ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

состав для получения волокон методом электроформования

Классы МПК:D01F6/00 Однокомпонентные химические нити или подобные нити из синтетических полимеров; их производство
D01D5/08 способ прядения из расплава 
D01F1/02 добавление веществ в прядильные растворы или расплавленные массы,
D01F6/44 из смесей полимеров, полученных реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей, в качестве основной составляющей
D01F6/50 полиспиртов, полиацеталей или поликеталей
B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур
D04H3/00 Нетканые материалы, изготовленные из пряжи или мононитей достаточной длины
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет дизайна и технологии" (ФГБОУ ВПО "МГУДТ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-11-22
публикация патента:

Изобретение относится к технологии получения тонких полимерных волокон и нетканых материалов на их основе методом электроформования, в частности, к составам для получения волокон. Водный состав содержит в мас.% 15 -40 раствора интерполимерного комплекса, 50-80 раствора загустителя в воде (концентрация 8 - 14%) и регулятор кислотности 2Н НСl до рН=2 - 4. Интерполимерный комплекс получают смешением 1%-ного раствора полиакрилокислоты и 10%-ного раствора поливинилового спирта в соотношении компонентов 1:1. Загустителем является поливиниловый спирт или полиэтиленоксид. Вязкость состава составляет от 0,5 до 0,9 Па·с. Использование представленного формовочного состава позволяет довольно быстро получать волокна диаметром 200 - 400 нм с показателями гигроскопичности от 25 до 30% и паропроницаемости до 9-10 мг/см2·ч. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу получения тонких полимерных волокон и нетканых материалов на их основе методом электроформования. В последнее время материалы, полученные методом электроформования, находят применение в биоинженерии, медицине для создания продукции санитарно-гигиенического, косметологического и лечебного назначения. Учитывая условия эксплуатации таких материалов в контакте с человеческим организмом, наиболее предпочтительными системами для их формования являются экологически чистые составы без использования высокотоксичных растворителей.

Известен формовочный состав, описанный в работе «Использование метода электроформования для получения микроволокнистых структур из водного раствора поливинилового спирта» (Товмаш Алексей Владимирович, диссертация кандидата физико-математических наук: 02.00.04. - Москва, 2005. - 148 с). Электроформование из 11,8%-ного водного раствора поливинилового спирта проводилось шести-капиллярной гребенкой на приемный электрод в виде гладкого металлического, вращающегося со скоростью 2 оборота в минуту барабана, выполненного из нержавеющей стали. Для придания волокнистой структуре большей равномерности барабан совершал поступательное движение вдоль оси вращения. Недостатки данного технического решения - низкая производительность, длительность и неустойчивость процесса.

Наиболее близким по сути к заявленному изобретению является состав, описанный в патенте 00292005, МПК 6D 01F, 1971, представляющий собой 15 - 17%-ный раствор из смеси поливинилового спирта и полиакриловой кислоты с содержанием 5 - 15% полиакриловой кислоты в сополимере. Указанный раствор обезвоздушивают и формуют через фильеру с 300 отверстиями в солевую ванну (400 г/л Na2SO4 и 25 г/л ZnSO4). Фильерная вытяжка 10 - 15%, путь нити в ванне 1,2 м. Свежесформованное волокно вытягивают на 280% и затем подвергают термообработке при 210 - 220°С в течение 2 - 3 мин. Недостатками является длительность, сложность процесса производства.

Задачей изобретения является разработка нового формовочного состава на основе комплексообразующих водорастворимых полимеров, обеспечивающего получение ультратонких волокон с целью расширения сырьевой базы для переработки методом электроформования и увеличение производительности процесса.

Поставленная задача решается предложенным составом для получения волокон методом электроформования, характеризующегося тем, что содержит интерполимерный комплекс (ИПК) на основе полиакриловой кислоты и поливинилового спирта, взятых в соотношении 1:1, загуститель из ряда поливиниловый спирт, полиэтиленоксид и регулятор кислотности при следующем соотношении компонентов, масс.%:

раствор интерполимерного комплекса, полученный

смешением 1%-ного раствора ПАК и 10%-ного раствора 15 - 40

ПВС в соотношении компонентов 1:1

раствор загустителя в воде (концентрация 8 - 14%)55 - 80
регулятор кислотности 2Н НСlдо рН = 2 - 4
вода остальное,

при этом вязкость системы составляет от 0,5 до 0,9 Па·с.

Для получения интерполимерного комплекса использовали 1%-ный раствор полиакриловой кислоты (ТУ 6-02-137-91, ММ=250 000, ФГУП «НИИ химии и технологии полимеров им. ак. В.А.Каргина с опытным заводом» г.Дзержинск) и 10%-ный раствор ПВС (марки BF-17, ММ=78 000, степень гидролиза 99%, фирмы «Chang Chun Petrochemical CO., LTD», Тайвань). ИПК был получен смешением водных растворов исходных компонентов, взятых в эквимолярных соотношениях. Реакцию проводили в интервале рН от 2 до 4 при комнатной температуре и интенсивном перемешивании. Продукт реакции загущали 12 - 14%-ным раствором ПВС или 8 - 10%-ным раствором ПЭО до достижения динамической вязкости системы 0,4 - 0,9 Па·с. Затем провели электростатическое формование по технологии Nanospider с поверхности электрода в виде цилиндра, частично погруженного в прядильный состав. При вращении цилиндра из раствора выносился тонкий слой полимера, из которого вытягивались струи, преобразующиеся в электрическом поле в нановолокна. Затем они захватывались полосой несущего текстиля, формируя тонкий непрерывный слой (WO 2005/024101 А1). Параметры процесса: напряжение задавалось в диапазоне 40 - 48 кВ, расстояние между электродами составляло 18 см, скорость вращения электрода - 6 об/мин, скорость движения подложки - 0,13 м/мин. Получили волокнистый слой со средним диаметром волокон 300 нм. Пример осуществления изобретения.

Состав получен следующим образом. Готовят растворы 1%-ной ПАК и 10%-ного ПВС, сливают равные объемы компонентов, перемешивают и затем подкисляют систему 2 Н соляной кислотой до рН 2 - 3. Полученный ИПК загущают 12 - 14%-ным раствором поливинилового спирта до достижения вязкости системы 0,5 до 0,9 Па·с, интенсивно перемешивают и помещают в установку для электроформования. В качестве загустителя также может быть использован 8 - 10%-ный раствор ПЭО. Соотношение компонентов, масс.% может быть следующим:

Наименование компонента Пример 1Пример 2 Пример 3
1 раствор ИПК, полученный смешением 1%-ного раствора ПАК и 10%-ного раствора ПВС в соотношении компонентов 1:1 153040
2раствор загустителя в воде (концентрация 8 -14%)80 6555
3 раствор 2 Н соляной кислоты до рН=2до рН=3,5до рН=4
4вода остальноеостальное остальное
Вязкость системы, Па·с0,9 0,60,5

Использование представленного формовочного состава позволяет довольно быстро получать волокна диаметром 200 - 400 нм с показателями гигроскопичности от 25 до 30% и паропроницаемости до 9 - 10 мг/см 2·ч.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для получения волокон методом электроформования, характеризующегося тем, что содержит интерполимерный комплекс на основе полиакриловой кислоты и поливинилового спирта, взятых в соотношении 1:1, загуститель из ряда поливиниловый спирт, полиэтиленоксид и регулятор кислотности при следующем соотношении компонентов, масс.%:

раствор интерполимерного комплекса, полученный

смешением 1%-ного раствора ПАК и 10%-ного раствора15-40


ПВС в соотношении компонентов 1:1

раствор загустителя в воде (концентрация 8-14%)55-80
регулятор кислотности 2Н НСlдо рН=2-4
водаостальное,


при этом вязкость системы составляет от 0,5 до 0,9 Па·с.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2515842

patent-2515842.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D01F6/00 Однокомпонентные химические нити или подобные нити из синтетических полимеров; их производство

Патенты РФ в классе D01F6/00:
способ получения филаментной нити из ароматического полиамида -  патент 2529240 (27.09.2014)
способ получения ультратонких полимерных волокон -  патент 2527097 (27.08.2014)
способ получения композитного волокна на основе гидролизного лигнина с полиакрилонитрилом -  патент 2526380 (20.08.2014)
способ получения синтетических нитей -  патент 2522338 (10.07.2014)
синтетические нити с высокой хемостойкостью и низким коэффициентом трения -  патент 2522337 (10.07.2014)
способ изготовления множества высокопрочных, высокомодульных нитей из ароматического полиамида -  патент 2516154 (20.05.2014)
способ получения полиакрилонитрильного волокна и способ получения углеродного волокна -  патент 2515856 (20.05.2014)
нейлоновое штапельное волокно, подходящее для применения в устойчивых к абразивному истиранию, высокопрочных найлоновых смешанных пряжах и материалах -  патент 2514760 (10.05.2014)
найлоновое штапельное волокно с высокой несущей способностью и изготовленные из него смешанные найлоновые пряжи и материалы -  патент 2514757 (10.05.2014)
способ изготовления полого волокна на основе полиамидоимида и полое волокно -  патент 2510435 (27.03.2014)

Класс D01D5/08 способ прядения из расплава 

Патенты РФ в классе D01D5/08:
способ изготовления пряди композиционного материала и устройство для его осуществления -  патент 2454376 (27.06.2012)
устройство для формования синтетических нитей из расплава, их обработки и наматывания -  патент 2439217 (10.01.2012)
способ получения волокнистого материала -  патент 2428530 (10.09.2011)
установка для получения волокнистого материала из термопластов -  патент 2388854 (10.05.2010)
устройство для получения волокнистых материалов из термопластов -  патент 2345182 (27.01.2009)
способ и устройство для получения композитной нити -  патент 2276209 (10.05.2006)
устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопластов -  патент 2260637 (20.09.2005)
устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопластов -  патент 2247800 (10.03.2005)
способ получения тонких химических нитей -  патент 2247177 (27.02.2005)
способ получения волокнистого полотна из термопластов и установка для его осуществления -  патент 2222650 (27.01.2004)

Класс D01F1/02 добавление веществ в прядильные растворы или расплавленные массы,

Класс D01F6/44 из смесей полимеров, полученных реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей, в качестве основной составляющей

Класс D01F6/50 полиспиртов, полиацеталей или поликеталей

Класс B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур

Патенты РФ в классе B82B3/00:
способ комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок -  патент 2529604 (27.09.2014)
многослойный композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения -  патент 2529494 (27.09.2014)
способ функционализации углеродных наноматериалов -  патент 2529217 (27.09.2014)
нанокомпонентная энергетическая добавка и жидкое углеводородное топливо -  патент 2529035 (27.09.2014)
способ получения насыщенных карбоновых кислот -  патент 2529026 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
способ модифицирования углеродных нанотрубок -  патент 2528985 (20.09.2014)
полимерный медьсодержащий композит и способ его получения -  патент 2528981 (20.09.2014)
композиции матриксных носителей, способы и применения -  патент 2528895 (20.09.2014)
полимерное электрохромное устройство -  патент 2528841 (20.09.2014)

Класс D04H3/00 Нетканые материалы, изготовленные из пряжи или мононитей достаточной длины

Патенты РФ в классе D04H3/00:
высокофункциональный фильерный нетканый материал, состоящий из содержащих частицы волокон, а также способ его изготовления -  патент 2522186 (10.07.2014)
способ получения нетканого материала из волокна -  патент 2507325 (20.02.2014)
новый промежуточный материал, предназначенный для ограничения микрорастрескивания композитных изделий -  патент 2496932 (27.10.2013)
полиэтиленовые композиции, способ их получения, изготовленные из них волокна и способ получения волокон -  патент 2486214 (27.06.2013)
шов для ткани для бумажного производства и промышленной ткани и способ его изготовления -  патент 2482233 (20.05.2013)
технологические добавки для олефиновых полотен, в частности электретных полотен -  патент 2475575 (20.02.2013)
полимерная композиция и полученные из нее формованные изделия -  патент 2462491 (27.09.2012)
полипропиленовая смесь -  патент 2456312 (20.07.2012)
способ изготовления текстильного покрытия и текстильное покрытие -  патент 2455410 (10.07.2012)
имеющий основу прокладочный материал, способы его промышленного производства и его применения -  патент 2454493 (27.06.2012)


Наверх