本发明属于纤维膜制备,具体涉及一种自粘合纤维膜及其制备方法和应用。
背景技术:
1、目前提高静电纺丝玉米蛋白膜机械性能的主流策略是将成型的玉米蛋白膜进行化学交联或者与特定的纤维素基底进行粘附。其中,特定的纤维素基底通常是纤维素类纸巾,不仅适用范围小,而且纤维与纤维素基底的粘附依靠的是氢键作用,接触面较小,易导致分层,存在界面粘附效果差的缺陷;而化学交联是利用成型后的玉米蛋白膜与交联剂(如戊二醛、柠檬酸和甲醛)进行化学交联,其化学交联反应效率低且反应条件苛刻,并且存在玉米蛋白膜拉伸强度改善程度不高的缺陷,且大多数交联剂价格昂贵、不环保,交联过程的复杂工艺严重阻碍了规模化生产。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种自粘合纤维膜及其制备方法和应用,本发明制备的自粘合纤维膜是具有粘流态的自粘合纤维膜,可粘附多种基底,并且该自粘合纤维膜具有较高的拉伸强度。
2、为了实现本发明的目的,本发明提供了以下技术方案:
3、一种自粘合纤维膜的制备方法,包括以下步骤:
4、将纤维源、聚氧化乙烯、乙醇水溶液和丁香酚精油混合,得到纺丝液;
5、将所述纺丝液进行静电纺丝,得到所述自粘合纤维膜;
6、所述丁香酚精油的体积为纤维源、聚氧化乙烯和乙醇水溶液的总体积的2~12%。
7、优选地,所述纤维源包括玉米蛋白粉末和/或聚乙烯吡咯烷酮。
8、优选地,所述乙醇水溶液的体积分数为76~91%。
9、优选地,所述纤维源、聚氧化乙烯和乙醇水溶液的质量比为5~25:0.5~2:76~91。
10、优选地,所述混合在搅拌条件下进行;所述搅拌的速率为500~800rpm,时间为1~3h。
11、优选地,所述静电纺丝的条件包括:针头正电压为10~20kv,接收负电压为-2~0kv,接收距离为10~25cm,流速为0.5~2ml/h,纺丝时间为1~3h。
12、优选地,所述静电纺丝的基底为无纺布、锡纸或织物。
13、优选地,所述静电纺丝后还包括干燥;所述干燥的温度为室温,时间为2~3h。
14、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的自粘合纤维膜。
15、本发明还提供了上述技术方案所述自粘合纤维膜在空气过滤、生物医学领域或废水处理中的应用。
16、本发明提供了一种自粘合纤维膜的制备方法,包括以下步骤:将纤维源、聚氧化乙烯、乙醇水溶液和丁香酚精油混合,得到纺丝液;将所述纺丝液进行静电纺丝,得到所述自粘合纤维膜;所述丁香酚精油的体积为纤维源、聚氧化乙烯和乙醇水溶液的总体积的2~12%。本发明在纤维膜制备过程中添加丁香酚精油,降低了乙醇水溶液的挥发性,使纤维在静电纺丝过程中保持粘流态,从而形成纤维自粘合,避免了后处理过程和化学交联剂的使用。并且自粘合纤维膜能紧密粘附到基底表面,并广泛适用于多种基底(如亲水/疏水聚丙烯无纺布、锡纸、棉纤维素织物、丝蛋白织物和聚酯合成织物等)表面;同时提高了纤维膜的拉伸强度。此外,本发明所述制备方法由于只需要在纺丝液中添加丁香酚精油即可,简单环保、生产效率高、成本低,可规模化生产。
1.一种自粘合纤维膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述纤维源包括玉米蛋白粉末和/或聚乙烯吡咯烷酮。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述乙醇水溶液的体积分数为76~91%。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,所述纤维源、聚氧化乙烯和乙醇水溶液的质量比为5~25:0.5~2:76~91。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合在搅拌条件下进行;所述搅拌的速率为500~800rpm,时间为1~3h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的条件包括:针头正电压为10~20kv,接收负电压为-2~0kv,接收距离为10~25cm,流速为0.5~2ml/h,纺丝时间为1~3h。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的基底为无纺布、锡纸或织物。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝后还包括干燥;所述干燥的温度为室温,时间为2~3h。
9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备的自粘合纤维膜。
10.权利要求9所述自粘合纤维膜在空气过滤、生物医学领域或废水处理中的应用。