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一種聚乙烯醇/動物奶納米纖維膜及其制備方法_2

文檔序號:9593470閱讀:來源:國知局
聚乙烯醇優(yōu)選使用的分子量為12萬?22萬的聚乙烯醇,提供聚乙烯醇溶液優(yōu)選為將聚乙烯醇與溶劑在封閉條件下混合均勻;本發(fā)明使用的溶劑優(yōu)選為水性溶劑,更優(yōu)選為水,最優(yōu)選為去離子水,因為去離子水中基本無任何離子形式的雜質,所以在靜電紡絲制備納米纖維膜過程中不會干擾噴絲過程。本發(fā)明優(yōu)選的在封閉條件下混合均勻具體為將所述聚乙烯醇與溶劑注入封閉的第一容器中,并將所述第一容器在水浴中進行磁力攪拌,得到聚乙烯醇溶液;或,將所述聚乙烯醇與溶劑注入開放的第二容器中,將所述第二容器密封,并將所述第二容器置于水浴中進行磁力攪拌,得到聚乙烯醇溶液。所述第一容器和第二容器均優(yōu)選為具有可拆卸具有密閉機構的容器,更有選為第一容器為帶密封蓋的容器,第二容器為開口容器,所述將第二容器密封優(yōu)選為在所述開口容器上用錫箔紙密封。
[0041]按照本發(fā)明,聚乙烯醇和去離子水的混合物在水浴磁力攪拌器的作用下能夠使聚乙烯醇溶液混合更加均勻,所述水浴的溫度優(yōu)選為40?100°C,更有選為50?90°C,最優(yōu)選為55?70°C ;攪拌時間為2?5小時,攪拌速度設定為70?100轉/分。按照本發(fā)明,所述聚乙稀醇溶液的質量濃度為5wt%? 15wt%,本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn),在聚乙稀醇和其他高分子化合物或天然高分子共同進行靜電紡絲制備納米纖維膜的過程中,溶液的濃度對產(chǎn)品的質量影響很大,尤其是對于動物奶這種粘稠度較高的物質,如果溶液粘度過高會堵塞注射器的噴絲頭,導致纖維不均勻,而粘度過低又不能形成纖維狀的產(chǎn)品,進而不能形成納米纖維膜,而溶液的濃度又直接影響著溶液的粘度,所以對溶液濃度的控制至關重要。
[0042]所以在所述聚乙烯醇溶液的基礎上,保證所述聚乙烯醇溶液與動物奶的重量比為(70?99): (1?30),更優(yōu)選為(75?95): (5?25),更優(yōu)選為(80?90): (10?20)。根據(jù)上述配比計算,所述紡絲溶液的濃度優(yōu)選為5%?15%。(正確)本發(fā)明中將制備好的聚乙烯醇溶液與動物奶優(yōu)選在室溫下混合,混合設備優(yōu)選為水浴磁力攪拌器,混合時間優(yōu)選為1?3小時。本發(fā)明公開的動物奶優(yōu)選為牛奶、羊奶、馬奶等哺乳家畜的奶,更優(yōu)選為牛奶或羊奶。
[0043]將制備得到的紡絲溶液在本領域技術人員常用的靜電紡絲設備中進行靜電紡絲,步驟具體為cl)調(diào)節(jié)紡絲溫度為20-25°C,濕度為50% -70% ;c2)將步驟b)得到的紡絲溶液在第一條件下進行靜電紡絲,得到預制件;所述第一條件具體為靜電紡絲設備的注射器噴絲出口(出口端)距接收板的距離為10-30cm,紡絲電壓為10-30kV,紡絲速度為
0.1-lmL/h ;
[0044]c3)將所述預制件干燥,得到聚乙烯醇/動物奶納米纖維膜。
[0045]優(yōu)選的,為了方便納米纖維膜的剝離,在所述步驟c2)中的接收板表面還包括一層基材,所述注射器出口端距所述基材的距離為10-30cm。所述基材優(yōu)選為鋁膜。所述基材的厚度對噴絲效果的影響可以忽略不計。
[0046]本發(fā)明還提供了一種所述的制備方法制備的聚乙烯醇/動物奶納米纖維膜。優(yōu)選的,所述聚乙烯醇和動物奶的重量比為(70?99): (1?30)。
[0047]以下為本發(fā)明具體實施例,詳細闡述本發(fā)明方案及效果。
[0048]實施例1
[0049]取聚乙烯醇粉末與去離子水進行混合,配成聚乙烯醇溶液濃度為5%,將混合溶液置于燒杯中,在燒杯口部位加上錫箔紙進行密封,將得到的混合溶液放入水浴磁力攪拌鍋中進行攪拌。水浴磁力攪拌鍋的設定溫度為90°C,攪拌時間為5小時,攪拌速度設定為80轉/分,直至形成完全均一透明的溶液。
[0050]從水浴磁力攪拌鍋中取出混合好的聚乙烯醇溶液,加入一定量的牛奶,使得聚乙烯醇和牛奶的質量比為80/20,放入磁力攪拌器上在室溫下進行攪拌2個小時,使得牛奶和混合液充分混合成為均一溶液。
[0051]靜電紡絲過程如下:
[0052]第一步:調(diào)節(jié)操作室內(nèi)環(huán)境溫濕度,確保紡絲環(huán)境溫度在20-25°C,濕度在50% -70%的范圍內(nèi)。
[0053]第二步:取鋁箔一塊,將鋁箔粘貼在接收板上。
[0054]第三步:將裝有紡絲液的注射器安裝在推進器上,注意推進器要頂住注射器的末端,直到有少許的紡絲液從針頭溢出即可。
[0055]第四步:將接收器置于注射栗和高壓直流電源之間,注射器的針頭距離鋁箔20cm。高壓直接電源的正極接針頭,負極接鋁箔。
[0056]第五步:打開高壓直流電源,旋轉調(diào)壓旋鈕,調(diào)節(jié)電壓30kV。
[0057]第六步:打開推進器開關,調(diào)節(jié)紡絲速度為0.5ml/h0
[0058]第七步:紡絲結束時,先將高壓直流電源的電壓調(diào)到零,然后關閉高壓直流電源,接著關閉注射栗,拔下二者電源插頭。取下沾有納米纖維膜的鋁箔,在室溫下進行干燥3小時,以確保溶劑的完全揮發(fā)。即得到所需要的生物可降解聚乙烯醇/牛奶納米纖維膜。
[0059]實施例2
[0060]取聚乙烯醇粉末與去離子水進行混合,配成聚乙烯醇溶液濃度為10%,將混合溶液置于燒杯中,在燒杯口部位加上錫箔紙進行密封,將得到的混合溶液放入水浴磁力攪拌鍋中進行攪拌。水浴磁力攪拌鍋的設定溫度為90°C,攪拌時間為5小時,攪拌速度設定為80轉/分,直至形成完全均一透明的溶液。
[0061 ] 從水浴磁力攪拌鍋中取出混合好的聚乙烯醇溶液,加入一定量的牛奶,使得聚乙烯醇和牛奶的質量比為80/20,放入磁力攪拌器上在室溫下進行攪拌3個小時,使得牛奶和混合液充分混合成為均一溶液。
[0062]靜電紡絲過程如下:
[0063]第一步:調(diào)節(jié)操作室內(nèi)環(huán)境溫濕度,確保紡絲環(huán)境溫度在20-25°C,濕度在50% -70%的范圍內(nèi)。
[0064]第二步:取鋁箔一塊,將鋁箔粘貼在接收板上。
[0065]第三步:將裝有紡絲液的注射器安裝在推進器上,注意推進器要頂住注射器的末端,直到有少許的紡絲液從針頭溢出即可。
[0066]第四步:將接收器置于注射栗和高壓直流電源之間,注射器的針頭距離鋁箔20cm。高壓直接電源的正極接針頭,負極接鋁箔。
[0067]第五步:打開高壓直流電源,旋轉調(diào)壓旋鈕,調(diào)節(jié)電壓20kV。
[0068]第六步:打開推進器開關,調(diào)節(jié)紡絲速度為0.3ml/h0
[0069]第七步:紡絲結束時,先將高壓直流電源的電壓調(diào)到零,然后關閉高壓直流電源,接著關閉注射栗,拔下二者電源插頭。取下沾有納米纖維膜的鋁箔,在室溫下進行干燥3小時,以確保溶劑的完全揮發(fā)。即得到所需要的生物可降解聚乙烯醇/牛奶納米纖維膜。
[0070]實施例3
[0071]取聚乙烯醇粉末與去離子水進行混合,配成聚乙烯醇溶液濃度為15%,將混合溶液置于燒杯中,在燒杯口部位加上錫箔紙進行密封,將得到的混合溶液放入水浴磁力攪拌鍋中進行攪拌。水浴磁力攪拌鍋的設定溫度為90°C,攪拌時間為5小時,攪拌速度設定為80轉/分,直至形成完全均一透明的溶液。
[0072]從水浴磁力攪拌鍋中取出混合好的聚乙烯醇溶液,加入一定量的牛奶,使得聚乙烯醇和牛奶的質量比為90/10,放入磁力攪拌器上在室溫下進行攪拌2個小時,使得牛奶和混合液充分混合成為均一溶液。
[0073]靜電紡絲過程如下:
[0074]第一步:調(diào)節(jié)操作室內(nèi)環(huán)境溫濕度,確保紡絲環(huán)境溫度在20-25°C,濕度在50% -70%的范圍內(nèi)。
[0075]第二步:取鋁箔一塊,將鋁箔粘貼在接收板上。
[0076]第三步:將裝有紡絲液的注射器安裝在推進器上,注意推進器要頂住注射器的末端,直到有少許的
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