[发明专利]一种疏密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法

权利要求书

1.一种疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，采用一种静电纺丝装置，其包括与供液装置(2)连接的喷丝头(3)，喷丝头(3)与高压电源(1)连接，喷丝头(3)下方设有接收基板(6)，其特征在于，所述接收基板(6)上设有微型针式辅助电极(5)，微型针式辅助电极(5)由阵列排布的金属针组成，金属针的一端设于接收基板(6)上，另一端通过导线与交变电源(4)连接；微型针式辅助电极(5)在交变电源(4)的控制下带负电或正电；

供液装置(2)内装有纺丝液，在纺丝过程中通过调控交变电源(4)，使得微型针式辅助电极(5)带负电或正电，纺丝射流在靠近接收基板(6)时受到吸引力或斥力，受到吸引力时，获得致密的絮状纤维过滤材料，受到斥力时，获得蓬松的絮状纤维过滤材料；根据需要规律性地调节交变电源(4)，从而获得疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料。

2.如权利要求1所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述喷丝头(3)为狭缝式喷丝头，其形状为线型、S型和环型中的任意一种或几种的组合；狭缝的宽度为0.1～0.6mm，长度为1～5cm。

3.如权利要求1所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述微型针式辅助电极(5)在接收基板(6)上分布形状为矩形、菱形、三角形、圆形和六边形中的任意一种或几种的组合，相邻微型针式辅助电极(5)的间距为10～50mm；微型针式辅助电极(5)的针尖直径为0.01～0.1mm，针根直径为0.3～1mm，高度为5～15mm，其材质为铜、铝、铁、铜合金、铝合金或铁合金。

4.如权利要求1所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的纺丝液包括聚合物、具有催化功能的导电纳米颗粒及溶剂。

5.如权利要求4所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为聚酰亚胺、芳砜纶、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、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、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮和聚苯硫醚中的至少一种，其在纺丝液中的质量含量为6～20％，可耐温度200～300℃；所述的具有催化功能的导电纳米颗粒为碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、导电二氧化锌、导电二氧化钛、导电二氧化铁、导电氧化铝和二氧化锰中的至少一种，其在纺丝液中的质量含量为0.005～0.02％，平均粒径为30～80nm；所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲亚砜、丙酮、乙醇、异丙醇和氯仿中的至少一种。

6.如权利要求1所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述供液装置(2)的灌注速度为0.05～100mL/h；所述高压电源(1)的输出电压为20～100kV。

7.如权利要求1所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法，其特征在于，所述交变电源(4)的输出电压为-3.6～3.6kV，正、负电压的转换周期为60～300s。

8.权利要求1、4-7中任一项所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料的制备方法制备的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料。

9.如权利要求8所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料，其特征在于，所述的疏/密周期堆叠絮状纤维过滤材料由静电纺纳米纤维蓬松层、静电纺纳米纤维致密层交替排列而成；其中，静电纺纳米纤维致密层的厚度为1～5μm，孔径为500～1000nm；所述静电纺纳米纤维蓬松层的厚度为5～15mm，孔径为5～60μm。