纳米复合纤维PM2．5静电滤网材料制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，属于雾霾防护技术领域。所述材料特征在于利用静电纺丝与纳米纤维技术制备纳米复合纤维过滤层，内加MnO2/TiO2催化剂，去除PM2.5的同时可分解甲醛等空气污染物。其制备方法在于将聚合物溶质和纺丝溶剂按一定比例混合均匀，加入MnO2/TiO2等催化剂，制成纺丝溶液，采用静电纺丝技术，通过调节纺丝过程参数制备纳米复合纤维过滤膜；再将该膜进行烘干处理，形成纤维直径小、比表面积大、长径比大，拥有高孔隙率和良好的空气透过性的滤膜。利用该纳米复合纤维过滤膜制作的口罩、纱窗、空气净化器设备、通风换气设备去除PM2.5效率高，保护人们免受PM2.5污染，有效地提高人类生活环境质量。

Nano composite fiber PM2.5 ESD material

The invention relates to a nano composite fiber PM2.5 electrostatic filter material, which belongs to the field of fog and haze protection technology. The material is characterized by the use of electrospinning and nanofiber technology to prepare nano composite fiber filter layer, adding MnO2/TiO2 catalyst, removing PM2.5 and decomposing formaldehyde and other air pollutants. The preparation method is that the polymer solute and solvent according to a certain proportion, mixing, adding MnO2/TiO2 catalyst into the spinning solution by electrospinning technique, by adjusting the spinning process parameters of preparing nano composite fiber membrane; then the membrane drying process, the formation of small fiber diameter, large surface area, long diameter ratio, high porosity and good air permeability of membrane. The mask, screen window, air purifier and ventilating and ventilating equipment made of the nano composite fiber filter membrane can remove PM2.5 efficiently, protect people from PM2.5 pollution, and effectively improve the quality of human living environment.

【技术实现步骤摘要】
纳米复合纤维PM2．5静电滤网材料
本专利技术涉及一种能进行空气净化，尤其适用于PM2.5过滤的静电滤网材料，属于雾霾防护

技术介绍
随着国家工业不断发展，化石能源消耗加剧，人类的燃烧活动、工业废气的高空排放、汽车尾气的大量排放等产生大量的空气悬浮颗粒物，其中PM2.5占有很大比重，对人体健康危害最大。PM2.5比表面积大，吸附能力强，可吸附重金属和致病菌等大量有毒有害物质，成为空气中细菌、病毒的载体；在大气中滞留时间长，输送距离远，能够进入人体肺泡，影响肺的通气功能，使机体处在缺氧状态，导致人体疾病。环境中PM2.5浓度每增加10μg/m3，因心血管疾病死亡的风险就增加12%。因此，生产PM2.5过滤膜对大气环境、人体健康具有重要的意义。本专利技术通过静电纺丝与纳米纤维技术制备出多种纳米复合纤维滤膜，其制备的纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大和长径比大等特点，拥有高孔隙率和良好的空气透过性。用该滤膜作为空气中PM2.5的过滤层，是一种理想的空气过滤净化材料，可应用于制作口罩、纱窗，以及用于空气净化器、滤清器、通风系统等设备中。
技术实现思路
本专利技术涉及一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，属于雾霾防护
所述材料特征在于利用静电纺丝与纳米纤维技术制备纳米复合纤维过滤层，内加MnO2/TiO2催化剂，去除PM2.5的同时可分解甲醛等空气污染物。其制备方法在于将聚合物溶质和纺丝溶剂按一定比例混合均匀，加入MnO2/TiO2等催化剂，制成纺丝溶液，采用静电纺丝技术，通过调节纺丝过程参数制备纳米复合纤维过滤膜；再将该膜进行烘干处理，形成纤维直径小、比表面积大、长径比大，拥有高孔隙率和良好的空气透过性的滤膜。利用该纳米复合纤维过滤膜制作的口罩、纱窗、空气净化器设备、通风换气设备去除PM2.5效率高，保护人们免受PM2.5污染，有效地提高人类生活环境质量。本专利技术提出的一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，主要包含以下内容：1）一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，其特征在于利用静电纺丝和纳米纤维技术制备纳米复合纤维过滤层，内加MnO2/TiO2催化剂，去除PM2.5的同时可分解甲醛等空气污染物。2）静电纺丝溶液：将1.05~60g聚合物溶解于100g合适的溶剂中，加入0.5wt%~5wt%的MnO2/TiO2催化剂，在常温或一定温度水浴中搅拌至聚合物完全溶解，配制成质量分数为1wt%~40wt%的静电纺丝溶液。3）静电纺丝：利用纺丝溶液进行静电纺丝，通过调节正负电压压差、喷丝电极到接收电极之间的间距和环境温湿度等，制备负载MnO2/TiO2催化剂、不同形貌的纳米复合纤维过滤膜，纺丝纤维之间无规则交错。4）所制备的纳米复合纤维过滤膜烘干处理后备用；也可与传统滤网结合，制成复合结构。本专利技术提出的一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，优势如下：1）由静电纺丝制得的纳米复合纤维本身带电荷，可以有效地吸收周围的细微颗粒物；2）比表面积大、孔隙率高、纤维直径可控、长径比大、空气透过性好；3）可与传统滤网融为一体，制成复合结构；4）用于室内空气净化器时，高效去除PM2.5的同时可分解室内甲醛等污染物，替代多种滤芯材料串联的结构，简化空气净化器的结构；5）静电纺丝纳米纤维技术，工艺简单，成本更低。具体实施方式以下通过实例进一步说明本专利技术：实施例1称取15.56g聚氨酯粉末，2.35gMnO2粉末，加入到含有50g二甲基乙酰胺溶剂的100mL锥形瓶中，置于60℃水浴中加热搅拌至完全溶解，配制成质量浓度为30wt%的溶液。设置静电纺丝过程参数：流速1.5mL/h，电极间距为18cm，电压差为37kV，纺丝针头内径为0.70mm，将纺丝溶液静电纺丝在无纺布上0.5h，取下烘干，得到负载聚氨酯、MnO2的纳米复合纤维过滤膜。用燃烧香烟作为PM2.5污染物，测试其过滤效率为99.7%。实施例2称取13.38g聚苯乙烯（PS）粉末，3.50gMnO2粉末，加入到含有50g二甲基乙酰胺溶剂的100mL锥形瓶中，置于60℃水浴中加热搅拌至完全溶解，配制成质量浓度为25wt%的溶液。设置静电纺丝过程参数：流速为2mL/h，电极间距为1.5cm，电压差为35kV，纺丝针头内径为0.65mm，将PS和MnO2静电纺丝在无纺布上0.5h，取下烘干，得到负载PS和MnO2的纳米复合纤维过滤膜。用燃烧香烟作为PM2.5污染物，测试其过滤效率为99.2%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，其特征在于利用静电纺丝与纳米纤维技术，混合MnO2/TiO2催化剂，制备纳米复合纤维滤膜，可同时去除空气中PM2.5和甲醛等污染物。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，其特征在于利用静电纺丝与纳米纤维技术，混合MnO2/TiO2催化剂，制备纳米复合纤维滤膜，可同时去除空气中PM2.5和甲醛等污染物。2.如权利要求1所述的一种纳米复合纤维PM2.5静电滤网材料，其特征在于：将干燥的聚合物溶解于相应的溶剂中，在常温或一定温度下搅拌至聚合物完全溶解，配制浓度为1wt%~40wt%的静电纺丝溶液。3.如权利要求2所述的静电纺丝溶液，其特征在于：所用聚合物为聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯并咪唑、聚甲基丙烯酸甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜峰，
申请(专利权)人：江苏瑞丰科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32