【技术实现步骤摘要】
一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法
本专利技术属于空气过滤材料制备
，具体涉及一种品质因子可调控的空气过滤膜及其制备方法。
技术介绍
目前针对空气中细颗粒物的去除，多是依靠传统纤维过滤膜。传统纤维膜可分为两大类：一类为玻璃纤维膜，另一类为非织造类纤维膜。其中，玻璃纤维直径细，纤维堆积密度高，纤维膜过滤效率高，广泛用于过滤精度要求非常高的洁净室、医院无尘室等使用场合。但又由于玻璃纤维表面光滑，纤维之间抱合力小，纤维膜耐磨性和耐扭折性差等特点，容易在使用过程中发生纤维的断裂及脱落，产生“二次污染”，对人体有一定的致癌风险。另一方面，非织造类纤维膜，由于生产工艺的局限，所制纤维直径通常在微米级甚至毫米级，纤维直径大，纤维膜孔隙大，过滤过程中会形成“深床过滤”现象，有纤维寿命短，使用阻力大等缺陷。在这之后，纤维驻极技术不断发展，使非织造类纤维膜上带有良好的静电效果，可以实现高效低阻的过滤效果。但由于驻极电荷在高湿高温高污染条件下容易发生静电失效，因此非织造类纤维膜也存在一定的使用局限。已有多项研究表明，过滤材料的捕集效率随着纤维直径的减小而增大。当纤维直径从...
【技术保护点】
1.一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于，包括非织造基材和在其上沉积的静电纺纤维过滤层，所述静电纺纤维过滤层的特点在于由多种不同结构的纤维层有机堆叠形成，其特征在于纤维结构包含微米级纤维、串珠纳米纤维、超细纳米纤维的一种或多种，其特征在于以上三种纤维结构有机组合和搭配，形成不同过滤效率和风阻的空气过滤膜，实现空气过滤膜的品质因子的可调控性。
【技术特征摘要】
1.一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于，包括非织造基材和在其上沉积的静电纺纤维过滤层，所述静电纺纤维过滤层的特点在于由多种不同结构的纤维层有机堆叠形成，其特征在于纤维结构包含微米级纤维、串珠纳米纤维、超细纳米纤维的一种或多种，其特征在于以上三种纤维结构有机组合和搭配，形成不同过滤效率和风阻的空气过滤膜，实现空气过滤膜的品质因子的可调控性。2.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述微米级纤维直径范围为1-5μm，纤维呈均匀圆柱形态，表面光滑，拉伸强度1-50MPa，提高复合空气过滤膜的机械性能；所述串珠纳米纤维层纤维直径范围100-1000nm，并在其纤维上具有连续间隔分布的直径大小为1-10μm的串珠结构，该纤维层结构特征在于串珠结构的存在显著增大纤维层的蓬松度；所述超细纳米纤维层直径范围为5-100nm，纤维直径接近大气分子的平均分子自由程，可以显著提高纤维材料的过滤效率，又不显著增大过滤材料风阻。3.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其制备方法包括以下步骤：将不同聚合物分别加入混合溶剂体系中，在常温搅拌至溶液澄清透明，形成纺丝液；通过静电纺丝装置进行静电纺丝，通过调节纺丝液种类、纺丝液浓度、纺丝液出液量、静电纺丝时间、静电纺丝电压、静电纺丝距离可以在非织造基材表面得到沉积有不同结构的静电纺丝过滤膜层。4.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述空气过滤膜制备方法为直接在非织造布基材上沉积不同结构的静电纺丝过滤层，静电纺丝过滤层与非织造基材无需胶黏处理；所述空气过滤膜直接用于过滤场合，无需进一步与非织造基材或是保护膜材通过热压、热轧、超声打点等方式复合后使用；所述空气过滤膜可以通过裁剪成任意尺寸、形状、亦可以直接打褶或是多层叠加等方式制成成型的空气净化滤网，置于空气净化器或是新风系统、空调系统、暖通系统的进风口，实现大气颗粒物的过滤净化。5.根据权利要求1所述的一种品质因子可调控的空气过滤膜，其特征在于所述空气过滤膜在5cm/s的风速下，对300nm氯化钠颗粒的过滤效率可达99.9%以上，压阻小于35Pa；进一步优选，所述空气过滤膜在5cm/s的风速下，对10-...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑煜铭，陈江萍，钟鹭斌，吴仁香，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35
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