[发明专利]一种用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法

说明书

一种用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法，将聚甲基丙烯酸甲酯粉末溶解于有机溶剂中形成纺丝液；将纺丝液加入到储液罐中，并在接收电极板上附上一层无纺布，并控制所述接收电极板到发射极的距离为16～18cm；在发射极上施加32‑35kv的正电压，并在接收电极板施加‑20V～‑30V的第一负电压。并控制流速为1.6～1.8ml/h，温度为35～38℃、相对湿度为25％～35％，进行静电纺丝10～15min；保持所述正电压、流速、温度及湿度不变，在接收电极板施加‑35V～‑40V的第二负电压，进行静电纺丝10～15min获得所述三维纳米纤维膜。该产品呈蓬松的立体纤维结构，有助于实现高效过滤。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，且特别涉及一种用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

空气细颗粒物(PM2.5)是指空气动力学当量直径小于或等于2.5μm的颗粒物。细颗粒物粒径小，在大气中的停留时间长、输送距离远，且可含大量有毒、有害物质，对人体健康危害巨大。细颗粒物直径越小，进入呼吸道的部位越深，10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，而2μm以下的细颗粒物则可深入到细支气管和肺泡。进入肺泡后的细颗粒物将直接影响肺的通气功能。因此，生产PM2.5过滤膜具有重要意义。

传统过滤材料由纳米纤维膜组成，纳米纤维膜一般都是平面结构，只能对小范围粒径(如粒径为2.5μm左右的颗粒)的PM2.5进行过滤，难以对大范围粒径，如粒径为0.1μm～10μm的PM2.5都进行有效过滤进行过滤。

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法，此制备方法简单，易于操作，能够构建立体多层次纳米纤维膜结构，有效提高对PM2.5的过滤性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

S1，将聚甲基丙烯酸甲酯粉末溶解于易挥发的有机溶剂中形成纺丝液，其中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为17％～19％；

S2，将所述纺丝液加入到储液罐中，并在接收电极板上附上一层无纺布，并控制所述接收电极板到发射极的距离为16～18cm；

S3，在所述发射极上施加32-35kv的正电压，并在所述接收电极板施加第一负电压，其中，所述第一负电压为-20V～-30V，并控制流速为1.6～1.8ml/h，温度为35～38℃、相对湿度为25％～35％，进行静电纺丝10～15min；以及

S4，保持所述正电压、流速、温度及湿度不变，在所述接收电极板施加第二负电压，其中，所述第二负电压为-35V～-40V，进行静电纺丝10～15min获得所述三维纳米纤维膜。

本发明实施例的用于过滤PM2.5的三维纳米纤维膜的制备方法有益效果是：