[发明专利]一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料及其制备方法

说明书

本发明涉及新材料技术领域，且公开了一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料的制备方法，包括以下步骤：制备芳纶针刺毡；使用静电纺的仿丝液仿丝法将纳米纤维经静电纺喷丝口高速喷到芳纶针刺毡上，形成一层静电纺纳米纤维薄膜，与芳纶针刺毡组成复合滤料；将复合滤料烘干、消毒后，成卷打包。该基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料及其制备方法，通过设置静电纺纳米纤维薄膜、芳纶针刺毡和采用仿丝液仿丝法，可以实现静电纺纳米薄膜的大规模均匀制备，实现了芳纶纳米膜在不同基材表面的附着，使常规滤料过滤效率和过滤精度得到大幅提升。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料及其制备方法。

背景技术

静电纺丝”一词来源于“electrospinning”或更早一些的“electrostaticspinning”，国内一般简称为“静电纺”、“电纺”等。通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近十几年来世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝并以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。静电纺纳米纤维膜有较小的孔径和较高孔隙率，孔洞连通性好，更多屈曲孔道，作为空气过滤材料有利于降低其过滤阻力，并且不损失过滤精度，提升产品的实用价值。

但现有的纳米纤维薄膜自身的力学性能较低，需要和载体进行复合；静电纺丝在实验室中已经形成了比较成熟的制备体系，然而实验室只能实现小面积的纳米薄膜制备，实现静电纺纳米薄膜的大规模均匀制备难度较大；间位芳纶(PMIA)的阻燃性能突出，是高温除尘领域常用的滤料之一，但由于其优异的热稳定性，熔喷制备纳米膜难度较大。目前采用的是迎尘面PTFE熔点覆膜，从而提高其过滤精度，但熔点对PTFE膜损伤较大，覆膜效果也有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料及其制备方法，具备可以实现静电纺纳米薄膜的大规模均匀制备，实现了芳纶纳米膜在不同基材表面的附着，使常规滤料过滤效率和过滤精度得到大幅提升等优点，解决现有的纳米纤维薄膜自身的力学性能较低，需要和载体进行复合；静电纺丝在实验室中已经形成了比较成熟的制备体系，然而实验室只能实现小面积的纳米薄膜制备，实现静电纺纳米薄膜的大规模均匀制备难度较大；间位芳纶(PMIA)的阻燃性能突出，是高温除尘领域常用的滤料之一，但由于其优异的热稳定性，熔喷制备纳米膜难度较大。目前采用的是迎尘面PTFE熔点覆膜，从而提高其过滤精度，但熔点对PTFE膜损伤较大，覆膜效果也有待提高的问题。

为实现上述可以实现静电纺纳米薄膜的大规模均匀制备，实现了芳纶纳米膜在不同基材表面的附着，使常规滤料过滤效率和过滤精度得到大幅提升的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料，包括静电纺纳米纤维薄膜，所述静电纺纳米纤维薄膜的表面复合有芳纶针刺毡；所述静电纺纳米纤维薄膜采用静电纺仿丝液仿丝法直接复合到芳纶针刺毡的表面。

一种基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备芳纶针刺毡；

S2、使用静电纺的仿丝液仿丝法将纳米纤维经静电纺喷丝口高速喷到芳纶针刺毡上，形成一层静电纺纳米纤维薄膜，与芳纶针刺毡组成复合滤料；

S3、将复合滤料烘干、消毒后，成卷打包。

根据权利要求所述的基于芳纶静电纺技术的纳米级复合滤料的制备方法，所述制备芳纶针刺毡的步骤为：将准备好的芳纶撤松、打松、除杂后，喂入到给棉机中，并利用电子控制称重仪器控制喂入的芳纶的重量，并将其梳入梳理机，梳理成纵横交错的网状物，然后网状物平铺5-10层，然后对平铺的网状物进行针刺，针刺后进行修面，再进行放入240-250摄氏度的烘箱中进行热定型，然后对热定型后的网状物烧毛、压光。

优选的，所述静电纺纳米纤维薄膜采用的材料与芳纶针刺毡的材料为同一种芳纶滤料。