CN105833744A - 一种单层支撑性多功能空气过滤膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种单层支撑性多功能空气过滤膜及其制备方法，属于高分子材料领域和空气过滤领域。本发明利用具有疏水性、刚性大、耐磨、成型性好、强度高、清灰容易的聚醚砜等作为基础材料，与溶剂配成溶液，通过加入具有吸收紫外线以及去除甲醛等有害物质能力的纳米TiO2粉体和具有杀菌抗菌功能以及一定除臭性能的负离子粉体，实现多功能性，进行溶液静电纺丝，制备纳米纤维膜，实现自支撑和可清洗的功能，所制备的过滤膜结构简单、功能多、能清洗、可以反复利用。

Description

一种单层支撑性多功能空气过滤膜
技术领域
本发明涉及一种单层支撑性多功能空气过滤膜及其制备方法，尤其涉及一种单层的将自支撑和多功能性集中在一起的空气过滤膜，属于高分子材料领域和空气过滤领域。
背景技术
目前，市场上的单层空气过滤膜功能单一，大多是采用物理拦截的方式来实现过滤。即便是采用多功能过滤膜，其单层所具有的功能也较少，要想实现多功能过滤，须将多张膜复合在一起才能达到所需效果，结构复杂。本发明就是为了解决将空气过滤膜的多功能性集中到单层膜上的问题。本发明涉及到的材料有，聚醚砜等高性能塑料，溶剂，纳米TiO2粉体，负离子粉体和偶联剂。本发明的原理就是利用单层膜代替多层膜，单层膜也具有足够的刚度和韧性，能够独立使用，通过加入纳米TiO2粉体和负离子粉体能够祛除空气中对人体有害的微生物、化学物质，如甲醛、细菌等，再利用静电纺丝技术生产出可以过滤室内空气中大灰尘和粉尘的过滤膜。本发明的特点是，多功能和结构简单。
发明内容
本发明的目的在于，解决将空气过滤膜的多功能性集中到一张单层可支撑、可清洗、可回收利用的膜上的问题。
本发明提出了一种单层支撑性多功能空气过滤膜及其制备方法，其技术方案是利用具有疏水性、刚性大、耐磨、成型性好、强度高、清灰容易的聚醚砜(PES)或聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)中的一种或多种作为基础材料，与溶剂混合，通过加入具有吸收紫外线以及去除甲醛等有害物质能力的纳米TiO2粉体和具有杀菌抗菌功能及一定除臭性能的负离子粉体，例如电气石粉与镧系稀土的混合粉体，加入偶联剂，例如硅烷偶联剂，混合均匀，然后进行溶液静电纺丝。
本发明是高分子纤维材料制成的单层薄膜，具有可回收利用的特点。膜的过滤性能强大，过滤效率高，可以过滤直径大于500nm的微米级及以上的颗粒(包括大灰尘、粉尘、PM2.5细粒子，花粉等)，其原因在于利用了溶液静电纺丝技术加工出具有纳米级别纤维孔的空气过滤膜。
其中溶剂是二甲基甲酰胺(DMF)、浓硫酸、四氢呋喃(THF)、α-氯萘、乙醇中的一种或多种的混合。
本发明制备的单层空气过滤膜的特点在于：过滤效率高，既能自支撑又能清洗、反复利用，膜的生产方式简单。
具体实施方式
本发明用PES、PEEK、PEKK、PPS中的一种或多种作为基础材料，利用溶液静电纺丝技术，生产具有纳米级纤维孔的单层自支撑多功能空气过滤膜。具体的生产步骤如下：首先，分别配置不同质量分数的基础材料与溶剂的混合溶液，充分搅拌至溶液均匀；然后，称取一定量纳米TiO2粉体以及一定量的负离子粉体加入到该溶液中，并滴加一定量的偶联剂，搅拌2h；其次，用超声波设备处理10-15min，接着用砂磨机分散2遍，再次搅拌至纳米TiO2粉体和负离子粉体均匀分散，脱泡；最后，将处理后的溶液加入到溶液静电纺丝装置中进行纺丝，可以生产出具有纳米级别纤维孔的单层自支撑多功能空气过滤膜，过滤效率最高可达99.9％。其中，溶液静电纺丝装置设定的电压为10-40kV，喷头与接收板的距离为6-18cm。

Claims (1)

1.一种单层支撑性多功能空气过滤膜及其制备方法，其特征在于，具体的生产步骤如下：
首先，分别配置不同质量分数的聚醚砜或聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯硫醚中的一种或多种作为基础材料与溶剂的混合溶液，充分搅拌至溶液均匀；
然后，称取纳米TiO2粉体以及具有杀菌抗菌功能及一定除臭性能的负离子粉体加入到该溶液中，并滴加硅烷偶联剂，搅拌2h；
其次，用超声波设备处理10-15min，接着用砂磨机分散2遍，再次搅拌至纳米TiO2粉体和负离子粉体均匀分散，脱泡；
最后，将处理后的溶液加入到溶液静电纺丝装置中进行纺丝，可以生产出具有纳米级别纤维孔的单层自支撑多功能空气过滤膜，其中，溶液静电纺丝装置设定的电压为10-40kV，喷头与接收板的距离为6-18cm。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106178972A (zh) * 2016-08-27 2016-12-07 太原市晋华恒远科技有限公司 一种耐高温pps气体分离膜的制备方法
CN106567192A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 嘉善蓝欣涂料有限公司 一种多功能的保健纳米纤维膜的制备方法
CN107051221A (zh) * 2017-04-27 2017-08-18 舒尔环保科技（合肥）有限公司 一种抗菌性空气过滤膜及其制作工艺
CN108126526A (zh) * 2018-02-08 2018-06-08 苏州甫众塑胶有限公司 一种耐高温抗静电空气过滤膜及其制备方法
DE202018001846U1 (de) * 2018-04-12 2019-07-17 PURION GmbH Luftbehandlungsvorrichtung
CN111467880A (zh) * 2020-06-24 2020-07-31 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种多功能空气过滤材料及其制备方法
CN113265144A (zh) * 2021-04-26 2021-08-17 台州学院 一种聚苯硫醚/电气石复合材料、熔喷布及其制备方法
CN115646064A (zh) * 2022-09-27 2023-01-31 武汉纺织大学 一种聚醚醚酮无纺布过滤材料及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102309930A (zh) * 2010-07-01 2012-01-11 东丽纤维研究所（中国）有限公司 聚苯硫醚超细纤维多孔膜的制备方法
CN104289042A (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 东华大学 一种静电纺纳米纤维驻极过滤材料及其制备方法
CN104436865A (zh) * 2014-03-24 2015-03-25 福建省贝思达环保投资有限公司 高效低阻复合纤维pm2.5过滤膜及静电纺丝制备方法
CN104499092A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 福建金源泉科技发展有限公司 一种纳米复合功能纤维及其制备方法和应用
CN104805599A (zh) * 2015-04-28 2015-07-29 武汉纺织大学 一种静电纺制备功能性乙烯基聚硅氧烷纳米纤维膜的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102309930A (zh) * 2010-07-01 2012-01-11 东丽纤维研究所（中国）有限公司 聚苯硫醚超细纤维多孔膜的制备方法
CN104436865A (zh) * 2014-03-24 2015-03-25 福建省贝思达环保投资有限公司 高效低阻复合纤维pm2.5过滤膜及静电纺丝制备方法
CN104289042A (zh) * 2014-09-05 2015-01-21 东华大学 一种静电纺纳米纤维驻极过滤材料及其制备方法
CN104499092A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 福建金源泉科技发展有限公司 一种纳米复合功能纤维及其制备方法和应用
CN104805599A (zh) * 2015-04-28 2015-07-29 武汉纺织大学 一种静电纺制备功能性乙烯基聚硅氧烷纳米纤维膜的方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106178972A (zh) * 2016-08-27 2016-12-07 太原市晋华恒远科技有限公司 一种耐高温pps气体分离膜的制备方法
CN106178972B (zh) * 2016-08-27 2019-09-27 天津津纶新材料科技有限公司 一种耐高温pps气体分离膜的制备方法
CN106567192A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 嘉善蓝欣涂料有限公司 一种多功能的保健纳米纤维膜的制备方法
CN107051221A (zh) * 2017-04-27 2017-08-18 舒尔环保科技（合肥）有限公司 一种抗菌性空气过滤膜及其制作工艺
CN108126526A (zh) * 2018-02-08 2018-06-08 苏州甫众塑胶有限公司 一种耐高温抗静电空气过滤膜及其制备方法
DE202018001846U1 (de) * 2018-04-12 2019-07-17 PURION GmbH Luftbehandlungsvorrichtung
CN111467880A (zh) * 2020-06-24 2020-07-31 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种多功能空气过滤材料及其制备方法
CN113265144A (zh) * 2021-04-26 2021-08-17 台州学院 一种聚苯硫醚/电气石复合材料、熔喷布及其制备方法
CN113265144B (zh) * 2021-04-26 2022-04-29 台州学院 一种聚苯硫醚/电气石复合材料、熔喷布及其制备方法
CN115646064A (zh) * 2022-09-27 2023-01-31 武汉纺织大学 一种聚醚醚酮无纺布过滤材料及其制备方法和应用

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