纳米纤维滤材制造技术

本申请属于过滤材料技术领域，具体涉及一种纳米纤维滤材，包括：过滤基材层以及采用纺丝液通过静电纺丝的方法制备的纳米纤维层，所述过滤基材层和所述纳米纤维层之间、或所述纳米纤维层之间形成有高分子材料斑块层。本实用新型专利技术的纳米纤维滤材在过滤基材层与纳米纤维层之间通过高分子材料斑块实现粘合，高分子材料斑块起到粘连作用，使纳米纤维在全寿命脉冲反吹气流清洗过程中和使用过程中不易脱落。反吹气流清洗过程中和使用过程中不易脱落。反吹气流清洗过程中和使用过程中不易脱落。

【技术实现步骤摘要】
纳米纤维滤材


[0001]本技术属于过滤材料
，具体涉及一种纳米纤维滤材。

技术介绍

[0002]普通滤材(例如滤纸、无纺布、熔喷布、活性炭和玻璃纤维等，以及他们的按层复合滤材)的纤维直径大多大于1微米，从而导致难以满足高过滤标准的要求，例如EN779的F9等级等。
[0003]当今产业界正在摸索使用静电纺丝的方法：在基材上通过使用高压静电场将聚合物溶液牵引批量拉丝等方式形成纤维覆膜的方式从而提高普通滤材的各项指标，如过滤效率、阻力压降、容尘量、使用寿命等。
[0004]然而，使用静电纺丝在基材上直接纺丝的方法，现有技术存在产量小、效率低、成本高、连续性和贴合性差并且膜表面疏水效果不明显的问题，实用性较差。
[0005]纺丝纤维由固态直接沉积在基材上，会有纺丝纤维之间、纺丝纤维与基材之间粘合不紧密的问题，部分纺丝膜的纺丝纤维之间空隙较大，降低纳米纤维复合滤材的过滤效率及使用寿命，不紧密的纳米纤维膜在外力的作用下易脱落造成纺丝面不均匀，影响整体的使用。
[0006]大多数纳米纤维复合滤材，在全寿命脉冲反吹气流清洗过程中都出现不同程度的纳米纤维膜脱落的现象，从而循环反吹后，过滤效率和容尘量不断下降。利用溶剂蒸汽使纺丝纤维间产生粘连的技术方案在高压电场下存在安全问题，其实现耐磨、抗剥离的方法具有很大的安全隐患，且工业量产难度大，生产工序繁杂，生产成本高。另外，在基材表面直接喷涂粘性珠粒的方法，无法满足纺丝纤维之间稳固结合的要求。
[0007]因此，亟需提供一种耐反吹、不易脱落且易于工业生产的纳米纤维滤材。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种纳米纤维滤材。该纳米纤维滤材通过高分子材料小斑块来提高利用静电场产生的纳米纺丝纤维与过滤基材之间的粘合力，使其具有优异的耐反吹性能。
[0009]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0010]一种纳米纤维滤材，包括：过滤基材层以及采用纺丝液通过静电纺丝的方法制备的纳米纤维层，所述过滤基材层和所述纳米纤维层之间、或所述纳米纤维层之间设有高分子材料斑块层。
[0011]优选地，所述纳米纤维层的聚合纤维由高压静电场将聚合物溶液牵引批量拉丝形成、或由高压气流将聚合物溶液鼓吹批量拉丝形成、或由高压静电场将熔融态聚合物或单质牵引批量拉丝形成。
[0012]优选地，所述纳米纤维层为多层纳米纤维层复合而成，相邻纳米纤维层的聚合纤维的直径不同。
[0013]优选地，所述纳米纤维层由纺丝时间间隔小于10分钟的不同电极纺丝形成。
[0014]优选地，所述纳米纤维层为由相同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸不同的纳米纤维层；或所述纳米纤维层为由不同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸相同的纳米纤维层；或纳米纤维层为由不同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸不同的纳米纤维层。
[0015]优选地，所述高分子材料斑块层由高分子聚合物溶液或熔融态高分子材料通过高压喷溅液滴的方法形成。
[0016]优选地，所述高分子材料斑块的最小直径大于所述纳米纤维的聚合纤维的直径，且最大直径小于10微米；优选地，所述高分子材料斑块的平均直径为2
‑
3.5微米。
[0017]优选地，所述过滤基材层包括滤纸、无纺布、熔喷布、活性炭或玻璃纤维。
[0018]优选地，所述纳米纤维层上还设有微米纤维层。
[0019]与现有技术相比，本技术的突出的有益效果在于：
[0020]本技术的纳米纤维滤材在过滤基材层与纳米纤维层之间形成有高分子材料斑块层，高分子材料小斑块起到粘连作用，使纳米纤维与过滤基材之间连接紧密，纳米纤维丝在全寿命脉冲反吹气流清洗过程中和使用过程中不易脱落。稳固的纳米纤维层可以提高滤材的效率和使用寿命，保证过滤基材上的纳米纤维层在使用过程中各部分不因纺丝纤维脱落而造成滤材各部分效率不均匀而降低使用效果。
[0021]本技术的纳米纤维滤材的高分子小斑块通过高压喷溅纳米级或微米级液滴形成在所述过滤基材层上的，相同的纺丝环境避免了高压电场造成的安全隐患。
[0022]本技术的纳米纤维滤材设计合理、生产工序简单、成本低，具有较好的应用前景。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0024]图1为根据本技术的一种实施例中纳米纤维滤材的结构示意图
具体实施方式
[0025]以下通过具体的实施例进一步说明本技术的技术方案，具体实施例不代表对本技术保护范围的限制。其他人根据本技术理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本技术的保护范围。
[0026]如图1示出的，本技术实施例提供的一种纳米纤维滤材，包括过滤基材层1以及纳米纤维层3，其中，纳米纤维层采用纺丝液通过静电纺丝的方法制备，其中，纳米纤维层的聚合纤维的直径小于等于1微米，纳米纤维层为一层或多层纳米纤维层复合而成。相邻纳米纤维层的聚合纤维的直径不同，优选地，相邻纳米纤维层的聚合纤维的直径不同具有明显差别。纳米纤维层的聚合纤维的产生方式包括使用高压静电场将聚合物溶液牵引批量拉丝形成、通过高压气流将聚合物溶液鼓吹批量拉丝形成、通过使用高压静电场将熔融态聚合物或单质牵引批量拉丝形成。在多遍静电纺丝过程中，对于衬底上同一位置任意接收不同电极所纺纤维丝前后时间间隔小于10分钟。
[0027]纳米纤维层为由相同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸不同的纳米纤维层；可选择
地，纳米纤维层为由不同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸相同的纳米纤维层；可选择地，纳米纤维层为由不同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸不同的纳米纤维层。
[0028]过滤基材层1和所述纳米纤维层2之间形成有高分子材料斑块层2；可选择地，纳米纤维层之间设有高分子材料斑块层。本实施例提供的纳米纤维滤材为复合过滤材料结构，具体地包括从下而上设置的过滤基材层、高分子材料斑块层和纳米纤维层。高分子斑块层和纳米纤维层的层数可以根据需要进行选择，层数的选择是根据对最终过滤材料过滤性能的需要而控制的。
[0029]其中，高分子材料斑块为纳米或微米级结构，进一步地，高分子材料斑块的最小直径大于纳米纤维的直径，且最大直径小于10微米。优选地，高分子材料斑块的平均直径为2
‑
3.5微米。高分子材料斑块起到粘连作用，使纳米纤维层1与过滤基材层3之间连接紧密，相较于现有技术，本实施例中的纳米纤维丝在全寿命脉冲反吹气流清洗过程中和使用过程中不易脱落。
[0030]可选择地，在纳米纤维层的上方设置粗纤维层，用于保护内层纳米纤维在外力清理过滤材料表面垃圾时不被损坏，最大程度保持过滤材料的使用效果。可以理解为，粗纤维层有粗过滤和保护下层纤维层的作用。其中粗纤维层由微米纤维形成。
[0031]本实施中增强纳米纤维层与过滤基材层之间附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维滤材，其特征在于，包括：过滤基材层以及采用纺丝液通过静电纺丝的方法制备的纳米纤维层，所述过滤基材层和所述纳米纤维层之间、和/或所述纳米纤维层之间设有高分子材料斑块层。2.根据权利要求1所述的纳米纤维滤材，其特征在于，所述纳米纤维层的聚合纤维由高压静电场将聚合物溶液牵引批量拉丝形成、或由高压气流将聚合物溶液鼓吹批量拉丝形成、或由高压静电场将熔融态聚合物或单质牵引批量拉丝形成。3.根据权利要求1所述的纳米纤维滤材，其特征在于，所述纳米纤维层为多层纳米纤维层复合而成，相邻纳米纤维层的聚合纤维的直径不同。4.根据权利要求3所述的纳米纤维滤材，其特征在于，所述纳米纤维层由纺丝时间间隔小于10分钟的不同电极纺丝形成。5.根据权利要求4所述的纳米纤维滤材，其特征在于，所述纳米纤维层为由相同纺丝液制备的聚合纤维直径尺寸不同的纳米纤维层...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淼，
申请(专利权)人：青岛中科凯尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：