[發(fā)明專利]一種疏密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110159428.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN112981555B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 印霞;侯大偉;龔小寶;張世超;丁彬;俞建勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00;D04H1/728;B01D46/00;B01D46/54;B01D67/00;B01D69/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，采用一種靜電紡絲裝置，其包括與供液裝置(2)連接的噴絲頭(3)，噴絲頭(3)與高壓電源(1)連接，噴絲頭(3)下方設(shè)有接收基板(6)，其特征在于，所述接收基板(6)上設(shè)有微型針式輔助電極(5)，微型針式輔助電極(5)由陣列排布的金屬針組成，金屬針的一端設(shè)于接收基板(6)上，另一端通過導(dǎo)線與交變電源(4)連接；微型針式輔助電極(5)在交變電源(4)的控制下帶負(fù)電或正電；

供液裝置(2)內(nèi)裝有紡絲液，在紡絲過程中通過調(diào)控交變電源(4)，使得微型針式輔助電極(5)帶負(fù)電或正電，紡絲射流在靠近接收基板(6)時(shí)受到吸引力或斥力，受到吸引力時(shí)，獲得致密的絮狀纖維過濾材料，受到斥力時(shí)，獲得蓬松的絮狀纖維過濾材料；根據(jù)需要規(guī)律性地調(diào)節(jié)交變電源(4)，從而獲得疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料。

2.如權(quán)利要求1所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述噴絲頭(3)為狹縫式噴絲頭，其形狀為線型、S型和環(huán)型中的任意一種或幾種的組合；狹縫的寬度為0.1～0.6mm，長(zhǎng)度為1～5cm。

3.如權(quán)利要求1所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述微型針式輔助電極(5)在接收基板(6)上分布形狀為矩形、菱形、三角形、圓形和六邊形中的任意一種或幾種的組合，相鄰微型針式輔助電極(5)的間距為10～50mm；微型針式輔助電極(5)的針尖直徑為0.01～0.1mm，針根直徑為0.3～1mm，高度為5～15mm，其材質(zhì)為銅、鋁、鐵、銅合金、鋁合金或鐵合金。

4.如權(quán)利要求1所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的紡絲液包括聚合物、具有催化功能的導(dǎo)電納米顆粒及溶劑。

5.如權(quán)利要求4所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述的聚合物為聚酰亞胺、芳砜綸、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮和聚苯硫醚中的至少一種，其在紡絲液中的質(zhì)量含量為6～20％，可耐溫度200～300℃；所述的具有催化功能的導(dǎo)電納米顆粒為碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯、導(dǎo)電二氧化鋅、導(dǎo)電二氧化鈦、導(dǎo)電二氧化鐵、導(dǎo)電氧化鋁和二氧化錳中的至少一種，其在紡絲液中的質(zhì)量含量為0.005～0.02％，平均粒徑為30～80nm；所述的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、二甲亞砜、丙酮、乙醇、異丙醇和氯仿中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述供液裝置(2)的灌注速度為0.05～100mL/h；所述高壓電源(1)的輸出電壓為20～100kV。

7.如權(quán)利要求1所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法，其特征在于，所述交變電源(4)的輸出電壓為-3.6～3.6kV，正、負(fù)電壓的轉(zhuǎn)換周期為60～300s。

8.權(quán)利要求1、4-7中任一項(xiàng)所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料的制備方法制備的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料。

9.如權(quán)利要求8所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料，其特征在于，所述的疏/密周期堆疊絮狀纖維過濾材料由靜電紡納米纖維蓬松層、靜電紡納米纖維致密層交替排列而成；其中，靜電紡納米纖維致密層的厚度為1～5μm，孔徑為500～1000nm；所述靜電紡納米纖維蓬松層的厚度為5～15mm，孔徑為5～60μm。