基于纳米纤维的梯度过滤膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米纤维的梯度过滤膜材料及其制备方法，属于膜材料及纺织材料技术领域。本发明专利技术采用非织造材料作为支撑层，涂覆在支撑层表面的梯度亚层(具有梯度过滤功能)组成，梯度亚层是热塑性聚合物纳米纤维层由两层或三层的具有不同孔径结构的热塑性聚合物纳米纤维亚层组成，各亚层间通过化学交联作用牢固结合，且在垂直于膜表面的方向上具有梯度分层结构。各亚层采用不同直径范围的热塑性纳米纤维，通过灵活调控不同直径范围的热塑性纳米纤维的排布，可制得所想要的不同过滤功能的梯度过滤膜材料。本材料具有极大地灵活可控性，且具有水通量大，过滤效率高的特点。本发明专利技术因其独特的可调控的梯度结构，可广泛应用于环境水过滤及其他相关过滤领域。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米纤维的梯度过滤膜材料及其制备方法
本专利技术涉及一种过滤膜，属于膜材料及纺织材料
，具体地涉及一种基于纳米纤维的梯度过滤膜材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济发展，水体环境污染形式愈发严重，全社会对水环境日益关注，特别地对水处理用膜材料要求也越来越高，设计优异的膜材料结构对高效低耗水处理具有重要的意义。微滤平板膜材料发展前景广阔，市场上的微滤平板膜主要采用相转化法进行制备，该技术投资成本高，结构不易控制，尤其是宽幅膜孔均匀度不易控制；需要大量的溶剂，污染严重；过滤层厚度在100微米以上，孔隙率低，不易于功能化，实现最终的高效低耗应用。另一方面，纤维基微滤平板膜优势明显，例如，孔隙率高，易于功能化，其孔径尺寸主要取决于纤维直径，纳米纤维的宏量制备技术欠缺制约了具有1微米以下孔径的纤维基平板膜的发展。采用熔融共混相分离法能够有效提高纳米纤维的产量，同时制备出孔径在50nm到1000nm的为滤膜材料。如中国专利技术专利申请(申请公布号：CN104014196A，申请公布日：2014-09-03)公开了一种高吸附纳米纤维复合过滤材料及其制备方法，具体公开了复合过滤材料由非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：它由支撑层和负载在支撑层表面的过滤层组成，所述过滤层由两层或三层分别具备不同孔径结构的热塑性聚合物纳米纤维亚层构成，各热塑性聚合物纳米纤维亚层之间通过化学交联的方式结合，所述热塑性聚合物纳米纤维亚层的纤维直径分为三个级别：50～200nm级别、200～600nm级别及600～1000nm级别，各热塑性聚合物纳米纤维亚层的厚度为1～100μm，所述支撑层的材质为非织造材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：它由支撑层和负载在支撑层表面的过滤层组成，所述过滤层由两层或三层分别具备不同孔径结构的热塑性聚合物纳米纤维亚层构成，各热塑性聚合物纳米纤维亚层之间通过化学交联的方式结合，所述热塑性聚合物纳米纤维亚层的纤维直径分为三个级别：50～200nm级别、200～600nm级别及600～1000nm级别，各热塑性聚合物纳米纤维亚层的厚度为1～100μm，所述支撑层的材质为非织造材料。2.根据权利要求书1所述基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：所述过滤层由距离支撑层由近及远的热塑性聚合物纳米纤维内亚层和热塑性聚合物纳米纤维外亚层构成，所述热塑性聚合物纳米纤维内亚层的纤维直径小于热塑性聚合物纳米纤维外亚层的纤维直径。3.根据权利要求书1所述基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：所述过滤层由距离支撑层由近及远的热塑性聚合物纳米纤维内亚层、热塑性聚合物纳米纤维中亚层及热塑性聚合物纳米纤维外亚层构成，所述热塑性聚合物纳米纤维内亚层的纤维直径小于或等于热塑性聚合物纳米纤维外亚层的纤维直径，所述热塑性聚合物纳米纤维中亚层的纤维直径小于热塑性聚合物纳米纤维外亚层的纤维直径。4.根据权利要求书1或2或3所述基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：所述非织造材料为水刺无纺布、针刺无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、热合无纺布、缝编无纺布、浆粕气流成网无纺布或湿法无纺布中的一种。5.根据权利要求书4所述基于纳米纤维的梯度过滤膜材料，其特征在于：所述非织造材料为直径大于1μm，克重在30～150g/m2，孔径为5～20μm的粘胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轲，王栋，程盼，王旭，郭启浩，赵青华，梅涛，李沐芳，刘琼珍，蒋海青，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42