[发明专利]一种表面含有纳米凸起结构的纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种表面含有纳米凸起结构的纳米纤维，其特征在于：所述的纳米纤维由热塑性聚合物纳米纤维及其表面凸起的纳米颗粒组成，且组分按以下质量百分比：热塑性聚合物：60％～99％，纳米颗粒：1％～40％；所述的纳米颗粒直径为1～50nm，所述的纳米纤维的直径为50～350nm；

所述纳米纤维的制备方法为：将热塑性聚合物、纳米颗粒熔融共混制备得纳米颗粒/热塑性聚合物复合物，然后将所得复合物与醋酸丁酸纤维素按比例共混熔融纺丝得到纳米颗粒/热塑性聚合物/CAB三元复合纤维，并经过溶剂萃取去除醋酸丁酸纤维素，制备得到纳米颗粒/热塑性聚合物复合纳米纤维，然后经过特定溶剂浸泡处理，得到表面含有纳米凸起结构的纳米纤维；

所述特定溶剂浸泡处理具体为在30～100℃下在溶剂中浸泡10～120min；所述特定溶剂浸泡处理的溶剂为丙酮、异丙醇、叔丁醇、正丁醇、苯、甲苯、二甲苯、苯酚、甲酸、乙酸、硫酸、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的表面含有纳米凸起结构的纳米纤维，其特征在于：所述的热塑性聚合物为PVA-co-PE、PP、PA、PET、PBT、PTT、PMMA中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的表面含有纳米凸起结构的纳米纤维，其特征在于：所述的纳米颗粒为纳米氧化物颗粒、纳米金属颗粒、纳米聚合物颗粒中的一种或多种混合，且熔点高于所述的热塑性聚合物。

4.根据权利要求1所述的表面含有纳米凸起结构的纳米纤维，其特征在于：所述的纳米纤维能够应用于过滤、吸附、催化、抗菌领域。

5.一种如权利要求1所述的表面含有纳米凸起结构的纳米纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、先将热塑性聚合物、纳米颗粒熔融共混制备得纳米颗粒/热塑性聚合物复合物；

S2、将步骤S1所得复合物与醋酸丁酸纤维素(CAB)按预定比例共混熔融以及纺丝处理，得到纳米颗粒/热塑性聚合物/CAB三元复合纤维；

S3、将步骤S2得到的复合纤维进行回流处理去除CAB，得到纳米颗粒/热塑性聚合物复合纳米纤维；

S4、将步骤S3得到的纳米颗粒/热塑性聚合物复合纳米纤维经过溶剂处理，得到表面含有纳米凸起结构的纳米纤维材料；

步骤S4所述的溶剂为丙酮、异丙醇、叔丁醇、正丁醇、苯、甲苯、二甲苯、苯酚、甲酸、乙酸、硫酸、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺中的一种或多种；

步骤S4所述的溶剂处理具体为在30～100℃下在溶剂中浸泡10～120min。

6.根据权利要求5所述的一种表面含有纳米凸起结构的纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤S2所述的共混熔融处理为在140～240℃下，将复合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到纳米颗粒/热塑性聚合物/CAB三元复合材料。

7.根据权利要求5所述的一种表面含有纳米凸起结构的纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的纳米颗粒/热塑性聚合物复合物的质量百分比为1％～40％：60％～99％；步骤S2所述的纳米颗粒/热塑性聚合物复合物与CAB的质量百分比为5％～40％：60％～95％。

8.根据权利要求5所述的一种表面含有纳米凸起结构的纳米纤维的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述的回流处理，具体为在40～60℃的丙酮中回流6～72小时萃取去除CAB。