[發明專利]用于HEPA空氣過濾介質的包括納米纖維和珠的納米材料

在審

• 申請號: 201810667075.3
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN110302591A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 王潔芳;苗延述;李茜;唐滈宏;郭秀娟;梁宇恒
• 申請（專利權）人: 百達洋行有限公司
• 主分類號: B01D39/02
• 分類號: B01D39/02;B01D39/04;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳市中聯專利代理有限公司 44274
• 代理人: 王怡瑾;郭翠霞

1.一種納米材料，包括：

多個納米纖維，其形成在其中限定三維孔隙的隨機交織網絡；和

多個珠粒直徑為2至20μm的珠粒，其隨機分布在所述多個納米纖維內；

其中所述珠粒支撐所述納米纖維以防止所述孔隙塌陷。

2.根據權利要求1所述的納米材料，其中所述納米纖維具有10至1000nm的直徑。

3.根據權利要求1所述的納米材料，其中每個珠粒是至少一個納米纖維的一部分并且是沿著所述至少一個納米纖維的長度形成凸起的不規則物。

4.根據權利要求1所述的納米材料，其中所述孔隙具有1至10μm的孔徑。

5.根據權利要求1所述的納米材料，其中所述納米纖維由選自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚酰胺6(PA-6)、聚己二酰己二胺、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚環氧乙烷、聚氯乙烯、乙酸纖維素、殼聚醣和玉米醇溶蛋白的組中的聚合物材料制成。

6.一種過濾介質，包括：

基材層；和

涂覆所述基材層的納米纖維層，所述納米纖維層包括多個納米纖維，所述納米纖維形成在其中限定三維孔隙的隨機交織基質；和

多個珠粒直徑為2至20μm的珠粒，其隨機分布在所述多個納米纖維內；

其中所述珠粒支撐所述納米纖維以防止所述孔隙塌陷。

7.根據權利要求6所述的過濾介質，其中所述基材層包含多個微纖維。

8.根據權利要求7所述的過濾介質，其中所述納米纖維共價結合到所述微纖維。

9.根據權利要求7或8所述的過濾介質，其中所述納米纖維和所述微纖維具有高于0.01N的粘合強度。

10.根據權利要求7所述的過濾介質，其中所述基材層選自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET增強玻璃纖維或其組合的組。

11.根據權利要求6所述的過濾介質，其中所述納米纖維由選自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚酰胺6(PA-6)、聚己二酰己二胺、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚環氧乙烷、聚氯乙烯、乙酸纖維素、殼聚醣、玉米醇溶蛋白或其組合的組中的聚合物材料制成。

12.根據權利要求6所述的過濾介質，其中所述過濾介質用于空氣過濾器中，并且所述納米纖維層的透氣度范圍為4至20cm³/cm²/s。

13.根據權利要求6所述的過濾介質，其中當所述過濾介質被用作濾液的過濾器時，用抗微生物劑處理所述納米纖維層，以防止濾液中的微生物活性，并防止所述過濾介質的生物污染。

14.根據權利要求6所述的過濾介質，其中用揮發性有機化合物(VOC)去除劑處理所述納米纖維層。

15.根據權利要求6所述的過濾介質，其中所述過濾介質是具有E13水平的過濾效率的高效顆粒空氣(HEPA)過濾器。

16.一種制備過濾介質的方法，包括：

提供基材層；

生產納米纖維的線，其包含沿每個納米纖維的長度不規則分散的珠粒，以產生多個帶珠粒納米纖維；

將所述帶珠粒納米纖維沉積在所述基材層的表面上，以產生具有5至50μm的三維孔隙的隨機定向交織的帶珠粒納米纖維的涂層，以產生納米纖維過濾層。

17.根據權利要求16所述的方法，其中通過自由液面靜電紡絲生產所述納米纖維。