[发明专利]一种超疏水透湿纳米纤维膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超疏水透湿纳米纤维膜在包括户外服装、袖套和鞋套的服用产品中的应用，所述超疏水透湿纳米纤维膜具有接触角大于150°的超疏水结构，且透湿率大于12kg/m²/d，通过液喷纺丝装置进行液喷纺丝制备得到，包括以下步骤：

(1)制备纺丝液：称取PAN粉末、疏水SiO₂和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯(FM)溶解于N，N二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂中均匀混合，室温搅拌形成黄色透明状的纺丝液，消泡待用；其中：

所述PAN的分子量为15万，质量分数为8％–14％；

所述疏水SiO₂的质量分数为0.5％–4％；

所述FM的质量分数为0.5％–2％；

(2)液喷纺丝：将上述纺丝液倒入注射泵中，设置推进速度，将注射泵的出液口通过进液管与喷嘴联通，将喷嘴、调压阀、高压气罐通过气管相连，装上同轴纺丝针，多个喷嘴依序调整；打开调压阀和注射泵，纺丝液被推进至喷嘴内，并由同轴纺丝针的出口处流出，随即被同轴纺丝针喷出的高速气流牵伸成纤维，并沉积在接收网上形成三维堆砌多孔结构的纳米纤维膜；其中通过调整接收网与同轴纺丝针的间距、调压阀的压力以及更换不同孔径的同轴纺丝针改变所述纳米纤维膜的沉积结构；

(3)热处理：取下上述纳米纤维膜置于烘箱内热处理，得到超疏水透湿纳米纤维膜；

所述液喷纺丝装置包括高压气罐、注射泵、若干并联的喷嘴、与所述喷嘴匹配连接的同轴纺丝针和接收网，所述高压气罐通过连接有调压阀的气管与所述喷嘴连通，所述注射泵的进液管与所述喷嘴连通，所述接收网置于所述同轴纺丝针前方用于接收所述同轴纺丝针经高速气流吹喷沉积的纳米纤维膜，所述接收网与同轴纺丝针的间距为40–70cm，所述同轴纺丝针的内径为0.26–0.5mm。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述注射泵的推进速度为0.2–0.5ml/min；

和/或所述调压阀的压力为0.05–0.2MPa；

和/或所述接收网与同轴纺丝针的间距为40–70cm；

和/或所述同轴纺丝针内径为0.26–0.5mm。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述烘箱的温度为100–160℃，热处理时间为5–20min。

4.根据权利要求1至3任一项所述的应用，其特征在于，

步骤(1)中，所述PAN的分子量为15万，质量分数为12％，所述疏水SiO₂的质量分数为2％，所述FM的质量分数为1.5％；

步骤(2)中，所述注射泵的推进速度为0.3ml/min，所述调压阀的压力为0.15MPa，所述接收网与同轴纺丝针的间距为70cm，所述同轴纺丝针内径为0.32mm；

步骤(3)中，所述烘箱的温度为140℃，热处理时间为15min。