[发明专利]纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤（1），将聚合物溶解于溶剂中，加入无机盐，搅拌形成均匀稳定的纺丝溶液，使用所得的纺丝溶液进行静电喷网，将含有二维网状纤维膜和一维纳米纤维的纳米蛛网膜沉积在接收滚筒的铝箔表面，制备出纳米蛛网接收层；

步骤（2），将聚合物溶解于溶剂中，搅拌形成均匀稳定的纺丝溶液，使用所得的纺丝溶液进行静电纺丝，将由连续纳米纤维和随机分布在其上的直径可达微米尺度的珠粒所组成的串珠纤维沉积在步骤（1）得到的纳米蛛网接收层表面，制备出串珠纤维层；

步骤（3），将聚合物溶解于溶剂中，加入无机盐，搅拌形成均匀稳定的纺丝溶液，使用所得的纺丝溶液进行静电喷网，将含有二维网状纤维膜和一维纳米纤维的纳米蛛网膜沉积在步骤（2）得到的串珠纤维层表面，制备出纳米蛛网覆盖层；

步骤（4），将经过步骤（1）-（3）得到的复合空气过滤膜在室温下放置2h后放入真空干燥箱内，在不超过45℃的温度下烘干，再在室温下放置12-24h，从铝箔表面揭下该复合空气过滤膜，得到结构和性能稳定的纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于：所述复合空气过滤膜包括从下而上设置的纳米蛛网接收层、串珠纤维层和纳米蛛网覆盖层；

所述纳米蛛网接收层和纳米蛛网覆盖层均含有二维网状纤维膜和一维纳米纤维；

所述串珠纤维层由连续纳米纤维和随机分布在其上的直径可达微米尺度的珠粒所形成的串珠纤维堆积而成。

3.根据权利要求2所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于：所述复合空气过滤膜结构为纳米蛛网接收层、串珠纤维层和纳米蛛网覆盖层形成的三明治结构。

4.根据权利要求3所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于：所述复合空气过滤膜对1μm以下颗粒物的过滤效率达到99%以上，阻力压降不超过120Pa。

5.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）-（3）中的聚合物为聚酰胺6、聚酰胺66、聚丙烯腈中的一种或任意两种组合或三种。

6.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）-（3）中的溶剂为甲酸、乙酸、N-N二甲基甲酰胺中的一种或任意两种组合或三种。

7.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）和（3）中的无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙中的一种或任意两种组合或三种；

所述步骤（1）和（3）中纺丝溶液中无机盐的质量分数为0.5-3%。

8.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中纳米蛛网接收层纺丝液、步骤（2）中串珠纤维层纺丝液及步骤（3）中纳米蛛网覆盖层纺丝液的质量比为1/8/1、1.5/7/1.5、2/6/2。

9.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）和（3）中纺丝溶液的聚合物质量分数为10-25%，静电喷网的条件为：温度20-30℃，相对湿度25-50%，纺丝电压15-35kV，接收距离10-25cm，纺丝速度0.1-2mL/h。

10.根据权利要求1所述的一种纳米蛛网/串珠纤维复合空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中纺丝溶液的聚合物质量分数为5-12%，静电纺丝的条件为：温度20-30℃，相对湿度25-50%，纺丝电压15-35kV，接收距离10-25cm，纺丝速度0.1-2mL/h。