【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及聚乳酸纖維膜，具體而言，涉及一種聚乳酸復(fù)合纖維膜及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、聚乳酸(pla)纖維膜因其生物可降解性、良好的力學(xué)性能和環(huán)境友好性，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。在紡織行業(yè)，pla纖維被用來(lái)制作衣物和紡織品，提供了一種可持續(xù)的替代品，減少了對(duì)石油基合成纖維的依賴。在包裝材料領(lǐng)域，pla因其透明度和阻隔性能，被用于食品和飲料的包裝，減少了塑料污染。在醫(yī)療領(lǐng)域，pla纖維由于其生物相容性和可吸收性，被用作手術(shù)縫合線、藥物釋放載體以及組織工程支架。然而，在空氣過(guò)濾領(lǐng)域，盡管pla纖維膜顯示出了巨大的應(yīng)用潛力，但其過(guò)濾效果并未達(dá)到理想狀態(tài)，這主要是由于pla纖維膜固有的物理和化學(xué)性質(zhì)限制。
2、聚乳酸纖維膜的過(guò)濾問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是過(guò)濾效率不高。pla纖維膜的孔隙率和比表面積相對(duì)較低，導(dǎo)致其對(duì)微小顆粒物，如pm2.5的捕獲能力有限，特別是在需要高效過(guò)濾的場(chǎng)合，其過(guò)濾效果往往不盡如人意。二是耐熱性差，影響了其在高溫環(huán)境下的使用。pla的低熔點(diǎn)(約155～160℃)意味著纖維膜在高溫下容易變形或熔化，這限制了其在某些工業(yè)應(yīng)用中的使用，如高溫廢氣過(guò)濾。此外，pla纖維膜的表面電荷較低，不利于通過(guò)靜電效應(yīng)增強(qiáng)顆粒物的捕獲，這也是影響其過(guò)濾效率的一個(gè)重要因素。因此，盡管pla纖維膜在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)，但在空氣過(guò)濾應(yīng)用中，其過(guò)濾效果的不足成為了制約其更廣泛使用的關(guān)鍵問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種聚乳酸復(fù)合纖維膜及其制備方法與
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種聚乳酸復(fù)合纖維膜的制備方法，包括如下步驟：
3、s1，分別將plla和pdla溶解于第一溶劑中，得到plla溶液和pdla溶液；
4、s2，使用plla溶液和pdla溶液進(jìn)行靜電紡絲，得到雙組份聚乳酸纖維膜；
5、s3，對(duì)雙組份聚乳酸纖維膜進(jìn)行退火，得到立構(gòu)復(fù)合化聚乳酸纖維膜；
6、s4，將鋅鹽、有機(jī)配體溶于第二溶劑中，得到混合液；將混合液、立構(gòu)復(fù)合化聚乳酸纖維膜混合，得到混合物；
7、s5，對(duì)混合物進(jìn)行微波輔助水熱合成，清洗，干燥，得到聚乳酸復(fù)合纖維膜。
8、進(jìn)一步地，s1中，第一溶劑為氯仿、丙酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一種。
9、進(jìn)一步地，s1中，plla的重均分子量為10萬(wàn)～40萬(wàn)。
10、進(jìn)一步地，s1中，pdla的重均分子量為5萬(wàn)～30萬(wàn)。
11、進(jìn)一步地，s1中，plla溶液中plla的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～15％，pdla溶液中pdla的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～15％。
12、進(jìn)一步地，s2中，靜電紡絲消耗掉的plla溶液和pdla溶液的體積比為(1：1)～(3：2)。
13、進(jìn)一步地，s2中，靜電紡絲的方法為同軸靜電紡絲、并列靜電紡絲、雙針頭靜電紡絲、單針頭靜電紡絲中的至少一種。
14、進(jìn)一步優(yōu)選的，s2中，靜電紡絲的方法為同軸靜電紡絲。
15、進(jìn)一步地，s2中，靜電紡絲的條件為：電壓10～30kv，溫度20～60℃，濕度20％～60％，紡絲溶液消耗速率0.1～10ml/h，接收距離10～32cm，紡絲針頭內(nèi)徑0.5～1.37mm。
16、進(jìn)一步地，s2中，雙組份聚乳酸纖維膜中纖維的平均直徑為200～1300nm。
17、進(jìn)一步地，s3中，退火的溫度為30～150℃，時(shí)間為1～5h。
18、進(jìn)一步地，s4中，第二溶劑為二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、去離子水中的至少一種。
19、進(jìn)一步地，s4中，鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅、乙酸鋅中的至少一種。
20、進(jìn)一步地，s4中，有機(jī)配體為2-甲基咪唑。
21、進(jìn)一步地，s4中，鋅鹽溶液中鋅鹽的濃度為0.01～2mol/l，有機(jī)配體與鋅鹽的物質(zhì)的量之比為5:1～10:1。
22、進(jìn)一步地，s5中，微波輔助水熱合成的條件為：微波反應(yīng)釜輸出功率200～5000w，反應(yīng)溫度60～100℃，反應(yīng)時(shí)間10～80分鐘。
23、進(jìn)一步地，s5中，干燥的溫度為60～100℃，時(shí)間為12～24h。
24、根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種聚乳酸復(fù)合纖維膜，由本專利技術(shù)第一方面的制備方法制備所得。
25、進(jìn)一步地，聚乳酸復(fù)合纖維膜中含有zif-8晶體，zif-8晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～5％。
26、根據(jù)本專利技術(shù)的第三方面，提供了一種本專利技術(shù)第二方面的聚乳酸復(fù)合纖維膜在空氣過(guò)濾領(lǐng)域的應(yīng)用。
27、應(yīng)用本專利技術(shù)的技術(shù)方案，通過(guò)退火處理獲得立構(gòu)復(fù)合化聚乳酸纖維膜，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，具有優(yōu)異的耐熱性和力學(xué)性能，可以拓寬其在空氣過(guò)濾領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，通過(guò)微波輔助水熱合成的方法使mof晶體原位生長(zhǎng)在聚乳酸纖維表面，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，mof晶體的負(fù)載量高，可以有效增加聚乳酸復(fù)合纖維膜的比表面積，提高吸附和過(guò)濾能力。
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1.一種聚乳酸復(fù)合纖維膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S1中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S2中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S3中，所述退火的溫度為30～150℃，時(shí)間為1～5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S4中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述微波輔助水熱合成的條件為：微波反應(yīng)釜輸出功率200～5000W，反應(yīng)溫度60～100℃，反應(yīng)時(shí)間10～80分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為60～100℃，時(shí)間為12～24h。
8.一種聚乳酸復(fù)合纖維膜，其特征在于，由權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述制備方法制備所得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚乳酸復(fù)合纖維膜，其特征在于，所述聚乳酸復(fù)合纖維膜中含有ZIF-8晶體，所述ZIF
10.一種聚乳酸復(fù)合纖維膜在空氣過(guò)濾領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于，所述聚乳酸復(fù)合纖維膜由權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述制備方法制備所得或?yàn)闄?quán)利要求8或9所述聚乳酸復(fù)合纖維膜。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚乳酸復(fù)合纖維膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s1中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s2中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s3中，所述退火的溫度為30～150℃，時(shí)間為1～5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s4中，包括如下特征中的至少一項(xiàng)：
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述微波輔助水熱合成的條件為：微波反應(yīng)釜輸出功率200...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王存飛，于永寧，張偉貴，劉今，李瑞，尚涵，徐歡，何新建，喬金林，李鵬，王亞軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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