚物溶液；

S2：用电子称称取高聚物溶液溶质质量4％～6％的酸碱指示剂，溶于上述高 聚物溶液，充分溶解，得到气泡静电纺丝液；

S3：设置纺丝电压与接收距离，采用气泡静电纺丝，在接收板上得到纳米 纤维膜。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S1中，所述高 聚物为聚丙烯腈或聚偏氟乙烯或聚苯乙烯或聚醚砜或聚乳酸等不溶于水的高聚 物。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S1中，所述有 机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺和二氯 甲烷的混合溶剂。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S2中，所述酸 碱指示剂为酚酞或或酚红或对-二甲苯酚蓝或溴甲酚绿或甲基橙或甲基红或甲酚 红或乙基橙等。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S3中进行气泡 静电纺丝具体步骤包括：

S31：将配置好的纺丝溶液倒入储液器中并注入气体，使之产生气泡；

S32：将储液器和接收板分别连接直流高压电源的正负极，接收板用铝箔覆 盖；

S33：打开高压电源并调节电压开始纺丝；

S34：待纺丝结束后，调零高压电源并切断电源，然后取下接收板铝箔上收 集到的纤维和纤维膜制品。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S31中，通过 产生的气泡在高压静电下形成射流。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S32中进行气 泡静电纺丝时，所述接收板和气泡之间的距离调节范围为20-30cm。

优选的，在上述可变色纳米纤维膜的制备方法中，所述步骤S33中进行气 泡静电纺丝时，所述电压调节范围为15-30kv。

上述技术方案可以看出，本发明实施例的可变色纳米纤维膜的制备方法是 将高聚物和酸碱指示剂均溶于有机溶剂，得到气泡静电纺丝液，然后进行纺丝， 得到纳米纤维膜，该纳米纤维膜可在不同PH值溶液中变色，使得纳米纤维膜有 一定的功能性。本发明制备工艺简单、成本低、产量大，便于规模化批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明可变色纳米纤维膜的制备方法一种实施例的示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种可变色纳米纤维膜的制备方法，在制备过程中，将高聚 物和酸碱指示剂均溶于有机溶剂，得到气泡静电纺丝液，然后进行纺丝，得到 纳米纤维膜，该纳米纤维膜可在不同PH值溶液中变色，使得纳米纤维膜有一定 的功能性。