CN102691175A - 一种具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法，属于功能性微纳米复合纤维材料领域。该复合纤维膜由两层结构组成，亲水层为由聚乙烯醇、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯等亲水性聚合物组成的纳米级纤维膜，纤维直径为100~800nm，厚度为25μm~35μm，疏水层为由聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯等疏水性聚合物组成的微米级纤维膜，厚度为5μm~10μm，纤维直径为1.0~3.0μm。该复合纤维膜能够通过调节工艺参数来控制，具有亲水/疏水差异，具有优良的单向透水性能，其制备方法简单、能耗低、效率高，广泛用于排汗防水衣料、燃料电池电解质膜及单向液体传输和分离等领域。

Description

一种具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法

技术领域

本发明属于功能性微纳米复合纤维材料领域，具体涉及一种具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法

背景技术

液体的单向输运在众多生理和物理过程中必不可少，例如生物体排汗、细胞膜的液体传输、海水脱盐、燃料电池内部电解质膜两侧液体定向流动等。近年来，液体单向输运受到越来越广泛的关注和研究。利用材料表面浸润性差异，在无需外场(如力、热、光、电场)作用的状态下实现液体定向传输不但在液体自传输领域具有重要作用而且在研究如生物分子相互作用和细胞运动、微流体、污水处理等领域具有应用价值。目前，对于单向透过膜的制备和研究相对较少，而设计和采用简单易行、能耗低、能规模制备的单向液体输运膜在实际应用和科学研究中具有重要意义。

静电纺丝技术简称电纺，是利用高压电场的作用来实现纺丝溶液的喷射，即将聚合物溶液或熔体置于高压静电场中，带电的聚合物液滴在电场库仑力作用下被拉伸。当电场力足够大时，聚合物溶液或熔体克服表面张力的作用形成喷射状细流。细流在喷射过程中随着溶剂挥发而固化，落于负极收集板上，形成无纺布状的微米、纳米级纤维膜。由于静电纺丝技术简单、有效、实用，已被普遍利用于制备微米、纳米纤维，材料涉及聚合物、无机氧化物、金属以及有机/无机杂化材料等。通过电纺技术所制得的纤维膜具有较大的比表面积和孔隙率，且能实现大规模工业化生产。2010年，Ho Sum Lim等利用静电纺丝和热处理相结合的方法制备了具有亲疏水差异的聚丙烯腈纤维膜，但其未能实现单向透水性能(Langmuir,2010,26,19159)。2010年，Lin Tong小组将聚乙烯织物在含二氧化钛溶胶中浸渍，利用紫外光照射织物膜使膜一侧呈疏水态另一侧呈亲水态，实现了水滴的单向透过性能(J Mater.Chem.,2010,20,7938)，这种方法所制备的织物膜虽然成功实现了单向透过性能，但在实际应用中其稳定性有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种通过静电纺丝技术制备具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法，该复合纤维膜其纤维直径处于纳米、微米级，能够通过调节工艺参数来控制，且该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有优良的单向透水性能，其制备方法简单、能耗低、效率高。本发明的复合纤维膜广泛用于排汗防水衣料、燃料电池电解质膜及单向液体传输和分离等领域。

本发明提出一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚合物A组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成；该纤维膜疏水层为由聚合物B组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成；所述聚合物A为聚乙烯醇、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯；聚合物B为聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯。所述的聚合物A组成的纳米级纤维膜的厚度为25μm~35μm，由聚合物B组成的微米级纤维膜的厚度为5μm~10μm。所述的聚合物A组成的纳米级纤维膜聚合物A组成的纳米级纤维膜中聚合物A的纤维直径为100~800nm；由聚合物B组成的微米级纤维膜中聚合物B的纤维直径为1.0~3.0μm。所述的复合纤维膜具有亲水、疏水性能，水滴从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本发明提出一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的聚合物A在20～25℃室温环境中溶解于溶剂A中，充分搅拌至聚合物A完全溶解，得到聚合物A的电纺溶液，所得溶液含聚合物A的质量为10~30%；将分析纯的聚合物B在20～25℃室温环境中溶解于溶剂B中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物B的电纺溶液，所得溶液含聚合物B的质量分数为10~35%；

所述聚合物A为具有亲水性质的聚合物，如聚乙烯醇、醋酸纤维素或聚丙烯酸酯等；聚合物B为具有疏水性质的聚合物，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯等。

所述的溶剂A为水、分析纯的丙酮或无水乙醇中的一种；溶解聚合物B的溶剂为分析纯的N,N-二甲基甲酰胺、分析纯的四氢呋喃或分析纯的三氯甲烷中的一种溶剂或两种溶剂形成的混合溶剂；

当聚合物A选取为聚乙烯醇，在制备聚合物A的聚乙烯醇电纺溶液时，需要先向溶剂A中加入戊二醛中（该戊二醛溶液没有质量分数的限制），然后再将聚乙烯醇溶解于戊二醛和溶液A的混合溶液中，戊二醛的添加比例满足由聚乙烯醇制备的聚合物A的电纺溶液中戊二醛与聚乙烯醇的质量比（w∶w）满足1∶3~1∶2。

步骤二、将聚合物A的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，高压静电场电压为10~35KV，金属喷丝头的直径为0.4mm~1.6mm，接收基底为平面面积为5cm×5cm、400~20目钢丝网。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离为10~30cm，施加的高压静电场使聚合物A的电纺溶液在静电作用下产生射流，在接收基底上得到无规排列的由聚合物A组成的纳米级纤维膜，纤维膜A厚度为25μm~35μm，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上；

步骤三、将聚合物B的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚合物A组成的纳米级纤维膜作为接收基底，金属喷丝头的直径为0.6mm～1.6mm。在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，高压静电场的电压为10~25KV，调整喷丝头与接收基底之间的距离为10~25cm，形成的由聚合物B组成的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚合物A组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚合物A组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚合物B的微米级纤维膜，该纤维膜的厚度为1.0~3.0μm。

当聚合物A选择聚乙烯醇制备复合纤维膜时，在步骤三完成后还需要进行一个附加步骤，即将步骤三中制备得到的由聚合物A和聚合物B组成的两层纤维膜置于气氛浓度为0.05mol/cm³~0.10mol/cm³（气氛压力无要求）的盐酸蒸气中进行化学交联处理，使由聚合物A组成的纳米级纤维膜中的聚乙烯醇与戊二醛进行化学交联，处理5-10min后取出，得到最终的复合纤维膜。

本发明具有的优点在于：

1、本发明提出一种通过静电纺丝技术制备具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法，该复合纤维膜采用造价低廉、操作简单、能耗低、制备效率高的静电纺丝技术制备并能实现单向透水的纳米/微米级复合电纺纤维膜。

2、本发明提出一种通过静电纺丝技术制备具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法，该复合纤维膜用于服装衣服中，由于该复合膜具有单向透水的功能，即能使水由疏水一侧向亲水一侧透过，而由亲水一侧像疏水一侧不透过，作为衣物服装布料具有排汗防水的作用。

3、本发明提出一种通过静电纺丝技术制备具有单向透水性能的复合纤维膜及其制备方法，由于该复合纤维膜具有较好的弹性和生物相容性，纤维之间孔径在微米级别，使之具有良好的透气性能和较大的比表面积，在分离材料等领域具有潜在的应用前景。

附图说明

图1：本发明所采用的静电纺丝装置示意图；

图2：本发明实施例1的亲水材料c-PVA电纺纤维扫描电镜照片；(本照片及以下扫描电镜照片均由日本电子公司型号为FE-SEM-6700F的扫描电子显微镜在3千伏电压下拍摄)

图3：本发明实施例1的疏水材料PU电纺纤维扫描电镜照片；

图4：本发明实施例1的亲水材料c-PVA电纺纤维交联后扫描电镜照片；

图5：本发明实施例1的纳米/微米级复合纤维膜的截面扫描电镜照片；

图6-A-图6-H：本发明实施例1的水由PU一侧滴入由c-PVA一侧单向透过视频截图；

图7-A-图7-H：本发明实施例1的水由c-PVA一侧滴入由PU一侧不能透过视频截图；

1-注射器；2-金属喷丝头；3-电纺纤维；4-接收基底；5-高压电场。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚合物A组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为25μm~35μm，该纤维膜中聚合物A的纤维直径为100~800nm。疏水层为由聚合物B组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为5μm~10μm,该纤维膜中聚合物B的纤维直径为1.0~3.0μm。所述聚合物A为具有亲水性质的聚合物，特别是具有较好强度且环境友好的聚合物如聚乙烯醇、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯等；聚合物B为具有疏水性质的聚合物，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯等。该复合纤维膜由于具有亲水/疏水差异，使之具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本发明提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的聚合物A在20～25℃室温环境中溶解于溶剂A中，充分搅拌至聚合物A完全溶解，得到聚合物A的电纺溶液，所得溶液含聚合物A的质量为10~30%。将分析纯的聚合物B在20～25℃室温环境中溶解于溶剂B中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物B的电纺溶液，所得溶液含聚合物B的质量分数为10~35%。

所述聚合物A为分析纯的颗粒状或粉末状聚乙烯醇、醋酸纤维素或聚丙烯酸酯等。聚合物B为分析纯颗粒状或粉末状聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯等。

所述的溶解聚合物A的溶剂为水、分析纯的丙酮、无水乙醇溶液中的一种。混合溶剂的比列范围没有要求。溶解聚合物B的溶剂为分析纯的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、分析纯的四氢呋喃(THF)或分析纯的三氯甲烷(TCM)中的一种或两种的混合溶剂。混合溶剂的比例范围没有要求。

当聚合物A选取为聚乙烯醇，在制备聚合物A的聚乙烯醇电纺溶液时，需要先向溶剂A中加入戊二醛溶液中（该戊二醛溶液没有质量分数的限制），然后再将聚乙烯醇溶解于戊二醛和溶液A的混合溶液中，戊二醛的添加比例满足由聚乙烯醇制备的聚合物A的电纺溶液中戊二醛与聚乙烯醇的质量比（w∶w）满足1∶3~1∶2。

步骤二、将聚合物A的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入1mL~4mL聚合物A的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为0.4mm～1.6mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、400~20目钢丝网，施加的高压静电场电压为10~35KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在10~30cm之间。施加的高压静电场使聚合物A的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚合物A电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由聚合物A组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中聚合物A的纤维直径为100nm~800nm，纤维膜A厚度为25μm~35μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。可通过调整聚合物A的电纺浓度、施加电场的电压以及金属喷丝头与接收基底距离来调控聚合物A的纤维直径。即在仅增大聚合物A浓度的条件下，聚合物A的纤维直径越大；增大施加电场的电压，聚合物A的纤维直径减小；增大喷丝口与接收基底之间的距离，聚合物A的纤维直径随之减小。通过调控上述三种因素控制聚合物A的纤维的直径，使聚合物A的处于纳米级。

步骤三、将聚合物B的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚合物A组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为0.6mm～1.6mm，施加电压为10KV~25KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在10cm~25cm之间。制备过程中聚合物B溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚合物B电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚合物B的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚合物A组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚合物A组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚合物B的微米级纤维膜，该纤维膜中聚合物B的纤维直径为1.0~3.0μm，该纤维膜的厚度为5μm~10μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。其中通过控制制备过程中聚合物B的电纺溶液、施加电场电压以及金属喷丝头与接收基底之间的距离控制由聚合物B的纤维直径，即在仅增大聚合物B的电纺溶液的浓度的条件下，聚合物B的纤维直径越大；增大施加电场电压，聚合物B的纤维直径减小；增大金属喷丝口与接收基底之间的距离，聚合物B的纤维直径随之减小。通过控制上述三种因素，控制聚合物B的纤维直径处于微米级范围。

当聚合物A选择聚乙烯醇制备复合纤维膜时，在步骤三完成后还需要进行一个附加步骤，即将步骤三中制备得到的由聚合物A和聚合物B组成的两层纤维膜置于气氛浓度为0.05mol/cm³~0.10mol/cm³（气氛压力无要求）的盐酸蒸气中进行化学交联处理，使由聚合物A组成的纳米级纤维膜中的聚乙烯醇与戊二醛进行化学交联，处理5~10min后取出，得到最终的复合纤维膜。

本发明中采用的静电纺丝装置的结构如图1所示。将配好的聚合物A的电纺溶液或聚合物B的电纺溶液置于注射器1中。在金属喷丝头2和接收基底4之间施加合适的高压电场5，金属喷丝头2中的流体受静电力库仑力、重力和表面张力的共同作用产生射流，下落过程中随着溶剂的挥发形成聚合物的电纺纤维3，经过拉伸、细化最后形成由无规排列纤维所构成的电纺膜。

实施例1

本实施提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为25μm，该纤维膜中聚合物A的纤维直径为300nm。疏水层为由聚氨酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为5μm，该纤维膜中聚合物B的纤维直径为1.0μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：在20℃室温环境中，向质量分数为50%的戊二醛溶液中加入水后，再将分析纯的聚乙烯醇溶解于其中，充分搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇的电纺溶液，其中戊二醛与聚乙烯醇的质量比满足1∶2，所得溶液含聚乙烯醇的质量为10%。将分析纯的聚氨酯在20℃室温环境中溶解于分析纯的N,N-二甲基甲酰胺中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚氨酯的电纺溶液，所得溶液含聚氨酯的质量分数为10%。

步骤二、将聚乙烯醇的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器为5mL，加入1mL聚乙烯醇的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为0.4mm，接收基底为平面面积为5cm×5cm、400目钢丝网，施加的高压静电场电压为15KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。施加的高压静电场使聚乙烯醇的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚乙烯醇的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中聚乙烯醇的纤维直径为300nm，聚乙烯醇厚度为25μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。该聚乙烯醇的纤维的结构如图2所示，从图中可以看到聚乙烯醇纤维呈无规排列，纤维直径均匀，约为300nm。

步骤三、将聚氨酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为0.6mm，施加电压为15KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在15cm之间。制备过程中聚氨酯的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚氨酯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂N,N-二甲基甲酰胺的挥发，所形成的聚氨酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚氨酯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚氨酯的纤维直径为1.0μm，该纤维膜的厚度为5μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。由聚氨酯的微米级纤维膜的形貌如图3所示，从图中可以看出聚氨酯纤维呈无规排列，纤维直径均匀，约为1.0μm。

步骤四：将步骤三中制备得到的由聚乙烯醇和聚氨酯组成的两层纤维膜置于气氛浓度为0.05mol/cm³的盐酸蒸气中进行化学交联处理，使由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜中的聚乙烯醇与戊二醛进行化学交联，处理5min后取出，经化学交联后的聚乙烯醇纤维形貌如图4所示，从图中可以看出纤维较之未交联前有一定程度的溶胀，但纤维膜仍保持网状结构。图5为所得到的最终的复合纤维膜的结构，可以明显看出复合纤维膜由纤维直径不同的两层聚合物膜组成。该复合薄膜具有单向透水性，即水能够从疏水的聚氨酯向亲水的聚乙烯醇一侧透过，如图6-A~6-H所示，而由亲水的聚乙烯醇一侧向疏水的聚氨酯一侧不透过，如图7-A~7-H所示。

实施例2

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为35μm，该纤维膜中聚乙烯醇的纤维直径为800nm。疏水层为由聚氨酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为5μm,该纤维膜中聚氨酯的纤维直径为3.0μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：在25℃室温环境中，向质量分数为50%的戊二醛溶液加入水后，再将分析纯的聚乙烯醇溶解于其中，充分搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇的电纺溶液，其中戊二醛与聚乙烯醇的质量比满足1∶3，所得溶液含聚乙烯醇的质量为30%。将分析纯的聚氨酯在25℃室温环境中溶解于分析纯的四氢呋喃中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚氨酯的电纺溶液，所得溶液含聚氨酯的质量分数为30%。

步骤二、将聚乙烯醇的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器为医用5mL注射器，加入4mL聚乙烯醇的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为1.6mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、20目钢丝网，施加的高压静电场电压为10KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在10cm之间。施加的高压静电场使聚合物A的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚乙烯醇的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中聚乙烯醇的纤维直径为800nm，纤维膜A厚度为35μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚氨酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚合物A组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.6mm，施加电压为10KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在10cm之间。制备过程中聚氨酯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚氨酯电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚氨酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚氨酯组成的微米级纤维膜，该纤维膜中聚氨酯的纤维直径为3.0μm，该纤维膜的厚度为5μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

步骤四：将步骤三中制备得到的由聚乙烯醇和聚氨酯组成的两层纤维膜置于气氛浓度为0.10mol/cm³的盐酸蒸气中进行化学交联处理，使由聚乙烯醇组成的纳米级纤维膜中的聚乙烯醇与戊二醛进行化学交联，处理10min后取出，得到最终的复合纤维膜。

实施例3

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为20μm，该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为800nm。疏水层为由聚苯乙烯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为10μm,该纤维膜中聚苯乙烯的纤维直径为1.2μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，

具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的醋酸纤维素在20℃室温环境中溶解于分析纯的丙酮中，充分搅拌至醋酸纤维素完全溶解，得到醋酸纤维素的电纺溶液，所得溶液含醋酸纤维素的质量为25%。将分析纯的聚苯乙烯在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的N,N二甲基甲酰胺中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚苯乙烯的电纺溶液，所得溶液含聚苯乙烯的质量分数为30%。

步骤二、将醋酸纤维素的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入2mL醋酸纤维素的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为1.0mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、100目钢丝网，施加的高压静电场电压为25KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在25cm之间。施加的高压静电场使醋酸纤维素的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于醋酸纤维素电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为800nm，醋酸纤维素厚度为20μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚苯乙烯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.0mm，施加电压为25KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离为25cm。制备过程中聚苯乙烯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚苯乙烯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚苯乙烯的微米级纤维膜均匀覆盖于由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚苯乙烯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚苯乙烯的纤维直径为1.2μm，该纤维膜的厚度为10μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

实施例4

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为35μm，该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为100nm。疏水层为由聚苯乙烯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为5μm,该纤维膜中聚苯乙烯的纤维直径为1.0μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的醋酸纤维素在25℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的丙酮溶剂中，充分搅拌至醋酸纤维素完全溶解，得到醋酸纤维素的电纺溶液，所得溶液含醋酸纤维素的质量为10%。将分析纯的聚苯乙烯在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的N,N二甲基甲酰胺中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚苯乙烯的电纺溶液，所得溶液含聚苯乙烯的质量分数为20%。

步骤二、将醋酸纤维素的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入3mL醋酸纤维素的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为0.6mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、40目钢丝网，施加的高压静电场电压为35KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在30cm之间。施加的高压静电场使醋酸纤维素的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于醋酸纤维素电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为100nm，醋酸纤维素厚度为35μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚苯乙烯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.0mm，施加电压为25KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在30cm之间。制备过程中聚苯乙烯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚苯乙烯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚苯乙烯的微米级纤维膜均匀覆盖于由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚苯乙烯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚苯乙烯的纤维直径为1.0μm，该纤维膜的厚度为5μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

实施例5

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为35μm，该纤维膜中聚丙烯酸酯的纤维直径为400nm。疏水层为由聚甲基丙烯酸甲酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为10μm,该纤维膜中聚甲基丙烯酸甲酯的纤维直径为3.0μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的聚丙烯酸酯在25℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的丙酮中，充分搅拌至聚丙烯酸酯完全溶解，得到聚丙烯酸酯的电纺溶液，所得溶液含聚丙烯酸酯的质量为25%。将分析纯的聚甲基丙烯酸甲酯在20℃室温环境中溶解于分析纯的N,N二甲基甲酰胺和分析纯的四氢呋喃的混合溶剂中(混合比列无要求)，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液，所得溶液含聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为35%。

步骤二、将聚丙烯酸酯的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入4mL聚丙烯酸酯的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为1.0mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、200目钢丝网，施加的高压静电场电压为30KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在25cm之间。施加的高压静电场使聚丙烯酸酯的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚丙烯酸酯电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中聚丙烯酸酯的纤维直径为400nm，聚丙烯酸酯厚度为35μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.6mm，施加电压为25KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。制备过程中聚甲基丙烯酸甲酯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚甲基丙烯酸甲酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚甲基丙烯酸甲酯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚甲基丙烯酸甲酯的纤维直径为3.0μm，该纤维膜的厚度为10μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

实施例6

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为10μm，该纤维膜中聚丙烯酸酯的纤维直径为800nm。疏水层为由聚甲基丙烯酸甲酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为5μm,该纤维膜中聚甲基丙烯酸甲酯的纤维直径为1.0μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的聚丙烯酸酯在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的丙酮中，充分搅拌至聚丙烯酸酯完全溶解，得到聚丙烯酸酯的电纺溶液，所得溶液含聚丙烯酸酯的质量为30%。将分析纯的聚甲基丙烯酸甲酯在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的N,N二甲基甲酰胺中和为分析纯的四氢呋喃的混合溶剂中(混合比列无要求)，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液，所得溶液含聚甲基丙烯酸甲酯的质量分数为15%。

步骤二、将聚丙烯酸酯的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入2mL聚丙烯酸酯的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为1.6mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、100目钢丝网，施加的高压静电场电压为25KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在15cm之间。施加的高压静电场使聚丙烯酸酯的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚丙烯酸酯电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中聚丙烯酸酯的纤维直径为800nm，聚丙烯酸酯厚度为10μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为0.6mm，施加电压为25KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。制备过程中聚甲基丙烯酸甲酯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚甲基丙烯酸甲酯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚甲基丙烯酸甲酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚丙烯酸酯组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚甲基丙烯酸甲酯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚甲基丙烯酸甲酯的纤维直径为1.0μm，该纤维膜的厚度为5μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

实施例7

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为30μm，该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为600nm。疏水层为由聚己内酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为8μm,该纤维膜中聚己内酯的纤维直径为2.4μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的醋酸纤维素在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的乙醇中，充分搅拌至醋酸纤维素完全溶解，得到醋酸纤维素的电纺溶液，所得溶液含醋酸纤维素的质量为20%。将分析纯的聚己内酯在20℃室温环境中溶解于溶剂为分析纯的三氯甲烷中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚己内酯的电纺溶液，所得溶液含聚己内酯的质量分数为30%。

步骤二、将醋酸纤维素的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入2mL醋酸纤维素的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为0.8mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、100目钢丝网，施加的高压静电场电压为25KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。施加的高压静电场使聚丙烯酰胺的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚丙烯酰胺电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为600nm，醋酸纤维素厚度为30μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚己内酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。制备过程中聚己内酯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚己内酯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚己内酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚己内酯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚己内酯的纤维直径为2.4μm，该纤维膜的厚度为8μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

实施例8

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，厚度为35μm，该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为200nm。疏水层为由聚己内酯组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成，呈典型的网状无纺布形貌，该纤维膜的厚度为10μm,该纤维膜中聚己内酯的纤维直径为1.5μm。该复合纤维膜具有亲水/疏水差异，具有特殊的单向透水性能，水滴能从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，而从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

本实施例提出的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的醋酸纤维素在20℃室温环境中溶解于溶剂乙醇中，充分搅拌至醋酸纤维素完全溶解，得到醋酸纤维素的电纺溶液，所得溶液含醋酸纤维素的质量为10%。将分析纯的聚己内酯在20℃室温环境中溶解于溶剂三氯甲烷中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚己内酯的电纺溶液，所得溶液含聚己内酯的质量分数为20%。

步骤二、将醋酸纤维素的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，该注射器优选为医用5mL注射器，加入2mL醋酸纤维素的电纺溶液。在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，该金属喷丝头直径为0.6mm，接收基底优选为平面面积为5cm×5cm、20目钢丝网，施加的高压静电场电压为25KV。调整金属喷丝头与接收基底之间的距离在25cm之间。施加的高压静电场使聚丙烯酰胺的电纺溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚丙烯酰胺电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，在接收基底上得到无规排列的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上。该纤维膜中醋酸纤维素的纤维直径为200nm，醋酸纤维素厚度为35μm，并具有亲水特性，接触角CA<40°。

步骤三、将聚己内酯的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场。金属喷丝头直径为1.2mm，施加电压为20KV。调整喷丝头与接收基底之间的距离在20cm之间。制备过程中聚己内酯溶液在静电作用下产生射流，当电场力高于聚己内酯的电纺溶液的表面张力时，溶液被拉伸细化，下落过程中随着溶剂的挥发，所形成的聚己内酯的微米级纤维膜均匀覆盖于由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由醋酸纤维素组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚己内酯的微米级纤维膜，该纤维膜中聚己内酯的纤维直径为1.5μm，该纤维膜的厚度为10μm，且该纤维膜具有疏水特性，接触角CA>120°。

Claims (10)

1.一种具有单向透水性能的复合纤维膜，其特征在于：该纤维膜由紧密结合无缝连接的具有亲疏水差异的两层结构组成，亲水层为由亲水性聚合物A组成的纳米级纤维膜，纤维膜由无规排列的纳米级纤维交错构成；该纤维膜疏水层为由疏水性聚合物B组成的微米级纤维膜，纤维膜由无规排列的微米级纤维交错构成；所述聚合物A为聚乙烯醇、醋酸纤维素或聚丙烯酸酯；聚合物B为聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯。

2.根据权利要求1所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，其特征在于：所述的聚合物A组成的纳米级纤维膜的厚度为25μm~35μm，由聚合物B组成的微米级纤维膜的厚度为5μm~10μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，其特征在于：所述的聚合物A组成的纳米级纤维膜聚合物A组成的纳米级纤维膜中聚合物A的纤维直径为100~800nm；由聚合物B组成的微米级纤维膜中聚合物B的纤维直径为1.0~3.0μm。

4.根据权利要求1所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜，其特征在于：所述的复合纤维膜具有亲水、疏水性能，水滴从复合纤维膜疏水层一侧向亲水层一侧透过，从亲水一侧向疏水一侧不透过的性能。

5.一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：采用静电纺丝技术，具体包括以下几个步骤：

步骤一、纺丝溶液的制备：将分析纯的聚合物A在20～25℃室温环境中溶解于溶剂A中，充分搅拌至聚合物A完全溶解，得到聚合物A的电纺溶液，所得溶液含聚合物A的质量为10~30%；将分析纯的聚合物B在20～25℃室温环境中溶解于溶剂B中，充分搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物B的电纺溶液，所得溶液含聚合物B的质量分数为10~35%；

所述聚合物A为聚乙烯醇、醋酸纤维素或聚丙烯酸酯；聚合物B为聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚己内酯；

所述的溶剂A为水、分析纯丙酮或无水乙醇；溶解聚合物B的溶剂为分析纯的N,N-二甲基甲酰胺、分析纯的四氢呋喃或分析纯的三氯甲烷中的一种溶剂或两种溶剂形成的混合溶剂；

当聚合物A选取为聚乙烯醇，在制备聚合物A的聚乙烯醇电纺溶液时，需要先向溶剂A中加入戊二醛，然后再将聚乙烯醇溶解于戊二醛和溶液A的混合溶液中，戊二醛的添加比例满足由聚乙烯醇制备的聚合物A的电纺溶液中戊二醛与聚乙烯醇的质量比满足1∶3~1∶2；

步骤二、将聚合物A的电纺溶液置于静电纺丝设备的注射器中，；在注射器的金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，高压静电场电压为10~35KV，调整金属喷丝头与接收基底之间的距离为10~30cm，施加的高压静电场使聚合物A的电纺溶液在静电作用下产生射流，在接收基底上得到无规排列的由聚合物A组成的纳米级纤维膜，纤维膜A厚度为25μm~35μm，该纤维膜均匀覆盖于接收基底上；

步骤三、将聚合物B的电纺溶液置于静电纺丝设备中另一清洁注射器中，将步骤二中电纺得到的由聚合物A组成的纳米级纤维膜作为接收基底，在注射器金属喷丝头与接收基底之间施加高压静电场，高压静电场的电压为10~25KV，调整喷丝头与接收基底之间的距离为10~25cm，形成的由聚合物B组成的微米级纤维膜均匀覆盖于由聚合物A组成的纳米级纤维膜构成接收基底表面，最终在由聚合物A组成的纳米级纤维膜的基底上形成无规排列的由聚合物B的微米级纤维膜，该纤维膜的厚度为1.0~3.0μm。

6.根据权利要求5所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：当聚合物A选择聚乙烯醇制备复合纤维膜时，在步骤三完成后还需要进行一个附加步骤，即将步骤三中制备得到的由聚合物A和聚合物B组成的两层纤维膜置于气氛浓度为0.05mol/cm³~0.10mol/cm³的盐酸蒸气中进行化学交联处理，使由聚合物A组成的纳米级纤维膜中的聚乙烯醇与戊二醛进行化学交联，处理5~10min后取出，得到最终的复合纤维膜。

7.根据权利要求5所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤二中金属喷丝头的直径为0.4mm~1.6mm，接收基底为平面面积为5cm×5cm、400~20目钢丝网。

8.根据权利要求5所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤三中金属喷丝头的直径为0.6mm~1.6mm。

9.根据权利要求5所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤二中形成的由聚合物A组成的纳米级纤维膜中聚合物A的纤维直径通过调整聚合物A的电纺溶液、施加的电场电压以及金属喷丝头与接收基底距离来调控。

10.根据权利要求5所述的一种具有单向透水性能的复合纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤三中形成由聚合物B组成的微米级纤维膜中聚合物B的纤维直径通过调整聚合物B的电纺溶液、施加的电场电压和金属喷丝头与接收基底之间的距离来调控。

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