[发明专利]一种ZnO掺杂PET超细无纺布的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于PET超细无纺布的制备领域，特别涉及一种ZnO掺杂PET超细无纺布的制备方法。

背景技术

由于ZnO的特殊性质，以及ZnO在诸多领域的广阔应用前景，使得ZnO的制备技术始终是一个研究热点。同时伴随着超细纤维制备技术的逐步成熟，将纳米ZnO与超细纤维复合，从而获得功能性复合材料的研究也越来越多的引起人们的广泛关注。目前，使用ZnO纳米粉体赋予有机纤维高分子材料功能性的基本方法有：①由纳米ZnO的水相制备到纳米粉体的表面改性，从而提高纳米ZnO在有机相分散性，继而将纳米粉体加入聚合物纺丝液中纺制功能纤维。但这样的方法过程复杂、成本高、并且纳米ZnO粉体分散困难；②将纳米ZnO粉体与粘合剂共混后涂覆在有机高分子材料表面，赋予其特殊的功能。但这样的方法也同样面临超细粉体的分散问题，同时粘合剂的使用对有机高分子材料本身的性能影响是很难避免的。③通过静电力或者化学键结合，即通过对有机高分子材料表面或者纳米ZnO粉体表面进行改性，使其有能够相互结合的点。这样的过程显然是复杂的，不易操作的，而且静电力结合往往是不牢固的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种ZnO掺杂PET超细无纺布的制备方法，本发明工艺简单，原料易得而且价格低廉，设备要求低，能耗低，便于推广；所获得的无纺布具有优良的抗紫外性能，而且表面没有明显的缺陷；该方法成功克服了无机氧化锌纳米粉体在有机高聚物中的添加时所遇到的诸多困难和缺点，为氧化锌的应用，以及功能性高分子材料的制备奠定了良好的基础。

本发明的一种ZnO掺杂PET超细无纺布的制备方法，包括：

(1)将锌盐与表面活性剂按摩尔比1∶2混合，溶于有机溶剂中，在80℃下加热回流30min，待冷却后，弃去清液，其中，表面活性剂与有机溶剂的体积比为1∶25；

(2)加入体积比为1∶1的去离子水和碱剂，室温下磁力搅拌1h，离心后室温真空干燥后得到纳米ZnO粉体，其中，锌盐与碱剂的摩尔比为1∶5；

(3)配制200g/LPET的六氟异丙醇溶液和60g/L纳米ZnO的甲苯溶液；将上述两种溶液按体积比9∶1配制成ZnO/PET纺丝液；置于静电纺丝装置中纺丝，得到的产物于常温真空干燥24h。

所述步骤(1)中的Zn盐为ZnSO₄，表面活性剂为CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇COONa，有机溶剂为C₆H₁₄。

所述步骤(2)中的碱剂为浓度为0.1M～0.4M的NaOH溶液。

本发明采用油水界面法制备纳米氧化锌，该方法能够获得在有机相中分散性良好的纳米氧化锌，工艺简单，原料易得而且价格低廉，设备要求低，能耗低，便于推广，是一种制备超细纳米晶的优良方法。同时，通过静电纺丝法将油水界面法合成制备的纳米氧化锌添加到PET中，获得ZnO/PET超细纤维，通过简单的方法实现纳米ZnO粉体在有机纤维高分子材料中的添加，赋予PET纤维一定的功能性，并最终获得ZnO/PET超细纤维无纺布，以满足特殊用途无纺布的要求。

有益效果

(1)本方法工艺简单，原料易得而且价格低廉，设备要求低，能耗低，便于推广；

(2)本发明所获得的无纺布具有优良的抗紫外性能，而且表面没有明显的缺陷；

(3)该方法成功克服了无机氧化锌纳米粉体在有机高聚物中的添加时所遇到的诸多困难和缺点，为氧化锌的应用，以及功能性高分子材料的制备奠定了良好的基础。

附图说明

图1为实施例1所得的氧化锌的透射电镜图片；

图2为实施例1所得的氧化锌的X射线衍射图；

图3为实施例2中的纺丝装置图；

图4为实施例2中产品的扫描电镜图片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1