[發(fā)明專(zhuān)利]低阻高效濾膜及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210062689.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114534519A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧榴俊;陳士超;劉曉亮;李春梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海市凌橋環(huán)保設(shè)備廠(chǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/36
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/36;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)涉及過(guò)濾膜材料領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種低阻高效濾膜制造方法及低阻高效濾膜。低阻高效濾膜的纖維網(wǎng)層通過(guò)靜電紡絲法形成；所述靜電紡絲液由水、水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯乳液配制成；所述水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯的含量之和占靜電紡絲液總量的25?35wt%,且水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯的重量比為3.5:(6.4?7.5)；低阻高效濾膜還包括第一無(wú)紡布層和第二無(wú)紡布層。該低阻高效濾膜在高濕度環(huán)境下仍然具有高過(guò)濾效率，具有較長(zhǎng)使用壽命。本申請(qǐng)還相應(yīng)公開(kāi)了一種低阻高效濾膜制備方法，其包括靜電紡絲液配制步驟、靜電紡絲步驟、聚四氟乙烯膜復(fù)合步驟和無(wú)紡布層復(fù)合步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及過(guò)濾膜材料領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種低阻高效濾膜及其制造方法。

背景技術(shù)

PTFE微孔膜以聚四氟乙烯為原料，經(jīng)過(guò)膨化拉伸后形成一種具有微孔性的薄膜，其過(guò)濾效果良好，是一種廣泛應(yīng)用在高效、超高效濾膜上的過(guò)濾材料。但PTFE濾料阻力較大，使用過(guò)程中產(chǎn)生較大的能耗。PTFE微孔膜隨著厚度增大，過(guò)濾效率提高有限，而阻力卻顯著提高，成本也會(huì)顯著增加。因而，如何在降低過(guò)濾材料制備成本同時(shí)提高過(guò)濾效率是一個(gè)難題。

靜電紡納米纖維具有極細(xì)的纖維直徑,較高的比表面積、孔隙率以及很強(qiáng)的吸附力,對(duì)細(xì)微顆粒的有良好的過(guò)濾作用，而且運(yùn)行過(guò)程中的阻力也比較小。將靜電紡納米纖維與PTFE微孔膜相結(jié)合制備濾材的技術(shù)，一定程度上可以解決上述問(wèn)題。

例如，CN101163533A公開(kāi)的過(guò)濾器濾材包含PTFE多孔膜、透氣性支撐材料和利用靜電紡絲法形成的由高分子纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)層。即使在作為應(yīng)捕集粒子的超微粒子所占比例大的環(huán)境下，也可以降低使用中的壓力損失的上升。

一方面，上述相關(guān)技術(shù)的過(guò)濾器濾材經(jīng)測(cè)試，對(duì)粒徑為0.1-0.15μm粒徑的過(guò)濾效率可達(dá)99.999%。因而，在粒徑≥0.1μm的微粒占比高時(shí)使用上述濾材過(guò)濾效果佳；在粒徑≤0.1μm的微粒占比高的場(chǎng)合時(shí)，其過(guò)濾效果有待進(jìn)一步提升。另一方面，上述相關(guān)技術(shù)中使用兩類(lèi)高分子物質(zhì)作為靜電紡絲材料：1、非水溶性高分子物質(zhì)；2、水溶性高分子物質(zhì)。其中，水溶性高分子物質(zhì)因?yàn)榕渲萍徑z液時(shí)無(wú)需使用高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，因而更受青睞。但水溶性靜電紡絲材料具有高親水性，以其為原料制成的過(guò)濾材料在高濕度使用環(huán)境下使用時(shí)，容易出現(xiàn)污染物過(guò)濾效率下降明顯，且過(guò)濾效率難以長(zhǎng)時(shí)間維持的問(wèn)題。

因而，如何制備一種相對(duì)環(huán)保、對(duì)粒徑≤0.1μm的微粒具有高效捕集效率且不易失效的濾材仍是有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了制備一種相對(duì)環(huán)保、對(duì)粒徑≤0.1μm的微粒具有高效捕集效率且不易失效的濾材，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N低阻高效濾膜及其制造方法。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N低阻高效濾膜，采用如下的技術(shù)方案：

一種低阻高效濾膜，包括依次設(shè)置的聚四氟乙烯多孔膜、纖維網(wǎng)層和透氣性支撐材料層，所述纖維網(wǎng)層由含高分子材料的靜電紡絲液通過(guò)靜電紡絲法形成；

所述靜電紡絲液由水、水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯乳液配制成；所述水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯的含量之和占靜電紡絲液總量的25-35wt%,且水溶性高分子聚合物和聚四氟乙烯的重量比為3.5:( 6.4-7.5)；

所述聚四氟乙烯多孔膜背離纖維網(wǎng)層一側(cè)設(shè)有第一無(wú)紡布層；所述透氣性支撐材料層背離纖維網(wǎng)層一側(cè)設(shè)有第二無(wú)紡布層。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，具有如下有益效果：

本申請(qǐng)?jiān)O(shè)置第一無(wú)紡布層和第二無(wú)紡布層，可顯著改善濾膜的物理機(jī)械性能，使得在高濕度環(huán)境下使用時(shí)，即便受水汽影響也能較長(zhǎng)時(shí)間保持濾膜的形態(tài)，減少濾膜內(nèi)孔隙率下降、利于延長(zhǎng)濾膜使用壽命。而且，第一無(wú)紡布層和第二無(wú)紡布層可以起到初步攔截粒徑較大微粒的作用，分擔(dān)聚四氟乙烯多孔膜、纖維網(wǎng)層和透氣性支撐材料層的微粒吸附捕集壓力。