一种纳米复合纤维及其制造方法与流程

本发明涉及纳米复合纤维制备技术领域，尤其涉及种纳米复合纤维及制备方法。

背景技术：

壳聚糖复合纳米纤维的电纺存在纯纺困难等问题，通过加入聚合物高分子聚乙烯醇以及工艺参数的调节等方法制得了壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维，显著提高了壳聚糖的纺丝性能，但聚乙烯醇溶解较为困难，影响了纤维的可纺性以及形貌。

技术实现要素：

本发明提供的纳米复合纤维，给出壳聚糖溶液和聚乙烯醇溶液的重量份数配比，能够得到形貌光滑，相互作用强的纳米复合纤维。

本发明还提供了一种纳米复合纤维制备方法，通过工艺参数的改进提高了壳聚糖的纺丝性能，能够改善纳米复合纤维的形貌特征。

本发明提供的技术方案为：

一种纳米复合纤维，包括：

将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，配置成浓度为5.5％-5.9％的壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中加入11％-15％的聚乙烯醇溶液共混后，超声分散均匀，静置脱泡得到纺丝原液，其中，其中壳聚糖溶液85～120份，聚乙烯醇溶液28～45份。

一种纳米复合纤维制备方法，包括：

步骤一、将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，并通过磁力搅拌均匀，配置成浓度为5.5％-5.9％的壳聚糖溶液；

步骤二、向所述壳聚糖溶液中加入11％-15％的聚乙烯醇溶液共混后，超声分散均匀，静置脱泡得到纺丝原液；

步骤三、将所述纺丝原液置于注射泵上，连接静电纺丝装置，开始静电纺丝；

步骤四、将在收集网上得到的纤维在干燥箱内干燥，得到壳聚糖、聚乙烯醇复合纳米纤维。

优选的是，所述步骤二中超声分散时间为8-10分钟，脱泡时间为8-16小时。

优选的是，所述壳聚糖溶液于所述聚乙烯醇溶液的按照重量分数混合，其中壳聚糖溶液85～120份，聚乙烯醇溶液28～45份。

优选的是，所述步骤三中静电纺丝过程包括：将所述静电纺丝装置的接受距离设定为10-20cm；电压设置为16-18kv,并据此设定纺丝原液流速为：

其中，lh为纺丝原液流速，l0为纺丝原液设定流速，s为静电纺丝装置的接收距离，v为静电纺丝装置电压。

优选的是，所述步骤四中设定所述干燥箱的加热温度为28℃～33℃。

优选的是，所述干燥箱的加热时间设置为30-45min。

优选的是，所述干燥箱内还设置有吹风机，所述吹风机设定风速为：

其中，μ为吹风机风速，μmax为吹风机最大风速，i为干燥箱高度，ith为吹风机高度；ρ1为干燥箱内温度上升时间；ρ2为吹风机想要时间，δi为震动系数，t为干燥时间，η为响应系数。

本发明提供的纳米复合纤维，给出壳聚糖溶液和聚乙烯醇溶液的重量份数配比，能够得到形貌光滑，相互作用强的纳米复合纤维。

本发明还提供了一种纳米复合纤维制备方法，通过工艺参数的改进提高了壳聚糖的纺丝性能，能够改善纳米复合纤维的形貌特征。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种纳米复合纤维，包括：将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，配置成浓度为5.5％-5.9％的壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中加入11％-15％的聚乙烯醇溶液共混后，超声分散均匀，静置脱泡得到纺丝原液，其中，其中壳聚糖溶液85～120份，聚乙烯醇溶液28～45份。

本发明还提供了一种纳米复合纤维制备方法，包括：

步骤一、将壳聚糖溶于乙酸水溶液中，并通过磁力搅拌均匀，配置成浓度为5.5％-5.9％的壳聚糖溶液；

步骤二、向所述壳聚糖溶液中加入11％-15％的聚乙烯醇溶液共混后，超声分散均匀，静置脱泡得到纺丝原液；超声分散时间为8-10分钟，脱泡时间为8-16小时。优选的是，所述壳聚糖溶液于所述聚乙烯醇溶液的按照重量分数混合，其中壳聚糖溶液85～120份，聚乙烯醇溶液28～45份。

步骤三、将所述纺丝原液置于注射泵上，连接静电纺丝装置，开始静电纺丝；将所述静电纺丝装置的接受距离设定为10-20cm；电压设置为16-18kv,并据此设定纺丝原液流速为：

其中，lh为纺丝原液流速，l0为纺丝原液设定流速，s为静电纺丝装置的接收距离，v为静电纺丝装置电压。

步骤四、将在收集网上得到的纤维在干燥箱内干燥，得到壳聚糖、聚乙烯醇复合纳米纤维，设定所述干燥箱的加热温度为28℃～33℃。所述干燥箱的加热时间设置为30-45min。所述干燥箱内还设置有吹风机，所述吹风机设定风速为：

其中，μ为吹风机风速，μmax为吹风机最大风速，i为干燥箱高度，ith为吹风机高度；ρ1为干燥箱内温度上升时间；ρ2为吹风机想要时间，δi为震动系数，t为干燥时间，η为响应系数。本发明提供的纳米复合纤维，给出壳聚糖溶液和聚乙烯醇溶液的重量份数配比，能够得到形貌光滑，相互作用强的纳米复合纤维。本发明还提供了一种纳米复合纤维制备方法，通过工艺参数的改进提高了壳聚糖的纺丝性能，能够改善纳米复合纤维的形貌特征。

至此，已经结合优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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