[發明專利]一種聚酯納米纖維微濾膜的制備方法

有效

• 申請號: 201811123465.0
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109224887B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 莊旭品;章高凱;程博聞;康衛民;徐先林;石磊
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01D71/48
• 分類號: B01D71/48;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種聚酯納米纖維微濾膜的制備方法，將聚酯切片與三氟乙酸混合，將所得紡絲溶液進行噴射紡絲，得到聚酯納米纖維氈；將所述聚酯納米纖維氈解離后與聚酯長纖維混合，將所得混合物料解離后進行濕法成網，將所得混合纖維氈進行熱軋，得到聚酯納米纖維微濾膜。本發明通過噴射紡絲將紡絲溶液在高速氣流場中進行剪切，溶劑揮發后最終形成三維卷曲的聚酯納米纖維氈，使其在聚積形態上表現更高的孔隙率和蓬松性；將所述聚酯納米纖維氈解離后形成短聚酯納米纖維，與聚酯長纖維混合后進行濕法成網，通過熱軋將短聚酯納米纖維熔融錨定在聚酯長纖維表面上，最終形成具有交聯納米網結構和高孔隙率及高比表面的聚酯納米纖維微濾膜。

技術領域

本發明涉及過濾材料技術領域，具體涉及一種聚酯納米纖維微濾膜的制備方法。

背景技術

隨著全球工業的發展和社會進步，水資源的污染和人們對水質要求日益增加形成了強烈的矛盾。膜分離技術具有過濾效果好、功能性強、節能環保、使用方便等優點廣泛應用于水過濾、生物技術、電子、化學和食品工業，以從懸浮液中分離顆粒物質。用于水處理的常規微濾膜、超濾膜以及納濾膜都是基于相轉化法制備的聚合物多孔膜，它們的性能取決于孔的幾何結構以及孔徑分布。通常，聚合物多孔膜有其固有的局限性，例如，滲透性差、操作壓力高、可用材料有限、成本效益和環境問題間的矛盾等。

納米纖維具有體積小、比表面積大、堆積孔隙小等諸多優點而備受關注。傳統微濾膜大都使用相分離等方法使聚合物與溶劑發生分離而形成多孔膜。而隨著納米纖維應用的普及，越來越多人嘗試利用納米纖維堆積孔隙小的優點與水過濾膜相結合，但是納米纖維強力低和孔徑減小不可避免導致納米纖維過濾膜存在低通量、高壓降等使用性能差的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚酯納米纖維微濾膜的制備方法，本發明提供的聚酯納米纖維微濾膜具有高通量、低壓降和高過濾效率的特點，且機械性能好。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種聚酯納米纖維微濾膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚酯切片與三氟乙酸混合，得到紡絲溶液，將所述紡絲溶液進行噴射紡絲，得到聚酯納米纖維氈；

(2)將所述步驟(1)中聚酯納米纖維氈與異丙醇和水混合，進行解離，得到聚酯納米纖維分散液；所述聚酯納米纖維分散液中短聚酯納米纖維的長度為20～220μm；

(3)將所述步驟(2)中聚酯納米纖維分散液與聚酯長纖維和水混合，進行解離，得到混合分散液；所述聚酯長纖維的長度為4～8mm；

(4)將所述步驟(3)中混合分散液進行濕法成網，將所得混合纖維氈進行熱軋，得到聚酯納米纖維微濾膜。

優選地，所述步驟(1)中聚酯切片的熔點為90～220℃。

優選地，所述步驟(1)中三氟乙酸的質量分數為98％，所述聚酯切片與三氟乙酸的質量比為1：(4～10)。

優選地，所述步驟(1)中噴射紡絲的操作參數包括：紡絲風壓為0.4～0.6bar，給液速度為9～11mL/h，紡絲溫度為35～50℃，紡絲濕度為25～40％。

優選地，所述步驟(2)中聚酯納米纖維氈的質量與異丙醇和水的體積比為(0.1～1)g：(300～600)mL：(400～700)mL。

優選地，所述步驟(2)中解離的轉速為3000～5000r/min，溫度為-6～-2℃，時間為10～20min。

優選地，所述步驟(3)中聚酯長纖維的熔點為230～260℃，細度為0.5～2D。

優選地，所述步驟(3)中聚酯納米纖維分散液中聚酯納米纖維與聚酯長纖維的質量和水的體積比為0.1g：(3～12)g：(1000～1500)mL。