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一種可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料及其制備方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料,其特征在于,包括基材以及設(shè)于基材之上的納米纖維層,基材為網(wǎng)孔狀,納米纖維層包括納米纖維以及分散于納米纖維中的吸水保水物質(zhì)和負(fù)離子功能物質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料,其特征在于,所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的吸水率為自身重量的0.5~100倍,保水率為10~90%,負(fù)離子釋放濃度為500~10000個(gè)/cm3,納米纖維層的耐磨性為摩擦50圈后失重率1%~20%,對(duì)0.3μm~10μm顆粒的過(guò)濾效率為80~100%,阻力壓降為10~100Pa。

3.如權(quán)利要求1所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料,其特征在于,所述的基材克重為10~100g/m2,基材的網(wǎng)孔形狀為三角形、正方形、長(zhǎng)方形或圓形,材質(zhì)為聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯、尼龍或金屬,形成網(wǎng)孔的單絲直徑為1~50μm,網(wǎng)孔面積為0.3~10mm2;納米纖維層中纖維的直徑為0.02~20μm,孔徑為1~30μm,孔隙率為60~99.99%,堆積密度為0.006~0.084g/cm3,克重為0.01~70g/m2。

4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,包括:

步驟1:將高聚物溶于溶劑中,加入吸水保水物質(zhì)和負(fù)離子功能物質(zhì),攪拌得到紡絲溶液;

步驟2:將紡絲溶液采用靜電紡絲接收裝置進(jìn)行靜電紡絲,所述的靜電紡絲接收裝置包括滾筒(1),滾筒(1)的表面設(shè)有多個(gè)空心狀的凸起(2),凸起(2)的一面與滾筒(1)接觸,與滾筒(1)的接觸面能夠連通至滾筒(1)內(nèi)部,該面的對(duì)立面封閉,除此兩面外,其他面上設(shè)有孔,滾筒(1)的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu),一端連接有高溫蒸汽發(fā)生裝置,另一端封閉;將基材置于滾筒(1)上,將刻蝕蒸汽從高溫蒸汽發(fā)生裝置送入滾筒(1),使蒸汽從凸起(2)上的孔上排出,調(diào)整靜電紡絲參數(shù),進(jìn)行靜電紡絲。

5.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的基材的孔和滾筒(1)上的凸起(2)相互嵌合。

6.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的高聚物為氟化乙丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚苯乙烯、聚酯、聚醋酸乙烯、尼龍6、尼龍66、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己內(nèi)酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚乙二醇、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚和聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一種或以上;高聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8wt%~40wt%;吸水保水物質(zhì)為聚丙烯酸酯類(lèi)、聚乙烯醇類(lèi)、醋酸乙烯共聚物類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、聚環(huán)氧乙烷類(lèi)和淀粉接枝共聚物類(lèi)樹(shù)脂中的至少一種;所述的溶劑為甲酸、四氫呋喃、水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、甲酚、二甲基亞砜、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮和甲基乙基酮中的至少一種。

7.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的吸水保水物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01wt%~20wt%,所述負(fù)離子功能物質(zhì)為電氣石、硅藻土和粉煤灰中的至少一種;負(fù)離子功能物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01wt%~20wt%。

8.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的刻蝕蒸汽的成分為甲酸溶液、乙酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、碳酸鈉溶液或碳酸鎂溶液,濃度為10%~80%,蒸汽送入速度為0.1~3m/s。

9.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的刻蝕蒸汽的送入方式為間歇送入或連續(xù)送入,間歇送入的總時(shí)間為10~300min,送入:非送入的時(shí)間比例為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、4∶1、3∶1、2∶1;連續(xù)送入的時(shí)間為10~300min,蒸汽從凸起(2)的孔中釋放速度為0.1~3m/s。

10.如權(quán)利要求4所述的可釋放負(fù)離子的空氣過(guò)濾材料的制備方法,其特征在于,所述的靜電紡絲條件包括:電壓10~100kV,接收距離5~150cm,灌注速度0.1~10mL/h,滾筒轉(zhuǎn)速20~200r/min,溫度10~40℃,濕度10~99%,紡絲時(shí)間10~300min。

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