[发明专利]一种纳米纤维过滤膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米纤维过滤膜，其特征在于，所述纳米纤维过滤膜包括聚合物纤维以及附着在所述聚合物纤维表面的驻极纳米颗粒和ZnAc·2H₂O。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维过滤膜，其特征在于，所述驻极纳米颗粒包括二氧化硅、Zif-8、四氧乙烯、勃姆石、钛酸钡或氮化硅中的任意一种或至少两种组合，优选二氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的纳米纤维过滤膜，其特征在于，所述聚合物纤维包括聚氯乙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚醚砜纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯吡咯烷酮纤维中的任意一种或至少两种组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的纳米纤维过滤膜，其特征在于，所述驻极纳米颗粒和ZnAc·2H₂O的质量比为1:(0.2-10)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米纤维过滤膜，其特征在于，所述纳米纤维过滤膜对气溶胶过滤效率＞93％；

优选地，所述纳米纤维过滤膜的气阻＜385Pa。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维过滤膜的制备方法包括：使含有驻极纳米颗粒、ZnAc·2H₂O和聚合物的纺丝液进行静电纺丝，在接收基材上得到所述纳米纤维过滤膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中，ZnAc·2H₂O的质量占比为5％-20％；

优选地，所述纺丝液中，所述驻极纳米颗粒的质量占比为1％-30％，优选5％；

优选地，所述接收基材包括聚丙烯纺粘无纺布、聚丙烯熔喷无纺布、聚对苯二甲酸乙二醇酯熔喷无纺布、天然纤维梭织布与针织布、化学纤维梭织布与针织布、混纺梭织布与针织布中的任意一种；

优选地，所述聚合物包括聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜、聚氨酯、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或至少两种组合。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的温度为20-30℃，优选25℃；

优选地，所述静电纺丝的湿度为40％-60％，优选50％；

优选地，所述静电纺丝的电压为15-80kV；

优选地，所述静电纺丝的纺丝间距为10-40cm；

优选地，所述静电纺丝的单个纺丝喷头流道的供液速度为0.5-2ml/h；

优选地，所述制备方法具体包括：使含有驻极纳米颗粒、ZnAc·2H₂O和聚合物的纺丝液进行静电纺丝，在接收基材上得到所述纳米纤维过滤膜；

所述静电纺丝的条件如下：温度为25℃，湿度为50％，电压为15-80kV，纺丝间距为10-40cm，单个纺丝喷头流道的供液速度为0.5-2ml/h；

优选地，所述制备方法还包括：对所述纳米纤维过滤膜进行热处理；

优选地，所述热处理的方法包括热复合处理；

优选地，所述热处理的温度为80-200℃。

9.一种根据权利要求1-5中任一项所述的纳米纤维过滤膜在口罩、防护服、空气净化机过滤膜或空调过滤膜中的应用。

10.一种过滤材料，其特征在于，所述过滤材料包括权利要求1-5中任一项所述的纳米纤维过滤膜以及设置在所述纳米纤维过滤膜一侧的第一基材；

优选地，所述第一基材包括聚丙烯纺粘无纺布、聚丙烯熔喷无纺布、聚对苯二甲酸乙二醇酯熔喷无纺布、天然纤维梭织布与针织布、化学纤维梭织布与针织布、混纺梭织布与针织布中的任意一种；

优选地，所述纳米纤维过滤膜还包括设置在所述纳米纤维过滤膜远离所述第一基材一侧的第二基材；

优选地，所述第二基材包括纤维蜂窝网、聚丙烯纺粘无纺布、聚丙烯熔喷无纺布、聚对苯二甲酸乙二醇酯熔喷无纺布、天然纤维梭织布与针织布、化学纤维梭织布与针织布、混纺梭织布与针织布中的任意一种；

优选地，所述过滤材料对气溶胶过滤效率＞91％；

优选地，所述过滤材料的气阻＜150Pa。