CN108796816B - 用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维，复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。本发明为了克服现有非织造纤维材料的缺陷，提出了一种新型的碳管增强的纤维材料，本发明在纤维层中掺杂了碳管，碳管在纤维中能够增加纤维内部的表面积，从而增大空气与纤维材料的接触面积，使得本发明的过滤材料过滤效率更高。同时由于碳管的加入，使得本发明的纤维之间的孔隙较大，所以同时能够有效降低过滤材料的过滤阻力。
Description
技术领域
本发明涉及环保材料领域，特别涉及用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维。
背景技术
空气中的颗粒物(PM)污染，特别是众所周知的PM2.5及其所携带的细菌和病毒等生物，对人们的生活质量产生较大的影响。空气污染不仅对人们的生命健康造成了巨大的威胁，而且严重干扰了设备的正常运行，同时对整个生态系统造成了一定程度的破坏。目前，许多城市向市民公开了有关PM2.5的监测信息，也有越来越多的公众开始关注自己所处城市的空气污染情况。两年前，PM2.5的数据仅在京津冀、长三角、珠三角以及其他省会城市和重点城市公开。截止到今年，全国有367个城市公开了PM2.5的数据。最新数据显示，在这些城市中，今年一到三季度的PM2.5平均浓度能达到国家标准(低于35μg/m3)中要求的城市还不到20％。据中新网报道，肺癌已经成为引发我国恶性肿瘤死亡的首要原因。权威专家声称，近50年来，每隔15年左右，我国患肺癌的人数就会翻倍。然而，肺癌的产生很大程度上是由人们所吸入空气中存在的各种污染物所造成的。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维，从而克服现有技术的缺点。
本发明提供了一种用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维，其特征在于：复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。
优选地，上述技术方案中，在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为1-3wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液30-40mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为4-7wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。
优选地，上述技术方案中，使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为40-45kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10-15cm，注射速度为2-4mL/h，接收时间为2-3h。
优选地，上述技术方案中，在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为6-9wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。
优选地，上述技术方案中，使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为10-15kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10-15cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1-2h。
优选地，上述技术方案中，在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为12-15wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。
优选地，上述技术方案中，使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为20-25kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5-10cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1-2h。
优选地，上述技术方案中，在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为5-8wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。
优选地，上述技术方案中，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为35-40kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5-10cm，注射速度为0.3-0.6mL/h，接收时间为1-2h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：现有非织造纤维材料在过滤尺寸较大的尘埃颗粒物时，具有较高的过滤效率、相对较低的阻力压降。但是，当所过滤的颗粒物尺寸较小时，其过滤性能很差，且难以实现过滤效率与阻力压降的平衡。尽管通过盲目增加材料的堆积密度和克重或者驻极处理技术可在一定程度上提高传统纤维滤材的过滤效率，然而会带来各种各样的缺陷，比如过滤材料较笨重、原材料消耗大以及意想不到的安全隐患。本发明为了克服现有非织造纤维材料的缺陷，提出了一种新型的碳管增强的纤维材料，本发明在纤维层中掺杂了碳管，碳管在纤维中能够增加纤维内部的表面积，从而增大了空气与纤维材料的接触面积，使得本发明的过滤材料过滤效率更高。同时由于碳管的加入，使得本发明的纤维之间的孔隙较大，所以同时能够有效降低过滤材料的过滤阻力。
具体实施方式
提供以下实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为1wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液30mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为4wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为40kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10cm，注射速度为2mL/h，接收时间为2h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为6wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为10kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为12wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为20kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为5wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为35kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5cm，注射速度为0.3mL/h，接收时间为1h。
实施例2
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为3wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液40mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为7wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为45kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为15cm，注射速度为4mL/h，接收时间为3h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为9wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为15kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为15cm，注射速度为1mL/h，接收时间为2h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为15wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为25kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10cm，注射速度为1mL/h，接收时间为2h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为8wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为40kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10cm，注射速度为0.6mL/h，接收时间为2h。
实施例3
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为2wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液35mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为5wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为42kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为3mL/h，接收时间为2.5h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为7wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为12kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1.5h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为13wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为22kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.8mL/h，接收时间为1.5h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为6wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为37kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1.5h。
实施例4
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为5wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液50mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为10wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为50kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为20cm，注射速度为5mL/h，接收时间为4h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为7wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为12kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1.5h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为13wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为22kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.8mL/h，接收时间为1.5h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为6wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为37kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1.5h。
实施例5
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为2wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液35mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为5wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为42kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为3mL/h，接收时间为2.5h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为12wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为20kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5cm，注射速度为1.5mL/h，接收时间为3h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为13wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为22kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.8mL/h，接收时间为1.5h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为6wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为37kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1.5h。
实施例6
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为2wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液35mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为5wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为42kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为3mL/h，接收时间为2.5h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为7wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为12kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1.5h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为10wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为15kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为15cm，注射速度为2mL/h，接收时间为3h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为6wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为37kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.5mL/h，接收时间为1.5h。
实施例7
复合纤维由如下方法制备：在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，聚苯胺浓度为2wt％；在聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液35mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；在酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，碳纳米管的浓度为5wt％；使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层。使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为42kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为3mL/h，接收时间为2.5h。在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，聚丙烯腈的浓度为7wt％；使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层。使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为12kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为12cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1.5h。在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，尼龙6的浓度为13wt％；使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层。使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为22kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为7cm，注射速度为0.8mL/h，接收时间为1.5h。在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，聚环氧乙烷的浓度为10wt％；使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层。以静电纺丝方法在尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为45kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为15cm，注射速度为1mL/h，接收时间为3h。
对实施例1-7进行容尘量和阻力压降测试，测试方法遵循国家标准，测试结果相对于实施例1进行归一化处理。
表1
| 容尘量 | 阻力压降 | |
| 实施例1 | 100％ | 100％ |
| 实施例2 | 103％ | 97％ |
| 实施例3 | 104％ | 96％ |
| 实施例4 | 83％ | 148％ |
| 实施例5 | 80％ | 149％ |
| 实施例6 | 74％ | 134％ |
| 实施例7 | 70％ | 130％ |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种用于空气过滤的碳管增强的聚丙烯腈/尼龙6复合纤维材料，其特征在于：所述复合纤维材料由如下方法制备：
在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；
在所述碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；
在所述聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；
在所述尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层；
其中，在基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体为：
将聚苯胺溶解于DMF中，得到聚苯胺纺丝液，其中，所述聚苯胺浓度为1-3wt%；
在所述聚苯胺纺丝液中加入浓度为0.01mol/L的盐酸溶液30-40mL，得到酸化的聚苯胺纺丝液；
在所述酸化的聚苯胺纺丝液中加入碳纳米管，得到碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，其中，所述碳纳米管的浓度为4-7wt%；
使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在所述基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层；
其中，使用碳纳米管改性的聚苯胺纺丝液，以静电纺丝方法在所述基板上形成碳纳米管改性的聚苯胺纤维层具体工艺为：纺丝电压为40-45kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10-15cm，注射速度为2-4mL/h，接收时间为2-3h；
其中，在所述碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：
将聚丙烯腈溶于DMF溶剂中，得到聚丙烯腈静电纺丝液，其中，所述聚丙烯腈的浓度为6-9wt%；
使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在所述碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层；
其中，使用聚丙烯腈静电纺丝液，以静电纺丝方法在所述碳纳米管改性的聚苯胺纤维层上形成聚丙烯腈纤维层具体为：纺丝电压为10-15kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为10-15cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1-2h；
其中，在所述聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：
将尼龙6溶于DMF溶剂中，得到尼龙6静电纺丝液，其中，所述尼龙6的浓度为12-15wt%；
使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在所述聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层；
其中，使用尼龙6静电纺丝液，以静电纺丝方法在所述聚丙烯腈纤维层上形成尼龙6纤维层具体为：纺丝电压为20-25kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5-10cm，注射速度为0.5-1mL/h，接收时间为1-2h；
其中，在所述尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：
将聚环氧乙烷溶于DMF溶剂中，得到聚环氧乙烷静电纺丝液，其中，所述聚环氧乙烷的浓度为5-8wt%；
使用聚环氧乙烷静电纺丝液，以静电纺丝方法在所述尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层；
其中，以静电纺丝方法在所述尼龙6纤维层上形成聚环氧乙烷纤维层具体为：纺丝电压为35-40kV，注射筒喷嘴与基板之间距离为5-10cm，注射速度为0.3-0.6mL/h，接收时间为1-2h。
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