一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法及装置，包括，通过静电纺丝法制备纳米纤维膜；抑菌性能测试；采用滤料综合性能测试台，进行过滤效率综合性能测试。本发明专利技术所用的纺丝材料非常廉价、易得、无需深加工，静电纺丝方法工艺简单，可以方便、快速地制备出高效过滤高效抑菌性能，透气透湿的过滤高效空气过滤膜，且可以制备出连续均匀的纳米纤维膜。本发明专利技术制备的过滤材料由于可控和重复性好工艺简单，过滤效率高，透气性能优良，较好抑菌性能等优点，在空气过滤领域中有极好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法及装置
本专利技术涉及到的是一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法及装置，属于静电纺丝纤维材料用于健康防护领域。
技术介绍
空气污染问题变得越来越受关注，由于污染的空气成分非常复杂比如各种尺寸微粒物质，化学蒸汽，细菌病毒等，因此空气污染问题变得越来越具有挑战性。这些复杂的空气污染物对人和其他活生物体的健康造成不适和严重影响。很多的颗粒污染物是由有机化合物组成，例如碳衍生物(例如CO2和CO)以及基于硫和氮的无机化合物(例如SO22-，SO42-，NO3-)。另外，还存在各种有毒的气体分子，例如二氧化氮(NO2)，甲烷(CH4)，一氧化碳(CO)，甲醛(HCHO)和挥发性有机化合物(VOCs)。这些颗粒和化学物质形成的各种衍生的污染物，可以容易地渗透入人肺和支气管并引起严重疾病，危害人和其他生物的健康。但是，因为传统的由玻璃纤维，熔喷纤维和纺粘纤维等制备的多孔纤维过滤膜大的直径，孔径，不可控的孔隙率和堆积密度，所以对于PM2.5不会有较好效果，特别是对于直径在300～500nm范围内的纳米颗粒。因此，对于开发能够同时捕获有害颗粒和化学气体的高效率空气过滤材料技术迫在眉睫。经典的过滤理论是建立在对单根纤维效率研究的基础上的。所谓的单根纤维捕捉效率是指，被单根单位长度的干净纤维捕捉的粒子占无扰流经该纤维投影区域总粒子的比例。再考虑相邻纤维的影响效果，进而计算出过滤效率。当有不同尺寸的颗粒气流接近一根纤维时，颗粒会在几种机理同时作用下沉积在纤维上。这些机理包括惯性沉积、拦截、布朗运动、重力沉降和静电作用，从而完成对悬浮颗粒的捕获。静电纺丝技术发展快、应用广，在空气过滤方面的研究发展尤为普遍，也在空气污染问题解决方面取得了较大突破，因此有望解决传统空气过滤技术的难题。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有生物反应的检测或分析的试管中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中一个目的是提供一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，以方便、快速地制备出高效过滤高效抑菌性能，透气透湿的过滤高效空气。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，包括，通过静电纺丝法制备纳米纤维复合膜；抑菌性能测试；采用滤料综合性能测试台，进行过滤效率综合性能测试。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法的一种优选方案，其中：所述制备纳米纤维复合膜，包括，制备复合膜，将大豆分离蛋白溶液和尼龙6溶液混合为第一混合液，制备出第一混合液静电纺丝纤维膜，将所述第一混合液加入硝酸银溶液后得到第二混合液，而后制备出第二混合液静电纺丝复合膜；烘干处理，将所述第二混合液静电纺丝复合膜，置于温度为60℃的真空烘箱2小时，除去未挥发溶剂；以及，表面处理，所述第二混合液静电纺丝复合膜经紫外光照射，将银离子还原成纳米银颗粒，并得到所述纳米纤维复合膜。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法的一种优选方案，其中：所述制备纳米纤维复合膜中，所述尼龙6溶液浓度为30wt％～40wt％，所述大豆分离蛋白溶液浓度为10wt％，尼龙6，大豆分离蛋白以质量比为4：1混合后进行静电纺丝，静电纺丝进样速度为0.01ml/h，以及静电纺丝电压为28KV。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法的一种优选方案，其中：所述抑菌性能测试，将不同浓度的所述第二混合液进行抑菌实验，其中，所述抑菌性能测试通过测试材料的抑菌圈，量化其抑菌性能，得出具有最高效能的配比。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法的一种优选方案，其中：所述过滤效率综合性能测试，将不同浓度的所述纳米纤维复合膜进行抑菌实验；将不同浓度的所述第一混合液静电纺丝纤维膜进行扫描电子显微镜表征；将不同浓度的所述第一混合液静电纺丝纤维膜用滤料综合性能测试台测试其过滤效率和过滤阻力；将不同纤维膜面密度的所述纳米纤维复合膜用滤料综合性能测试台测试过滤效率和过滤阻力。一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置，包括，纺丝组件，所述纺丝组件将液体通过输出件纺成纤维膜；移动组件，所述移动组件与所述纺丝组件相接，带动所述纺丝组件移动；电场组件，所述电场组件和所述纺丝组件连接，提供纺丝组件的工作电场；底座组件，所述底座组件支撑所述移动组件。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置的一种优选方案，其中：所述纺丝组件包括，第一容置空间，所述第一容置空间存放待加工的液体；第二容置空间，所述第二容置空间和所述第一容置空间通过连接件相接，并通过所述输出件在电场组件的作用下，将液体输出，纺成纤维膜；还包括，动力部件，所述动力部件设置在所述第二容置空间的上方，通过动力部件将所述第一容置空间中的液体，抽到所述第二容置空间中，并通过所述输出件纺成纤维膜。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置的一种优选方案，其中：所述移动组件包括，第一滑轨，所述第一滑轨的前端设有第一电机，所述第一滑轨上设有第一滑块，通过所述第一电机控制所述第一滑块的前后移动；还包括，第二滑轨，所述第二滑轨的前端设有第二电机，所述第二电机与所述第一滑块相连接，所述第二滑轨上设有第二滑块，所述第二滑块连接所述第一容置空间和所述第二容置空间，通过所述第二电机控制所述第二滑轨的左右移动，并带动所述第一容置空间和所述第二容置空间左右移动。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置的一种优选方案，其中：所述电场组件，所述电场组件包括高压电源，所述高压电源一端与所述输出件连接，另一端与所述底座组件相接，提供纺丝组件的工作电场。作为本专利技术所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置的一种优选方案，其中：所述底座组件包括，传动件，所述传动件内部两端分别设有第一滚轴和第二滚轴，所述第一滚轴和所述第二滚轴之间设有连接杆，所述连接杆与所述第一滚轴和所述第二滚轴之间活动铰接；以及，底盘，所述底盘通过第一支撑脚支撑所述传动件；第三滚轴，所述第三滚轴通过第二支撑脚与所述底盘相接，所述第三滚轴上设有卡槽，所述卡槽上设有突出柱，所述突出柱卡住纺出来的纤维膜，所述第三滚轴前端设有第三电机，所述第三电机转动所述第三滚轴，同时使纺出的纤维膜绕在所述第三滚轴。本专利技术的有益效果：本专利技术所用的纺丝材料非常廉价、易得，静电纺丝方法工艺简单，可以方便、快速地制备出高效过滤高效抑菌性能，透气透湿的过滤高效空气过滤膜，且可以制备出连续均匀的纳米纤维膜；本专利技术制备的过滤材料由于可控和重复性好工艺简单，过滤效率高，透气性能优良，较好抑菌性能等优点，在空气过滤领域中有极好的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置的第一个实施例的整体结构示意图；图2为本专利技术基于静电纺丝制备纤维膜材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：包括，通过静电纺丝法制备纳米纤维复合膜；抑菌性能测试；采用滤料综合性能测试台，进行过滤效率综合性能测试。

【技术特征摘要】
1.一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：包括，通过静电纺丝法制备纳米纤维复合膜；抑菌性能测试；采用滤料综合性能测试台，进行过滤效率综合性能测试。2.根据权利要求1所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：所述制备纳米纤维复合膜，包括，制备复合膜，将大豆分离蛋白溶液和尼龙6溶液混合为第一混合液，制备出第一混合液静电纺丝纤维膜，将所述第一混合液加入硝酸银溶液后得到第二混合液，而后制备出第二混合液静电纺丝复合膜；烘干处理，将所述第二混合液静电纺丝复合膜，置于温度为60℃的真空烘箱2小时，除去未挥发溶剂；以及，表面处理，所述第二混合液静电纺丝复合膜经紫外光照射，将银离子还原成纳米银颗粒，并得到所述纳米纤维复合膜。3.根据权利要求1或2所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：所述制备纳米纤维复合膜中，所述尼龙6溶液浓度为30wt％～40wt％，所述大豆分离蛋白溶液浓度为10wt％，尼龙6，大豆分离蛋白以质量比为4：1混合后进行静电纺丝，静电纺丝进样速度为0.01ml/h，以及静电纺丝电压为28KV。4.根据权利要求2所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：所述抑菌性能测试，将不同浓度的所述第二混合液进行抑菌实验，其中，所述抑菌性能测试通过测试材料的抑菌圈，量化其抑菌性能，得出具有最高效能的配比。5.根据权利要求2所述基于静电纺丝制备纤维膜材料的方法，其特征在于：所述过滤效率综合性能测试，将不同浓度的所述纳米纤维复合膜进行抑菌实验；将不同浓度的所述第一混合液静电纺丝纤维膜进行扫描电子显微镜表征；将不同浓度的所述第一混合液静电纺丝纤维膜用滤料综合性能测试台测试其过滤效率和过滤阻力；将不同纤维膜面密度的所述纳米纤维复合膜用滤料综合性能测试台测试过滤效率和过滤阻力。6.一种基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置，其特征在于：包括，纺丝组件(100)，包括输出件(101)，将液体通过输出件(101)纺成纤维膜；移动组件(200)，与所述纺丝组件(100)相连接，带动所述纺丝组件(100)移动；电场组件(300)，与所述纺丝组件(100)相连接，提供纺丝组件(100)的工作电场；底座组件(400)，支撑所述移动组件(200)。7.根据权利要求6所述的基于静电纺丝制备纤维膜材料的装置，其特征在于：所述纺丝组件(100)包括，第一容置空间(102)，所述第一容置空间(102)存放待加工的液体；第二容置空间(103)，所述第二容置空间(103)和所述第一容置空...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超伯，蒋治成，朱苗苗，王婷婷，王宇，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32