[发明专利]光热杀菌和高效过滤PM0.3过滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了光热杀菌和高效过滤PM0.3过滤膜的制备方法，属于空气过滤技术领域，该过滤膜由以下重量的原料合成：聚丙烯腈粉末5‑8份、N,N‑二甲基甲酰胺溶液30‑40份、去离子水1800‑2400份、FeCl₃10‑16份、HCl3‑4份和苯胺单体180‑240份；该过滤膜的制备方法具体步骤如下：步骤一：制备纺丝原料：将聚丙烯腈粉末5‑8份和N,N‑二甲基甲酰胺溶液30‑40份混合，搅拌12‑13h，搅拌温度保持在23‑25℃，制成纺丝原料，本发明能够提高过滤膜对PM0.3过滤效果，还避免了过滤膜应用的限制，使得过滤膜可达到使用要求，且过滤膜能够有效的杀死细菌，保护了人类的安全，还可循环使用过滤膜，不仅降低了成本的投入，还避免了资源的浪费。

技术领域

本发明涉及空气过滤技术领域，尤其涉及光热杀菌和高效过滤PM0.3过滤膜的制备方法。

背景技术

现如今微米尺度的颗粒物和附着在颗粒物上的病毒或细菌主要通过呼吸道传播，因此需要高效的过滤器来保护人类，以免人类受到环境的侵害。

经检索，中国专利号CN202011623029.7公开了一种空气过滤膜及其制备方法，虽然可过滤一些有害物质，但是对PM0.3的过滤效果还是较差，无法达到使用需求，限制了过滤膜的应用范围，且一般的过滤膜不具有光热杀菌的效果，从而无法充分的保护人类，也无法循环使用，存在成本提高和资源浪费现象，带来了制备缺陷的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的光热杀菌和高效过滤PM0.3过滤膜的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

光热杀菌和高效过滤PM0.3过滤膜的制备方法，该过滤膜由以下重量的原料合成：聚丙烯腈粉末5-8份、N,N-二甲基甲酰胺溶液30-40份、去离子水1800-2400份、FeCl₃10-16份、HCl3-4份和苯胺单体180-240份；该过滤膜的制备方法具体步骤如下：

步骤一：制备纺丝原料：将聚丙烯腈粉末5-8份和N,N-二甲基甲酰胺溶液30-40份混合，搅拌12-13h，搅拌温度保持在23-25℃，制成纺丝原料；

步骤二：静电纺丝：将纺丝原料抽入注射器中，使得纺丝原料的液面覆盖用于辅助泰勒锥产生的组件，再开启高频震动传感器，使得纺丝原料形成泰勒锥，再在注射器的尖端施加15kV的正电压，并使尖端与集电极之间的距离保持15cm，使得泰勒锥被拉细成丝，并接收在负极接收机构上，形成聚丙烯腈纳米纤维；

步骤三：制备纳米纤维膜：将聚丙烯腈纳米纤维收集在硅油纸上，然后放入烘箱中，烘干时间为10-12h，温度为40-60℃，形成聚丙烯腈纳米纤维膜；

步骤四：制备聚合聚苯胺薄层：在去离子水1800-2400份中依次加入FeCl₃10-16份和HCl3-4份，并混合搅拌，然后放入步骤三中的聚丙烯腈纳米纤维膜，搅拌0.5h，再分三次放入苯胺单体，持续搅拌12h，其温度保持在40-50℃，得到过滤膜预制品；

步骤五：后处理：将步骤四中的过滤膜预制品多次洗涤，并在40℃下烘干6h，得到过滤膜。

进一步地，步骤二中所述拉细成丝的温度为25-30℃，湿度为50-70％。

进一步地，步骤四中所述三次放入苯胺单体的放入量依次为30-40份、60-80份和90-120份。

进一步地，步骤五中所述多次洗涤的介质为蒸馏水。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过制备聚合聚苯胺薄层使得过滤膜具有更高的过滤效果，尤其是对PM0.3的过滤可高出7个百分点，不仅提高了过滤效果，还避免了过滤膜应用的限制，使得过滤膜可达到使用要求。