[发明专利]一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜及其制备方法，其为二维超细蛛网膜和一维纳米纤维相互复合形成的多级结构纳米蛛网膜材料；制备方法为：将聚合物溶解于混合溶剂中，加入二价无机盐，搅拌形成均质纺丝溶液；用所得的纺丝溶液进行静电喷网，静电喷射过程中以侧向气流对聚合物射流进行喷吹并在纺丝区间内形成相对湿度梯度场，促进带电小液滴的形成、射流的拉伸细化和溶剂的快速挥发与相分离；经充分干燥后，得到可重复利用纳米蛛网空气过滤膜。本发明制备过程简单，滤膜的结构可调控性强，蛛网覆盖率为100%，对2.5μm颗粒物的过滤效率≥99%，阻力压降≤120Pa，容尘量≥40g/m²，清灰后的残留容尘量≤5g/m²，具有良好的可重复利用性。

主权项

1.一种可重复利用纳米蛛网空气过滤膜的制备方法，所述纳米蛛网空气过滤膜为二维超细蛛网膜（1）和一维纳米纤维（2）相互复合形成的多级结构纳米蛛网膜材料；所述二维超细蛛网膜（1）具有类似蜘蛛网的网孔形态，网中纤维的平均直径为5~50nm，蛛网覆盖率为100%；所述一维纳米纤维具有均匀圆柱形态，纤维平均直径为100～900nm，纳米纤维之间随机排列，形成具有三维曲孔空腔的网状连通结构；其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤（1），将高分子聚合物溶解于溶剂中，并加入二价无机盐，用磁力搅拌器连续搅拌12~24h，得到均匀、稳定的纺丝溶液；步骤（2），使用所得的纺丝溶液进行静电喷网，在静电喷射过程中，以侧向气流沿垂直于纺丝溶液喷射的方向对聚合物射流进行喷吹，促进射流受力变形分裂成带电小液滴；在纺丝区间内制造相对湿度梯度场，促进射流的拉伸细化和溶剂的快速挥发与相分离；在覆盖有铝箔的接收滚筒表面形成蛛网纤维直径为5~50nm且蛛网覆盖率为100%的纳米蛛网空气过滤膜；步骤（3），将经过步骤（1）和（2）得到的纳米蛛网空气过滤膜在室温下放置2h后放入真空干燥箱内，在不超过50℃的温度下烘干，再在室温下放置10~24h，从铝箔表面揭下该滤膜，得到结构和性能稳定的可重复利用纳米蛛网空气过滤膜。