[发明专利]一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜的制备方法，其特征在于，首先将由亲水型聚合物、纳米级金属-有机框架、交联剂I和溶剂I组成的纺丝液I进行静电纺丝，并以经过消电荷处理的绝缘材料作为接收基材，制得亲水型类蜂巢结构纤维膜，然后将由中间聚合物、交联剂II和溶剂II组成的纺丝液II进行静电纺丝，并以亲水型类蜂巢结构纤维膜作为接收基材，制得中间层类蜂巢结构纤维膜，接着将由疏水型聚合物、交联剂III和溶剂III组成的纺丝液III进行静电纺丝，并以中间层类蜂巢结构纤维膜作为接收基材，制得疏水型类蜂巢结构纤维膜，得到复合纤维膜，最后对复合纤维膜进行热处理至蜂窝孔壁纤维束搭接处形成物理化学粘结点，即得医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜；所述医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜，具有三层复合结构，依次为亲水层、中间层和疏水层，微观呈三维蜂窝状连通孔道结构，孔道为锥形直通孔道；

中间聚合物的亲水性介于亲水型聚合物和疏水型聚合物之间；

纺丝液I的粘度范围为1～500mPa·s，电导率范围为100～10000μS/cm；

纺丝液I静电纺丝的工艺参数包括：电压10～40kV，灌注速度0.5～4mL/h，喷丝头距接收基材距离6～20cm，环境相对湿度30～60％；

绝缘材料为无纺布或静电纺纤维膜；

消电荷处理的方法为：将绝缘材料置于消电荷溶剂中一段时间后烘干。

2.根据权利要求1所述的一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜的制备方法，其特征在于，纺丝液I的制备过程为：先将金属-有机框架加入到溶剂I中，经超声分散1～4h后，再加入亲水型聚合物和交联剂I，在室温或50～90℃下用磁力搅拌装置连续搅拌2～24h。

3.根据权利要求2所述的一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜的制备方法，其特征在于，纺丝液I中，亲水型聚合物的质量含量为3～15％，金属-有机框架的质量含量为10～30％，交联剂I的质量含量为0.5～8％；

纺丝液II中，中间聚合物的质量含量为3～15％，交联剂II的质量含量为0.5～8％；

纺丝液III中，疏水型聚合物的质量含量为3～15％，交联剂III的质量含量为0.5～8％。

4.根据权利要求3所述的一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜的制备方法，其特征在于，亲水型聚合物为聚丙烯腈、醋酸纤维素、壳聚糖、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺和聚丙烯酸盐树脂中的一种以上；

中间聚合物为聚丙烯腈、醋酸纤维素、壳聚糖、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚己内酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和热塑性聚氨酯弹性体中的一种以上；

疏水型聚合物为聚氨酯、聚苯乙烯、聚己内酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚对苯二甲酸乙二醇酯和热塑性聚氨酯弹性体中的一种以上；

金属-有机框架为MIL-101(Cr)、MIL-101(Cr)-NH₂、MIL-100(Fe)、HKUST-1、CAU-1(Al)、CAU-23(Al)、UiO-66、UiO-66-NH₂、KAUST-8、MOF-801、MOF-804、MOF-841、DUT-67(Zr)、DUT-51(Zr)、DUT-53(Zr)、MOF-74(Mg)和MOF-74(Ni)中的一种以上；

交联剂I、交联剂II和交联剂III都为热熔型聚乙烯醇缩丁醛酯/封端型异氰酸酯双组份交联剂，聚乙烯醇缩丁醛酯与封端型异氰酸酯的质量比为3～10:1；

溶剂I、溶剂II和溶剂III各自独立地选自于N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三氯甲烷、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、甲醇、乙醇、异丙醇、去离子水、丙酮、二氯甲烷、甲酸、乙酸、二甲基亚砜、乙醚、甲苯、三氯乙酸和三氟乙酸中的一种以上。

5.根据权利要求3所述的一种医卫防护用润湿梯度类蜂巢结构纤维膜的制备方法，其特征在于，纺丝液I静电纺丝的工艺参数还包括：环境温度23～26℃。