[发明专利]一种聚四氟乙烯纳米纤维膜及其制备工艺

说明书

一种聚四氟乙烯纳米纤维膜及其制备工艺。其中，一种聚四氟乙烯纳米纤维膜的原料包括PTFE 100重量份、可纺丝聚合物3‑20重量份、添加剂0‑0.5重量份；该原料组成可以有效适用于静电纺丝法制备纳米纤维平板膜，使用该原料制备得到的纤维平板膜、中空纤维膜或管式膜的孔隙率更高、孔径更均匀；并且，该原料制备得到的纤维平板膜能够有效适用于后续热拉伸处理，进而可以有效增加制备得到的中空纤维膜或管式膜的强度，效果更好。

技术领域

本发明涉及纳米纤维膜领域，具体涉及一种中空纤维膜或管式膜及其制备工艺。

背景技术

聚四氟乙烯中空纤维膜及管式膜由于其耐腐蚀性和生物相容性，而可以广泛用于环境、医疗和工业分离领域。当前制备聚四氟乙烯中空纤维膜及管式膜的主要方法是机械拉伸法和载体纺丝法(乳液纺丝法)。

其中，载体纺丝法是采用原料配制成纺丝液，将纺丝液进行纺丝并在凝固浴中固化成型形成凝胶纤维或凝胶纤维膜结构，然后进行干燥、烧结，最终经过拉伸、清洗制成中空纤维膜或管式膜；该方式涉及较长的凝胶时间和清洗过程，操作时间相对较长，且该方法制备得到的膜的孔隙率较低。机械拉伸法是将原料进行推压成型，然后经过预处理、拉伸致孔、烧结定型，该方式则操作复杂，且孔径不易控制，且膜孔隙率也较低。

为了有效控制孔径大小并提高膜孔隙率，现有技术中公开有采用静电纺丝后，在圆筒支撑模上形成中空纤维膜的形态，最后经过烧结获得的中空纤维膜；该方法制备得到的中空纤维膜，其虽然能提高孔隙率，但制备得到的膜的强度非常不理想，实际上，强度是限制静电纺丝法制备PTFE膜实际应用最大的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的中空纤维膜或管式膜不能同时具有较高孔隙率和强度的缺陷，从而提供一种孔隙率高、孔径分布均匀、强度高的一种聚四氟乙烯纳米纤维膜及其制备工艺。

一种聚四氟乙烯纳米纤维膜，原料包括如下重量份的组分：

PTFE 100份；

可纺丝聚合物3-20份；

添加剂0-0.5份。

即，一种聚四氟乙烯纳米纤维膜，原料包括PTFE和可纺丝聚合物，其中，PTFE 100重量份；可纺丝聚合物3-20重量份。或者，一种聚四氟乙烯纳米纤维膜，原料包括PTFE、可纺丝聚合物和添加剂；其中，PTFE 100重量份；可纺丝聚合物3-20重量份，添加剂小于0.5重量份。

所述可纺丝聚合物为聚氧乙烯、聚乙烯醇、海藻酸钠、淀粉、多糖、明胶中的一种或多种。

所述添加剂为氯化锂、氯化钠、硼酸、次氯酸钠、过氧化氢中的任意一种。

一种聚四氟乙烯纤维平板膜的制备工艺，包括如下步骤：

原料获取，准备PTFE 100重量份、可纺丝聚合物3-20重量份、添加剂0-0.5重量份；

纤维平板膜的生成：将可纺丝聚合物配置成质量分数为3-25％的水溶液，PTFE为质量分数为35-75％的分散液，将水溶液、分散液和添加剂混合制成纺丝溶液，然后采用静电纺丝的方法将纺丝溶液加工成纤维平板膜。

一种聚四氟乙烯中空纤维膜或管式膜的制备工艺，包括如下步骤：

原料获取，准备PTFE 100重量份、可纺丝聚合物3-20重量份、添加剂0-0.5重量份；

纤维平板膜的生成：将可纺丝聚合物配置成质量分数为3-25％的水溶液，PTFE为质量分数为35-75％的分散液，将水溶液、分散液和添加剂混合制成纺丝溶液，然后采用静电纺丝的方法将纺丝溶液加工成纤维平板膜；