[发明专利]导电纳米纤维的制备方法和复合纳米纤维滤网及其制备方法

说明书

一种导电纳米纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将聚苯胺加入有机溶剂，再加入成纤聚合物，配制成纺丝溶液，将溶解好的纺丝溶液静置冷却，最后静电纺丝获得导电纳米纤维。本发明还提供了复合纳米纤维滤网及其制备方法。制备的导电纳米在加载高压电以后，由于纳米纤维直径较细，会发生尖端放电，电离周围的空气，形成负离子。将导电的纳米纤维与熔喷无纺布复合，可以延缓驻极电荷的衰减。

技术领域

本发明涉及一种空气过滤纤维，由成纤聚合物静电纺丝而成的过滤纤维，本发明还涉及一种复合纤维滤网及复合纤维滤网的制备方法。

背景技术

近年来随着经济的快速发展，雾霾问题日益突出，已经成为人们关注的焦点。雾霾中悬浮的细小颗粒可以通过呼吸系统进入到人体的肺部和心血管中，导致人体免疫力降低及肺癌等问题。

现有空气过滤的主要技术为静电集尘和膜分离。静电集尘是通过静电高压放电，使灰尘被负上电荷，然后被静电吸附的过程，但这种技术对粒径较大的颗粒物效果更好，如果要提升吸附效率，必须提升电压，而电压过高，又会容易产生臭氧的副作用。膜分离技术使用最多的是熔喷驻极纤维，将非织造熔喷材料与驻极技术相结合，可以在不增加压降的前提下大幅提升过滤效率，但是驻极方式注入的电荷极易衰减，难以维持稳定的过滤效率。尤其是高温和潮湿的环境，在电荷衰减以后，熔喷膜的过滤效率就大幅下降，没办法保持较高的净化颗粒物的能力，就需要更换新的滤网，使得用户的成本大幅增加。如不采用驻极的方式，单纯依靠物理方式过滤颗粒则需要过滤膜具有孔径小、孔隙率高的特点，纳米纤维恰好具有上述优点，但是在使用过程中仍然不可避免会出现较大压降。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种加载高压电后能产生负离子的导电纳米纤维的制备方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种可以延缓驻极电荷衰减的复合纳米纤维滤网。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种可以延缓驻极电荷衰减的复合纳米纤维滤网的制备方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种导电纳米纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将聚苯胺加入有机溶剂，再加入成纤聚合物，配制成5％～20wt％浓度的纺丝溶液，纺丝溶液的粘度800～2500mPa·s，溶解温度为40～80℃，将溶解好的纺丝溶液静置冷却，最后静电纺丝获得导电纳米纤维，苯胺与成纤聚合物的质量比为1:3～1:10。

作为优选，所述的有机溶剂为N，N—二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮中的至少一种。

作为优选，所述的成纤聚合物为聚丙烯腈、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚醚砜、中的至少一种

作为优选，所述静电纺丝条件如下：纺丝参数为10～25KV，电极丝与收集基底的距离为5～30cm，供液速度为10～200ul/min，收集器转速为300～3000rpm，纺丝的温度为20～30℃，湿度为40％～70％，纺丝时间为5min～60min。

作为优选，所述导电纳米纤维的电阻率为10²～10⁴Ω·m

作为优选，所述纺丝溶液中添加有无机盐，该无机盐与成纤聚合物的质量比为1:100～1:10000。无机盐可以是NaCl、LiCl、CaCl、KCl、NaNO₃、KNO₃、Na₂CO₃。