[发明专利]复合纳米纤维滤网及其制备方法

说明书

一种复合纳米纤维滤网，其特征在于包括复合于一起的基层、中间层及表层，前述的基层为PET基材，中间层为石墨烯导电层，表层为驻极纳米纤维层。本发明还公开了复合纳米纤维滤网的制备方法，包括导电性PET的制备和极纳米纤维的制备。纳米纤维的制备中加入驻极体，使纳米纤维对颗粒物不仅是纯机械拦截效应，还有静电吸附效应，在同等过滤效率下不仅可以降低压降还可以减少纳米纤维的用量。

技术领域

本发明涉及一种空气过滤材料，本发明还涉及空气过滤材料的制备方法，属于空气净化膜技术领域。

背景技术

近年来随着经济的快速发展，雾霾问题日益突出，已经成为人们关注的焦点。雾霾中悬浮的细小颗粒可以通过呼吸系统进入到人体的肺部和心血管中，导致人体免疫力降低及肺癌等问题。现有空气过滤的主要技术为静电集尘和膜分离。静电集尘是通过高压放电使灰尘带电的过程，并且容易产生臭氧。膜分离技术使用最多的是熔喷驻极纤维，将非织造熔喷材料与驻极技术相结合，可以在不增加压降的前提下大幅提升过滤效率，但是驻极方式注入的电荷极易衰减，难以维持稳定的过滤效率。如不采用驻极的方式，单纯依靠物理方式过滤颗粒则需要过滤膜具有孔径小、孔隙率高的特点，纳米纤维恰好具有上述优点，但是在使用过程中仍然不可避免会出现较大压降。

静电集尘是通过静电高压放电，使灰尘被负上电荷，然后被静电吸附的过程，但这种技术对粒径较大的颗粒物效果更好，如果要提升吸附效率，必须提升电压，而电压过高，又会容易产生臭氧的副作用。

膜分离技术使用最多的是熔喷驻极纤维，但是驻极方式注入的电荷极易衰减，尤其是高温和潮湿的环境，在电荷衰减以后，熔喷膜的过滤效率就大幅下降，没办法保持较高的净化颗粒物的能力，就需要更换新的滤网，使得用户的成本大幅增加。

相关的文献可以参考申请号为202010166155.8的中国发明专利申请公开《一种耐高温驻极体过滤材料的制备方法》(申请公布号为CN 111228892 A)；还可以参考申请号为ZL201710682966.1的中国发明专利《一种微米纤维纳米纤维复合驻极过滤材料及其制备方法》(申请公布号为CN107469466 B)。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种兼具静电吸附的能力和拦截颗粒物的复合纳米纤维滤网。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种兼具静电吸附的能力和拦截颗粒物的复合纳米纤维滤网的制备方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种复合纳米纤维滤网，其特征在于包括复合于一起的基层、中间层及表层，前述的基层为PET基材，中间层为石墨烯导电层，表层为驻极纳米纤维层。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：复合纳米纤维滤网的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①导电性PET的制备

将石墨浆料稀释，分散在去离子水中，搅拌均匀形成石墨烯稀释浆料，该石墨烯的固含量为0.02％～0.1wt％，然后加入水性粘合剂搅拌均匀，加入消泡剂，继续搅拌均匀，将石墨烯涂料装入喷枪中，均匀的喷涂在PET材料的表面，喷涂过程中有明显水润面时要即使烘干，喷涂好的PET的电阻率为10～104Ω·m，然后将喷涂好的PET放入烘箱烘干，得到导电性PET，上述石石墨烯的固含量、水性粘合剂及消泡剂重量配比满足：

石墨烯的固含量 1～3份；

水性粘合剂 1～3份；

消泡剂 1～3份；

②驻极纳米纤维的制备