CN100342068C - 废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法 - Google Patents

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本发明公开了一种废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法。其包括将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以91～53∶9～47的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成溶液；将上述溶液直接或加入特殊功能材料并利用静电纺丝装置制成直径为400nm～3.0μm的特种纤维。本发明提供的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法是利用从天然植物中提取的d-柠檬烯作为溶剂来溶解废旧聚苯乙烯泡沫塑料，然后直接或加入特殊功能材料制成纳米纤维。由于d-柠檬烯是从柑桔及荆介穗等天然植物中提取而制成，因而来源丰富，并且具有天然降解性，因而对环境无害，所以不会对环境造成污染。

Description

废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法
技术领域
本发明涉及一种废旧聚苯乙烯发泡塑料的静电纺丝方法，特别是涉及一种利用天然植物提取液作为溶剂而将废旧聚苯乙烯发泡塑料溶解成溶液，然后加入特殊功能材料并利用静电纺丝技术纺出具有纳米级纤维材料的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法。
背景技术
聚苯乙烯泡沫塑料因具有体积大、重量轻及比重小等特点而通常作为一种包装材料应用于各个领域中，但是这种材料的缺点是不分解，因而用后若将其废弃将会严重地污染环境。目前废旧聚苯乙烯泡沫塑料的回收方法大部分都是利用有机溶剂将其溶解而制备涂料等其它用途的材料，由于这种回收方法使用的有机溶剂会给环境带来二次污染，所以不利于推广。因此寻找一种不会造成二次污染且操作简便的废旧聚苯乙烯泡沫塑料回收方法一直是研究工作者努力的方向。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种以天然植物提取液作为溶剂，因而不会对环境造成二次污染，并且操作简便的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法。
为了达到上述目的，本发明提供的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法包括：
(1)将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以91～53∶9～47的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液；
(2)将上述溶液利用静电纺丝装置制成直径为400nm～3.0μm的聚苯乙烯纤维，或在上述溶液加入特殊功能材料，并利用静电纺丝装置制成直径为400nm～3.0μm的特种纤维。
所述的特殊功能材料包括雷达波吸收剂、碳黑、SnO2、TiO2或多孔硅。
所述的聚苯乙烯泡沫塑料的溶解时间为1～20分钟。
所述的d-柠檬烯为100％浓缩液。
所述的静电纺丝电压为15KV～24KV，接收距离为4cm～15cm。
本发明提供的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法是利用从天然植物中提取的d-柠檬烯浓缩液作为溶剂来溶解废旧聚苯乙烯泡沫塑料，然后在该溶液中加入特殊功能材料而制成直径为400nm～3.0μm的纤维。由于d-柠檬烯是从柑桔及棘介穗等植物中提取而制成，因而其来源丰富，并且该溶剂具有天然降解性，因而对环境及人体无害，所以不会对环境造成二次污染。另外，本发明还具有能够保持聚苯乙烯原有的机械强度及操作简便等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明提供的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法进行详细说明。
实施例1
将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以85∶15的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液，溶解时间为2分钟，然后将上述溶液加入到静电纺丝装置中，并在电压为20KV，而接收距离为5cm的条件下制成直径为400nm的聚苯乙烯无纺纤维，该纤维能够用作医学、生物技术及工业废水等过滤膜的原料。
实施例2
将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以85∶15的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液，溶解时间为2分钟，然后在上述溶液中加入雷达波吸收剂，并在电压为20KV，而接收距离为5cm的条件下利用静电纺丝装置制成直径为500nm的雷达波吸收纳米纤维。该纤维的电导率为10-3～10-1s/cm，其对26.5～40GHz的毫米波具有较好的吸收作用，机理类似于电损耗型。
实施例3
将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以75∶25的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液，溶解时间为6分钟，然后在上述溶液中加入碳黑、SnO2或TiO2中的任一种导电材料，并在电压为20KV，而接收距离为5cm的条件下利用静电纺丝装置制成直径为600nm左右的导电纤维。该导电纤维能够用作半导体器件、电磁波屏蔽及防静电材料。
实施例4
将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以60∶40的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液，溶解时间为20分钟，然后在上述溶液中加入多孔硅材料，并在电压为20KV，而接收距离为5cm的条件下利用静电纺丝装置制成直径为800nm的不用电的光源纳米纤维。该光源纳米纤维能够用作敏感元件、传感器和照明材料。
本发明使用的溶剂是从天然植物中提取的100％浓度的d-柠檬烯浓缩液，该溶液可以作为食品添加剂使用，如作为桔子味汽水或口香糖的香料等，也可以代替有机溶剂等。经卫生防病中心检测，本溶剂的小白鼠LD50＞5.0g/kg·BW，属于实际无毒，所以其属于环保型溶剂，因而对人体和环境无害。另外，由于该溶剂中的柠檬烯分子结构与聚苯乙烯分子结构相似，并且溶解度参数相近，因而其在室温下就可将粉碎后的聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液，并且溶解速度与有机溶剂甲苯和苯相同，而且通过技术检测证明，该溶剂不改变聚苯乙烯的分子量及分子量分布，即能够保持聚苯乙烯原有的机械强度。此外，利用该天然溶剂来代替有机溶剂不仅能够解决聚苯乙烯泡沫塑料本身形成的“白色污染”问题，而且还能够解决用有机溶剂处理聚苯乙烯泡沫塑料而造成的二次污染问题，并且不用有机溶剂处理聚苯乙烯泡沫塑料对于目前传统的溶液静电纺丝技术来说是很难达到的。用本发明提供的静电纺丝方法制成的纳米纤维具有较大的比表面积和表面积体积比，该纤维具有很强的承受一定压力的吸附力以及良好的过滤性、阻隔性、粘合性和保温性，因此可应用于亚微米微粒的过滤等方面，其过滤效果较之常规过滤材料效率能够大大提高。

Claims (5)

1、一种废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法，其特征在于：所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法包括：
(1)将经过粉碎的聚苯乙烯泡沫塑料和d-柠檬烯以91～53∶9～47的重量比在常温下进行混合而将聚苯乙烯泡沫塑料溶解成粘稠的透明溶液；
(2)将上述溶液利用静电纺丝装置制成直径为400nm～3.0μm的聚苯乙烯纤维，或在上述溶液加入特殊功能材料，并利用静电纺丝装置制成直径为400nm～3.0μm的特种纤维。
2、根据权利要求1所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法，其特征在于：所述的特殊功能材料包括雷达波吸收剂、碳黑、SnO2、TiO2或多孔硅。
3、根据权利要求1所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法，其特征在于：所述的聚苯乙烯泡沫塑料的溶解时间为1～20分钟。
4、根据权利要求1所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法，其特征在于：所述的d-柠檬烯为100％浓缩液。
5、根据权利要求1所述的废旧聚苯乙烯泡沫塑料的静电纺丝方法，其特征在于：所述的静电纺丝电压为15KV～24KV，接收距离为4cm～15cm。
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