一种静电纺纳米纤维过滤膜的制作方法

文档序号:13459789阅读:310来源:国知局

本实用新型属于空气净化过滤技术领域,具体涉及一种静电纺纳米纤维过滤膜。



背景技术:

目前近年来阴霾天气越来越严重,气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的阴霾天气对人体健康的危害比沙尘暴要大,单一的过滤材料在过滤方面呈现出许多不足,孔隙大的过滤介质对微小粒子不起作用,孔隙小的过滤介质虽然能滤过粒径更小的粒子,但大量的粒子覆盖在材料表面造成材料透气性差,缩短了其使用寿命。

静电纺丝制备的纳米纤维具有纤维直径小、孔径小、孔隙率高、比表面积大等优点,将其与非织造过滤材料基材复合制备的复合过滤材料具有较好的过滤效率,其中非织造过滤材料基材主要过滤粒径较大的颗粒物,静电纺丝纤维层主要过滤粒径较小颗粒物,此类复合过滤材料在空气过滤领域具有巨大的应用价值和前景。目前,静电纺丝纺制的纳米纤维结构有实心圆截面、珠粒状、扁平或带状等,现有的纳米纤维虽然具有不同的纤维结构,但其过滤膜仍然存在过滤效率偏低、空气阻力较大且使用寿命短的问题。如何在提高过滤效率和降低空气阻力的同时延长过滤膜的使用寿命,是目前纤维过滤材料制备技术中亟需解决的技术难题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种静电纺纳米纤维过滤膜,该结构具有多级过滤效果,过滤率高,空气阻力小且使用寿命长。

为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

本实用新型提供了一种静电纺纳米纤维过滤膜,它包括膜支撑层、粗过滤层、第一纳米纤维过滤层、PVDF电纺纤维膜层和第二纳米纤维过滤层,膜支撑层的上表面设有粗过滤层,粗过滤层的上表面设有第一纳米纤维过滤层,第一纳米纤维过滤层的上表面设有PVDF电纺纤维膜层,PVDF电纺纤维膜层的上表面设有第二纳米纤维过滤层,粗过滤层是由平均直径为800~1200nm的粗纤维与平均直径为100~200nm 的细纤维交织而成,粗纤维与细纤维的内部附着有氧化石墨烯。

根据上述的静电纺纳米纤维过滤膜,所述第一纳米纤维过滤层和第二纳米纤维过滤层均为聚酰胺和醋酸纤维素制成的复合膜层。

根据上述的静电纺纳米纤维过滤膜,所述第二纳米纤维过滤层的表面设有覆盖层。

根据上述的静电纺纳米纤维过滤膜,所述粗纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚偏氟乙烯;所述细纤维为聚醚砜。

根据上述的静电纺纳米纤维过滤膜,所述覆盖层为含有聚乙烯醇水凝胶的纤维层。

与现有技术相比,本实用新型取得的有益效果:

1. 本实用新型结构包括膜支撑层、粗过滤层、第一纳米纤维过滤层、PVDF电纺纤维膜层和第二纳米纤维过滤层,膜支撑层的上表面设有粗过滤层,粗过滤层的上表面设有第一纳米纤维过滤层,第一纳米纤维过滤层的上表面设有PVDF电纺纤维膜层,PVDF电纺纤维膜层的上表面设有第二纳米纤维过滤层,粗过滤层是由平均直径为800~1200nm的粗纤维与平均直径为100~200nm 的细纤维交织而成,粗纤维与细纤维的内部附着有氧化石墨烯;该结构为多层结构,整体结构可以过滤多种不同粒径的颗粒物,净化能力强;结构中粗过滤层的设计增加了细纤维之间的间隙,在不减小膜的过滤效率同时降低膜的过滤阻力,粗过滤层中含有的氧化石墨烯使过滤膜具有抗菌性。

2.本实用新型结构中所述第二纳米纤维过滤层的表面设有覆盖层,覆盖层的设计增加了该过滤材料的净化效果。

3.本实用新型结构简单、设计合理,具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参照图1所示,本实用新型提供了一种静电纺纳米纤维过滤膜,它包括膜支撑层1、粗过滤层2、第一纳米纤维过滤层3、PVDF电纺纤维膜层4和第二纳米纤维过滤层5,膜支撑层1的上表面设有粗过滤层2,粗过滤层2的上表面设有第一纳米纤维过滤层3,第一纳米纤维过滤层3的上表面设有PVDF电纺纤维膜层4,PVDF电纺纤维膜层4的上表面设有第二纳米纤维过滤层5,第二纳米纤维过滤层5的表面设有覆盖层6,覆盖层6为含有聚乙烯醇水凝胶的纤维层;所述粗过滤层2是由平均直径为800~1200nm的粗纤维与平均直径为100~200nm 的细纤维交织而成,粗纤维与细纤维的内部附着有氧化石墨烯,所述第一纳米纤维过滤层3和第二纳米纤维过滤层5均为聚酰胺和醋酸纤维素制成的复合膜层,粗纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚偏氟乙烯;所述细纤维为聚醚砜。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员 来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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