The invention discloses a composite electrospun fiber membrane with high filtration performance and a preparation method. The preparation method of the invention mainly comprises the following steps: preparing the polyacrylonitrile electrospinning solution, preparing polyacrylonitrile nanofibers, crushing the polypropylene electret and fully mixing with the nanofibers, and preparing the composite material by freeze-drying and mixing system. Process composite nano fiber membrane of the invention is simple, composite electrospun fiber membrane prepared not only has a good filtering effect of PM 2.5 tiny particles, but also can realize the effective adsorption of pathogens and charged particles in the air, and has excellent mechanical strength.
【技术实现步骤摘要】
一种高效过滤性能的复合电纺纤维膜及其制备方法
本专利技术属于静电纺丝
,尤其涉及一种复合电纺纤维膜的制备方法。
技术介绍
近年来,随着我国工业的高速发展,发电厂、水泥厂、钢铁厂、垃圾焚烧厂、煤矿等工矿企业排放到大气中的煤烟、粉尘和扬尘等污染物日益增多,这些污染物粒径大多在0.01-100μm范围内,其中对人体危害最大的是粒径小于2.5μm的颗粒污染物(PM2.5)。因此研究和开发出高性能的过滤材料已成为当务之急。口罩的生成原料有许多种,最为传统的是将无纺布做厚,依靠静电吸附粉尘从而达到拦截效果。然而,在直径较大的无纺布内部,虽然是无序交叉的网状,但留下了较大孔隙,不仅大部分粉尘能通过,还容易发生堵塞的情况。可以看出,普通空气过滤材料对于细小微粒的过滤不够彻底,而且过滤材料上容易滋生有害微生物,存在二次污染的可能。目前,大多数制备纳米纤维膜的方法是基于静电纺丝技术,但是仅仅通过增加纤维膜厚度并不能很好的解决纳米纤维膜容易堵塞和透气性差的缺陷。在新的过滤材料研究中,驻极体过滤材料得到广泛的关注,驻极体过滤材料是对传统非织造材料进行电晕放电处理,使之带上电荷利用静电力来捕捉粉尘粒子,与传统的过滤材料相比具有高效过滤效率,低空气阻力等特点。国内外相关报道较少,万会高等在聚砜(PSU)溶液中加入适量二氧化钛颗粒,复合过滤膜的过滤效率较PSU过滤膜有所提高,此外他还研究了二氧化钛含量对复合纤维膜形貌结构、比表面积、表面粗糙度、过滤性能、机械性能、表面润湿性等方面的影响,但他没有从表面电荷和驻极体方面去解释过滤效率提高的原因。Bong等在尼龙6溶液中加入勃姆石,通 ...
【技术保护点】
一种高效过滤性能的复合电纺纤维膜制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤1:聚丙烯腈溶液的制备将聚丙烯腈加入N,N‑二甲基甲酰胺中,在加热条件下磁力搅拌1小时以上至完全溶解,制得聚丙烯腈溶液;步骤2:聚丙烯腈纳米纤维的制备将聚丙烯腈溶液通过静电纺丝制得纳米纤维,收集于溶剂中;步骤3:驻极体的粉碎与混合将聚丙烯驻极体和聚丙烯腈纤维粉碎后混合均匀,得到混合物;步骤4:混合物的冷冻干燥将混合物在真空条件下冷冻干燥至溶剂挥发完全,得到复合电纺纤维膜。
【技术特征摘要】
1.一种高效过滤性能的复合电纺纤维膜制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤1:聚丙烯腈溶液的制备将聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中,在加热条件下磁力搅拌1小时以上至完全溶解,制得聚丙烯腈溶液;步骤2:聚丙烯腈纳米纤维的制备将聚丙烯腈溶液通过静电纺丝制得纳米纤维,收集于溶剂中;步骤3:驻极体的粉碎与混合将聚丙烯驻极体和聚丙烯腈纤维粉碎后混合均匀,得到混合物;步骤4:混合物的冷冻干燥将混合物在真空条件下冷冻干燥至溶剂挥发完全,得到复合电纺纤维膜。2.如权利要求1所述的复合电纺纤维膜制备方法,其特征在于,步骤1中,聚丙烯腈溶液的质量体积百分数为10%~16%,加热温度为30~75℃,磁力搅拌时间为1~24小时。3.如权利要求1所述的复合电纺纤维膜制备方法,其特征在于,步骤2中,收集聚丙烯腈纳米纤维的溶剂为无水乙醇,去离子水,超纯水中的任意一种。4....
【专利技术属性】
技术研发人员:冯章启,李家城,罗凯,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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