[发明专利]一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法

权利要求书

1.一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备永磁体基底：准备具有交叉网孔的金属网，去除表面杂质并干燥后，在金属网的下表面粘结永磁体颗粒，粘结点为交叉网孔的交接处；

(2)制备中间隔层：在金属网的上表面依次铺设一层热塑性聚氨酯橡胶膜和一层聚丙烯丝网；采用热压方式将聚丙烯丝网与金属网压合在一起制备成表面覆有聚丙烯丝网的永磁体基底；

(3)调制纺丝液：将聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解在无水乙醇中配置成聚乙烯吡咯烷酮溶液，然后将磁性纳米颗粒加入到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，搅拌后将其转移至密封罐中，再将密封罐放置于20-30℃的温水中，超声波震荡后调制成均匀分散的纺丝液；

(4)制备纳米纤维层：将步骤(3)调制的纺丝液装入自动注射器内，将步骤(2)制备的永磁体基底粘结有聚丙烯丝网的一面正对着放置于距离自动注射器针头15-20cm的下方位置，开启自动注射器，使其向聚丙烯丝网喷出纺丝液，纺丝液最终固化成纳米纤维附着在聚丙烯丝网表面，形成纳米纤维层；

(5)清洗及干燥：当纳米纤维表层完全覆盖在聚丙烯丝网表面后，将其放入有机溶剂中进行清洗，再放入真空干燥箱中进行充分干燥，制成复合滤料；所述有机溶剂为二甲苯、丙酮、乙醚中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中聚乙烯吡咯烷酮粉末与无水乙醇的质量比为(12-15)：100；磁性纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮溶液的质量比为(10-15)：100。

3.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中热塑性聚氨酯橡胶膜的厚度为1-2mm，聚丙烯丝网的厚度为1-2mm，聚丙烯丝网目数为45-50目；热压条件为：热压温度为110-120℃、表面压力为2-3MPa、热压时间为3-5min。

4.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中金属网材质为铁、镍、钴中的一种或其合金，厚度为2-3mm，交叉网孔的面积大小为0.5-0.8cm²；所述永磁体颗粒的材质为钕铁硼磁铁，颗粒直径大小为5-8mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中磁性纳米颗粒的材质为Fe₃O₄，粒径为40-80nm。

6.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中搅拌时间为30-40min，超声波震荡时间为20～30min，用于超声波震荡的超声波，频率设置为35-45kHz，震荡密度为8000～10000W/m²。

7.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中调制得到的纺丝液的表面张力为22.57-22.62mN/m，粘度为0.53-0.55Pa·s。

8.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中调制的纺丝液装入20-25ml自动注射器内，自动注射器针头处与高压发生器的正极连接，高压发生器向自动注射器针头处施加直流电压；自动注射器针头内径为0.3-0.41mm，高压发生器在自动注射器针头处所施加的直流电压为14-16kV，自动注射器喷出纺丝液的速度为3-5ml/h。

9.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中纳米纤维层中的纤维分布为经纬交叉网状结构，纤维直径为1-2.5μm，纳米纤维层的平均厚度为0.5-0.8mm，平均孔径1.0-2.1μm。

10.根据权利要求1或2所述的一种过滤纳米金属氧化物粉尘颗粒复合滤料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中用于清洗的有机溶剂温度为20-30℃，真空干燥箱设置的温度为50-70℃，干燥时间为24-26h。