一种复合空气过滤膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种复合空气过滤膜的制备方法，属于空气过滤技术领域。本方法通过静电纺丝的加工方法，在非织造布材料上负载一层高分子聚合物纳米纤维膜材料作为过滤层，然后利用超声波复合的方法在此复合材料的表面再负载一层相同或其他材质的透气性支撑材料，从而构成高效复合空气过滤膜，通过褶裥加工制成打折过滤器。本发明方法制备的高效复合空气过滤膜，其打褶性能好，风阻低，使用寿命长，具有优越的PM0.3～PM10的过滤性，可用于恶劣气候条件下的口罩材料。本方法使低密度的纳米膜提供很好的颗粒过滤性，透气性支撑材料则提供了刚性，使得复合材料易于进行褶裥加工。

主权项

一种复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：(1)将非织造布基材平铺在内部接地的金属板上，所述的非织造布基材为水刺涤纶/聚丙烯或聚乳酸，所述的非织造布的面密度为40～85g/m²；(2)将纳米纤维膜聚合物溶解于溶剂中，得到聚合物溶液，聚合物溶液的质量百分比浓度为10～20wt％，所述的纳米纤维膜聚合物为尼龙、聚丙烯腈、聚砜、聚偏氟乙烯或聚醚砜、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯中的任何一种，溶剂为甲酸、乙酸、氯仿、N、N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、十六烷基三甲基溴化胺中的一种或两种以一定比例进行混合，所述溶剂的混合比例为1:1～1:199；(3)将上述聚合物溶液加入到微量注射器中，控制环境湿度为30～60％，使微量注射器与纺丝针头通过管道相连，使纺丝针头置于上述平铺有非织造布的金属板的上方，纺丝针头与金属板的间距为10～40cm，在纺丝针头和金属板之间施加一个12～33千伏的高压电，使通过管道从微量注射器到达纺丝针头中的聚合物溶液，以0.1～4mL/h的流量喷出超细聚合物纤维，超细聚合物纤维降落在金属板表面的非织造布基材上，收集非织造布基材上的超细聚合物纤维，得到纳米纤维膜过滤层材料；(4)将负载了纳米纤维膜过滤层材料的非织造布基材从金属板上取下，将上层非织造布覆盖于上述负载了纳米纤维膜过滤层材料的非织造布基材上，利用超声波复合方法，将三层复合材料焊接成复合空气过滤膜，超声波复合时的超声波频率为20KHz，焊接压力为50～200牛顿，所述的上层非织造布基材为针刺涤纶、水刺涤纶/聚丙烯或纺粘聚丙烯，所述的上层非织造布的面密度为50～85g/m²。