[发明专利]高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料，其特征在于：包括织物基材以及负载于所述织物基材表面的聚合物纳米纤维涂层，所述织物基材与所述聚合物纳米纤维涂层之间通过化学交联剂紧密贴合；所述织物基材为具有表面周期纹理结构的机织织物；所述聚合物纳米纤维涂层由湿法非织造工艺制备而成，具有与所述织物基材相同的表面周期纹理结构；所述高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料具有亲水性；

所述机织织物由聚合物单丝、聚合物复丝、短纤维纱线中的一种机织而成；所述聚合物单丝、聚合物复丝、短纤维纱线的直径均为30~500 μm；所述机织织物的表面粗糙度为10~200 μm；所述机织织物的表面周期纹理结构包括平纹纹理、斜纹纹理、缎纹纹理中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料，其特征在于：所述聚合物纳米纤维涂层由直径为50~500 nm的聚合物纳米纤维组成；所述聚合物纳米纤维涂层的厚度为2~10 μm，密度为5~10 g/m²，平均孔径为50~500 nm，孔隙率为50%~90%，表面粗糙度为1~200 μm。

3.根据权利要求1所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料，其特征在于：所述聚合物单丝、聚合物复丝的材质为聚酰胺、亲水性聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氯乙烯、聚芳酰胺中的一种。

4.根据权利要求1~3中任一权利要求所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料，其特征在于：所述聚合物纳米纤维的材质为乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺、亲水性聚酯中的一种；所述聚合物纳米纤维由熔融共混相分离法或静电纺丝法制备而成。

5.根据权利要求1~3中任一权利要求所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料，其特征在于：所述化学交联剂为戊二醛、缩水甘油醚、有机硅中的一种。

6.一种权利要求1中所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将聚合物纳米纤维分散于有机溶剂与去离子水的混合溶剂中，再加入预定量的化学交联剂，搅拌均匀后得到纳米纤维悬浮液，密封保存备用；

S2、采用湿法非织造技术，将步骤S1得到的所述纳米纤维悬浮液涂覆于织物基材的表面，常温干燥后，得到高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料。

7.根据权利要求6所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述化学交联剂的加入量占所述聚合物纳米纤维质量的0.1~3.0 wt%，所述纳米纤维悬浮液的固含量为0.2~6.0 wt%；在步骤S2中，所述纳米纤维悬浮液的涂覆厚度为2~10 μm，涂覆密度为5~10 g/cm²。

8.根据权利要求6所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述混合溶剂中，所述有机溶剂与去离子水的质量比为1:1；所述有机溶剂为乙醇、乙酸、异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺中的一种。

9.一种权利要求1~5中任一权利要求所述的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料或根据权利要求6~8中任一权利要求所述的制备方法制得的高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料的应用，其特征在于所述高渗透性抗污纳米纤维分离膜材料应用于切向流液体的超滤及微滤领域。