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静电纺丝纤维膜服装材料的制备方法

产品手册    2022-03-11 13:51

传统衣用纤维耐水性和防污性差,无法满足特殊行业工作者服装防护和舒适的要求。近年来,有许多学者对此进行了研究: 如刘清清介绍了智能服装在不同领域的发展现状,以及在医疗、运动、军事、安全防护等方面的应用,并对智能服装的未来发展趋势进行展望;王杰尝试将传感器融入服装材料中,比较了不同类型压力传感器的灵敏度,以及柔性及稳定性等性能的优势与缺陷,并介绍了电容式柔性压力传感器在人体运动及生命体征信号监测等方面的研究现状和发展趋势。 本文通过静电纺丝技术,以CNTs 为添加剂,制备出一种新型防水防污服装材料,希望为服装材料的创新提供理论基础。

 

1 试验材料与设备

1主要材料

N , N-二甲基甲酰胺(DMF) ;四氢呋喃(THF, ); 聚氨酯颗粒(PU); 碳纳米管(CNTs ); 三缩四乙二醇(TEG); 聚四氢呋喃醚二醇(PTMG); 全氟辛基乙基醇(TEOH-8)、甲醇; 4 , 4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI).

1主要设备

真空干燥箱; 磁力搅拌器; 超声波清洗机; 静电纺丝设备; 万能材料试验机; 纤维强度测试仪.

2试验方法

2线型双封端氟化聚氨酯(FPU) 的制备

第一步, 将DMF和MDI 放入装有温度计、恒压滴液漏斗、搅拌器、氮气保护装置的烧瓶中, 搅拌至固体完全溶解后, 加热 再TEOH-8 与DMF 的混合物滴加至该反应烧瓶中, 在恒温条件下反应;

第二步, 待反应结束后, 缓慢加入PTMG, 同时将反应温度加热后, 持续搅拌,然后一次性加入TEG, 并搅拌;

第三步, 将反应温度加热, 并一次性加入TEOH-8 和DMF, 充分搅拌使之混合均匀后, 将产物倒入去离子水中沉淀, 经过滤后放入真空干燥箱中进行干燥;

第四步, 在二甲基乙酰胺(DMAc) 中放入产物, 使其完全溶解, 将甲醇和去离子水混合后, 去除小分子聚合物, 并对沉淀物进行过滤干燥, 再用甲醇和水对干燥产物进行滤洗, 滤洗结束后, 置于真空干燥箱内烘干, 烘干后得到线型双封端氟化聚氨酯(FPU).

2纤维膜的制备

第一步, 将FPU 与PU 混合物倒入DMF 和THF 的混合物中, 待溶解完成后, 将混合物置于磁力搅拌器上在室温条件下搅拌后, 即得到纺丝溶液;

第二步, 将FPU 与PU 混合物倒入DMF 和THF 的混合物中,然后将不同比例的CNTs 加入至混合溶液中, 并置于超声波清洗机内超声处理12 h, 即得到碳纳米管纺丝溶液;

第三步, 用静电纺丝设备进行纺丝, 纺丝结束后, 将纤维膜置真空干燥箱中烘干, 即得到FPU/ PU/ CNTs 纤维膜.

图1 纤维膜的顶破强度与顶破伸长强度。