CN105195028A - 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 - Google Patents
一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105195028A CN105195028A CN201510390457.2A CN201510390457A CN105195028A CN 105195028 A CN105195028 A CN 105195028A CN 201510390457 A CN201510390457 A CN 201510390457A CN 105195028 A CN105195028 A CN 105195028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- membrane
- preparation
- nanofiber composite
- hyperfiltration membrane
- nanofiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
本发明涉及一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,包括:将高分子聚合物溶于溶剂中,搅拌均匀,得到纺丝溶液,然后进行静电纺丝,得到纳米纤维膜;将上述纳米纤维膜与非织造布复合,得到非织造布/纳米膜/非织造布复合膜;将上述非织造布/纳米膜/非织造布复合膜进行粘合处理,即得。本发明的制备方法方便、快捷,得到的复合膜的强力变化范围在50N~60N之间,断裂伸长率在50%~75%之间,是纯纳米膜强力的60-70倍左右,乳化油截留率高达98.56%,高于PVDF商品超滤膜的97%,且纯水通量为4004L/(m2·h),适用于医药、食品、环保、生物工程等领域。
Description
技术领域
本发明属于过滤膜材料的制备领域,特别涉及一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法。
背景技术
含油污水来源十分广泛,如石油化工、开采、机械加工、皮革、纺织、食品等行业,并且排放量大,若直接排入水体,对自然生态平衡危害极大。对含油污水的传统处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法,但是传统的污水处理方法效率低、成本高并且存在二次污染。随着现代科技的发展,高分子膜材料越来越多地应用于污水处理,纳米纤维膜是其中最有优势的一种。
静电纺纳米纤维直径在亚微米和纳米之间,具有比表面积大、孔隙率高、制备过程简单等优点,纺制一定厚度的均匀纳米膜因具有高滤效、孔隙率高、轻薄等特点迅速引起人们的关注并很快应用到在生物医用、过滤材料、复合材料、电子、纳米传感器等领域。但纳米纤维膜的力学性能差是现今阻碍它广泛应用的最大因素。
已有很多学者针对纳米纤维膜强力弱问题展开大量研究,方法如下:共混粒子法,如加入TiO2、SiO2等,ShuaiW.[Wang,S.,etal.AppliedSurfaceScience,2013.279:p.150-158]等研究表明在静电纺丝过程中加入Fe3O4SiO2POTS纳米粒子制备的纳米纤维膜具有超疏水性、超顺磁性、机械稳定性和耐酸性。Fe3O4SiO2POTS/PVDF质量比为0.10:12时,纳米膜的应力为是3.53MPa,是Fe3O4SiO2POTSPVDF质量比为0.30:12的4倍以上;后处理,包括加热、热牵伸、预加张力、提高卷曲性、煅烧等,Y.H.D.[Ding,Y.,etal.Ionics,2009.15(6):p.731-734]等研究表明P(VDF-HFP)静电纺纳米纤维膜随着温度从25℃升至75℃,纳米膜的断裂强度呈逐渐下降趋势,从7MPa下降至2MPa左右;制备取向纳米纤维膜,B.H.[He,B.,etal.TextileResearchJournal,2012.82(13):p.1390-1395]等研究表明MWNTs/PMIA纳米纤维膜断裂强度随着MWNT的加入而增加,当MWNTs质量比为0.6%时,纳米膜的断裂强度提高86%;多种材料混纺;调节纺丝参数,包括温湿度、纺丝浓度、纺丝有机溶剂的选择等,J.P.[Pelipenko,J.,etal.InternationalJournalofPharmaceutics,2013.456(1):p.125-134]等研究表明控制纺丝过程湿度变化,可以调节纳米纤维的直径,进而影响纳米膜力学性质;制备同轴或多轴复合纳米纤维膜等,Tijing[Tijing,L.D.,etal.CurrentAppliedPhysics,2013.13(7):p.1247-1255]等研究表明双轴纯PU纳米纤维膜断裂强度比单轴的高25%。
这些方法在一定程度上解决纳米膜强力低的同时,也存在一定的不足之处。共混纺、后处理在略微改善纳米膜强度的同时,也会降低纳米膜的弹性,且由于共混粒子的加入,粒子的混合均匀性将会对纳米膜的性质及纺丝条件造成不良影响;取向纳米膜虽然能一定程度上提高沿纤维排列方向纳米膜力学性质,但是垂直向及45°等方向纳米膜的力学性质依旧很弱;混纺、调节纺丝参数、同轴或多轴复合纳米纤维膜等方式虽然能在一定程度上提高纳米膜的力学性能,但是提高程度不足以克服纳米膜在应用上的缺陷,比如水过滤、油水分离等方面,纳米膜强力在1N左右,会极大削弱其使用寿命,缩小其应用领域。通过热轧制备复合滤料[孙熙.一种针刺/水刺与静电纺复合滤料制造方法[P].中国专利:201310036655.X,2013-01-31],可制备出高强度复合滤料。但具有高强力,兼具高截留率和纯水通量的纳米膜制备工艺却鲜有报道。
常见有三种提高纳米膜强力和水处理性能的方法,一是有机-无机共混法,二是表面改性、接枝等,三是加入物质、增强处理等。Wei[Wei,Y.,etal.Desalination,2011.272(1-3):p.90-97]等人研究了用相转化法制备PVDF/TiO2纳米网络复合超滤膜,研究发现,随着TiO2纳米粒子的加入,复合膜的热稳定性得到改善,动态接触角测试结果显示复合膜的亲水性提高,膜的强力和抗污染性等都有很好的改善。文献[Wang,X.,etal.JournalofMembraneScience,2010.356(1-2):p.110-116]采用静电纺制备了PVA/PAN纳米纤维复合膜,该复合膜是在静电纺PAN膜基底上静电纺一层很薄的PVA层,之后在戊二醇/丙酮溶液中对表层PVA进行水蒸气和化学交联处理,形成PVA的阻挡层。然后进行油/水乳液的过滤性能测试,结果显示,当操作压力为0.3MPa时,PVA/PAN纳米纤维复合膜的水通量高达2101L/(m2·h),截留率达到99.5%。通过PVA交联制备纳米纤维复合超滤膜[李从举等.一种基于静电纺丝技术的纳米纤维复合超滤膜的制备方法[P].中国专利:201210140415.X,2012-05-08],该复合超滤膜表面含有大量的亲水性基团和活性基团,具有很好的力学性能和耐污染性能,但该超滤膜通量仅在200L/(m2·h)左右。文献[Cao,X.,etal.Desalination,2013.316:p.120-126]研究了双层PAN静电纺膜,对其加入选择性氧化黄麻纤维素纳米晶须进行增强处理,该膜的力学性能优越,对7~40nm的粒子有很好的过滤效率,可广泛应用于饮用水和工业废水处理。但这些方法对纳米膜强力提高有限,且得到的纳米膜的纯水通量偏低。
但是,关于通过超声波或热轧或平板硫化热粘合制备非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜来提高纳米膜强力,且使得制备得的纳米膜具有高截留率、高纯水通量的方法则鲜有报道。将改性壳聚糖经过静电纺丝制备纳米纤维膜并与无纺布、超薄分离层复合制备超滤膜[赵志国等.改性壳聚糖复合静电纺丝纳米纤维的复合超滤膜及其制备方法[P].中国专利:201110309966.X,2011-10-13],该过滤膜具有高水通量、高截留效率、低污染、耐酸碱等特性,但该过滤膜通量在100L/(m2·h)左右,蛋白质截留效率仅为82.2%。通过在纺丝液加入各种组分制备高强度纳米改性超滤膜[王北福.高强度纳米改性超滤膜及其制备方法[P].中国专利:201310251741.2,2013-06-21],具有较高的孔隙率,但该专利纳米膜纯水通量也在200L/(m2·h)左右,截留率不到70%,断裂强力大于11.56N,仍偏低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,本发明方法所用的粘合工艺简单、快捷、无需复杂加工,可以方便、快捷、廉价地制备出高强力纳米纤维膜;本发明的制备方法方便、快捷,得到的纳米纤维膜具有强力高、弹性好、含油污水截留率高和纯水通量高的优点,这将打破纳米膜在应用中强力低的缺陷,推动纳米材料的市场化进程,推动纳米材料在生物医用、过滤材料、复合材料、电子、纳米传感器等领域应用的进一步拓展。
本发明的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,包括:
(1)将高分子聚合物溶于溶剂中,搅拌均匀,得到纺丝溶液,然后进行静电纺丝,得到纳米纤维膜;
(2)将上述纳米纤维膜与非织造布复合,得到非织造布/纳米膜/非织造布复合膜;
(3)将上述非织造布/纳米膜/非织造布复合膜进行粘合处理,即得纳米纤维复合超滤膜。所述步骤(1)中高分子聚合物为聚丙烯、聚芳酯、聚苯胺、聚己内酯、聚氨酯、聚砜、聚丙烯腈、聚天冬氨酸、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、壳聚糖、聚偏氟乙烯、尼龙6中的一种或几种;
所述步骤(1)中溶剂为水、二甲基亚砜、甲酸、乙醇、甲醇、乙酸、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三氟乙酸、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、六氟异丙醇中的一种或几种。
所述步骤(1)中纺丝溶液的质量百分浓度为6%-25%。
所述步骤(1)中静电纺丝的工艺为:电压为1~50KV,针头到接收模板距离为0.1~2m,喷丝头直径为1μm~2mm,纺丝速度为0.1~20mL/h,纺丝时间为8~10h,环境温度为20~60℃,环境相对湿度为20~80%。
所述步骤(2)中非织造布为熔喷、纺粘、针刺或水刺非织造布。
所述步骤(3)中粘合处理为超声波粘合、热轧粘合、平板硫化热粘合中的一种。
所述超声波粘合的参数为:工作气压5~7Kg/cm2,振动频率为20~35KHz,输出轮的转速为0.1~2m/min。
所述热轧粘合参数为:上下热轧辊之间的线压力为0.2~1MPa,上下热轧辊温度为90~105℃,热轧速度为0.1~0.5m/min。
所述平板硫化热粘合参数为:上下平板之间的线压力为9~18MPa,上下热轧辊温度为90~105℃,处理时间为120s。
根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述纳米纤维复合超滤膜的强力变化范围在50N~60N之间,断裂伸长率在50%~75%之间,是纯纳米膜强力的60-70倍。
纳米纤维复合超滤膜裁剪后进行含油污水过滤测试:
(1)强力测试仪器采用YG065H型织物强力仪,试样夹持长度为200mm,拉伸速度100mm/min,每一样品测5个数据.测试环境温度为20℃,湿度为65%。
(2)复合膜的含油污水测试参数为:采用Model8400型杯式过滤器进行死端过滤测试,将纳米纤维膜分别剪成面积为41.8cm2的圆形后放入超滤杯中,然后通入氮气0.2MPa预压0.5h后加压0.1MPa进行试验,超滤杯中转子的转速为300r/min。
(3)复合膜的纯水通量测试:储液罐中通入去离子水,计算单位时间通过单位面积膜的水体积。
(4)复合膜的乳化油截留率测试:配制质量浓度为1g/L的乳化油溶液,用搅拌器以20000r/min的转速搅拌3min。将配制的乳化油溶液放入储液罐中,经纳米纤维膜过滤1min后,取原液和过滤出的液体,用重铬酸钾滴定法测试两种液体的COD,计算截留率R值。
(5)所述步骤(5)所述的复合膜的乳化油截留率高达98.56%,纯水通量在4004L/(m2·h)以上。
本发明通过静电纺丝制备纳米纤维膜,通过将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用一定的超声波或热轧或平板硫化热粘合工艺,制备高强力纳米材料,该粘合方式对静电纺纳米膜的破坏很小,既能改善纳米膜强力,又能使复合膜保持纳米纤维膜高截留率和高纯水通量的特点。
本发明是采用超声波或热轧或平板硫化热粘合工艺制备出非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜,工艺简单、成本低廉,纳米膜强力提高显著,对含油污水过滤截留率高达98.56%,纯水通量在4004L/(m2·h)以上,适用于医药、食品、环保、生物工程等领域。因此,本发明可以极大地促进静电纺纳米纤维膜在市场上的发展应用。
有益效果
(1)本发明所用的粘合工艺非常简单、快捷,无需复杂加工,可以方便、快速、廉价地制备出高强力纳米纤维膜;
(2)本发明可以制备出较大面积的均匀的高强力纳米纤维膜(30cm×30cm);
(3)本发明可通过控制粘合工艺,调控纳米膜与基布的粘合程度,在过滤、生物医用行业中,尤其对功能性产品的开发有非常好的助推作用;
(4)本发明制备的纳米复合膜的强力变化范围在50N~60N之间,断裂伸长率在50%~75%之间,是纯纳米膜强力的60倍左右;
(5)本发明制备的纳米复合膜的乳化油截留率高达98.56%,纯水通量在4004L/(m2·h)以上。
附图说明
图1是本发明制备图案化纤维所用的装置;
图2中A为平板硫化热粘合纳米膜强力测试图;B为热轧纳米膜的强力测试图;C为平板硫化热粘合纳米膜的拉伸曲线;D为热轧纳米膜的拉伸曲线;
图3PAN纳米纤维膜SEM及直径分布图,A、B代表热轧处理后纳米膜,采用实施例2工艺制备的纳米膜,C、D代表平板硫化热粘合处理后纳米膜,采用实施例4工艺制备的纳米膜,E、F代表未经任何处理的纳米膜;其中B中的插图为热轧处理后纳米膜的直径分布图;D中的插图为平板硫化热粘合处理后纳米膜的直径分布图;F中的插图为未经任何处理的纳米膜的直径分布图;
图4热轧与平板硫化热粘合方式制备的静电纺纳米膜/非织造布复合膜强力、强度,其中(a)热轧与平板硫化热粘合方式制备的静电纺纳米膜/非织造布复合膜强力与伸长率,FP1代表平板硫化热粘合温度为100℃,FP1代表平板硫化热粘合温度为90℃,HR1代表热轧温度为100℃,HR2代表热轧温度为102℃,HR3代表热轧温度为104℃,HR4代表热轧温度为106℃;(b)热轧与平板硫化热粘合方式制备的复合膜断裂强度。
图5超滤装置图,其中1、高纯氮气2、减压阀3、调节阀4、储液罐5、压力表6、超滤杯7、烧杯8、电子天平。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本发明中复合膜强力和含油污水过滤测试:
(1)强力测试仪器采用YG065H型织物强力仪,试样夹持长度为200mm,拉伸速度100mm/min,每一样品测5个数据.测试环境温度为20℃,湿度为65%。
(2)复合膜的含油污水测试参数为:采用Model8400型杯式过滤器进行死端过滤测试,将纳米纤维膜分别剪成面积为41.8cm2的圆形后放入超滤杯中,然后通入氮气0.2MPa预压0.5h后加压0.1MPa进行试验,超滤杯中转子的转速为300r/min。
(3)复合膜的纯水通量测试:储液罐中通入去离子水,计算单位时间通过单位面积膜的水体积。
(4)复合膜的乳化油截留率测试:配制质量浓度为1g/L的乳化油溶液,用搅拌器以20000r/min的转速搅拌3min。将配制的乳化油溶液放入储液罐中,经纳米纤维膜过滤1min后,取原液和过滤出的液体,用重铬酸钾滴定法测试两种液体的COD,计算截留率R值。
实施例1
将1.4g聚丙烯腈溶于8.6g的N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为14%(克/克)的聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压13KV,接收距离20cm,注射速率为0.3ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为45%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用超声波粘合工艺,制备高强力纳米材料,超声波粘合参数为工作气压6Kg/cm2,振动频率为30KHz,输出轮的转速为0.2m/min。表1是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例2
将1.2g聚丙烯腈溶于8.8g的N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为12%(克/克)的聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压12KV,接收距离20cm,注射速率为0.6ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为55%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用热轧粘合工艺,制备高强力纳米材料,热轧粘合参数为上下热轧辊之间的线压力为0.2MPa,上下热轧辊温度为100℃,热轧速度为0.2m/min。表2是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例3
将1.4g聚偏氟乙烯溶于8.6g的N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为14%(克/克)的聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压13KV,接收距离20cm,注射速率为0.6ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为45%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用平板硫化热粘合工艺,制备高强力纳米材料,平板硫化热粘合参数为上下平板之间的线压力为11MPa,上下热轧辊温度为90℃,处理时间为120s。表3是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例4
将0.7g聚偏氟乙烯和0.7g聚丙烯腈溶于8.6g的N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为14%(克/克)的聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压12KV,接收距离15cm,注射速率为0.4ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为40%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用平板硫化热粘合工艺,制备高强力纳米材料,平板硫化热粘合参数为上下平板之间的线压力为13MPa,上下热轧辊温度为95℃,处理时间为120s。表4是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例5
将1.4g尼龙6溶于8.6g的浓度为88%的甲酸溶液中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为14%(克/克)的聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺/N,N-二甲基乙酰胺纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压12KV,接收距离20cm,注射速率为0.8ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为55%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用热轧粘合工艺,制备高强力纳米材料,热轧粘合参数为上下热轧辊之间的线压力为0.3MPa,上下热轧辊温度为102℃,热轧速度为0.3m/min。表5是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例6
将2g聚苯乙烯溶于6g的N,N-二甲基甲酰胺和2g的四氢呋喃中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为20%(克/克)的聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺/四氢呋喃纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压13KV,接收距离15cm,注射速率为0.3ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为45%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用超声波粘合工艺,制备高强力纳米材料,超声波粘合参数为工作气压7Kg/cm2,振动频率为30KHz,输出轮的转速为0.3m/min。表6是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力和含油污水过滤测试数据。
实施例7
将1g尼龙、0.5g聚苯乙烯和0.5g聚丙烯腈溶溶于6g的N,N-二甲基甲酰胺和2g的四氢呋喃中,搅拌8h至完全溶解,得到浓度为20%(克/克)的聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺/四氢呋喃纺丝液。选用10ml的注射器,0.5mm内径的针头,抽取聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺纺丝液,固定在微量注射泵上。通过如图1所示的静电纺丝装置进行电纺,参数为:电压14KV,接收距离18cm,注射速率为0.5ml/h,环境温度为25℃,环境相对湿度为55%。
将非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合后采用热轧粘合工艺,制备高强力纳米材料,热轧粘合参数为上下热轧辊之间的线压力为0.4MPa,上下热轧辊温度为95℃,热轧速度为0.2m/min。表7是得到的非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜强力测试数据。
表1
注:样品1、2为采用实施例1工艺制备的超声波粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表2
注:样品1、2为采用实施例2工艺制备的热轧粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表3
注:样品1、2为采用实施例3工艺制备的平板硫化热粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表4
注:样品1、2为采用实施例4工艺制备的平板硫化热粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表5
注:样品1、2为采用实施例5工艺制备的热轧粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表6
注:样品1、2为采用实施例6工艺制备的超声波粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
表7
注:样品1、2为采用实施例7工艺制备的热轧粘合非织造布/静电纺纳米纤维膜/非织造布复合膜。
Claims (10)
1.一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,包括:
(1)将高分子聚合物溶于溶剂中,搅拌均匀,得到纺丝溶液,然后进行静电纺丝,得到纳米纤维膜;
(2)将上述纳米纤维膜与非织造布复合,得到非织造布/纳米膜/非织造布复合膜;
(3)将上述非织造布/纳米膜/非织造布复合膜进行粘合处理,即得纳米纤维复合超滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中高分子聚合物为聚丙烯、聚芳酯、聚苯胺、聚己内酯、聚氨酯、聚砜、聚丙烯腈、聚天冬氨酸、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、壳聚糖、聚偏氟乙烯、尼龙6中的一种或几种;溶剂为水、二甲基亚砜、甲酸、乙醇、甲醇、乙酸、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三氟乙酸、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、六氟异丙醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中纺丝溶液的质量百分浓度为6%-25%。
4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中静电纺丝的工艺为:电压为1~50KV,针头到接收模板距离为0.1~2m,喷丝头直径为1μm~2mm,纺丝速度为0.1~20mL/h,纺丝时间为8~10h,环境温度为20~60℃,环境相对湿度为20~80%。
5.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中非织造布为熔喷、纺粘、针刺或水刺非织造布。
6.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中粘合处理为超声波粘合、热轧粘合、平板硫化热粘合中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述超声波粘合的参数为:工作气压5~7Kg/cm2,振动频率为20~35KHz,输出轮的转速为0.1~2m/min。
8.根据权利要求6所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述热轧粘合参数为:上下热轧辊之间的线压力为0.2~1MPa,上下热轧辊温度为90~105℃,热轧速度为0.1~0.5m/min。
9.根据权利要求6所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述平板硫化热粘合参数为:上下平板之间的线压力为9~18MPa,上下热轧辊温度为90~105℃,处理时间为120s。
10.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法,其特征在于:所述纳米纤维复合超滤膜的强力变化范围在50N~60N之间,断裂伸长率在50%~75%之间,是纯纳米膜强力的60-70倍。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510390457.2A CN105195028A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510390457.2A CN105195028A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105195028A true CN105195028A (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=54943187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510390457.2A Pending CN105195028A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105195028A (zh) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106237717A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 东华大学 | 一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法 |
CN106541683A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-29 | 东莞巨微新材料科技有限公司 | 一种用于空气中颗粒物过滤的多层次结构纳米纤维复合膜的制备方法 |
CN108031309A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 中国海诚工程科技股份有限公司 | 一种复合静电纺丝过滤层的mbr平板膜及其制备方法 |
CN108950700A (zh) * | 2017-05-19 | 2018-12-07 | 南京理工大学 | 一种制备蓬松态纳米纤维的静电纺丝装置及方法 |
CN109012228A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用二氧化钛玻璃纤维网-静电纺复合纳米纤维膜处理污水的方法 |
CN110478980A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-11-22 | 昆山同日工业自动化有限公司 | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
WO2020033564A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Bha Altair, Llc | Filtration media with extended surface area |
CN111686593A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 西陇科学股份有限公司 | 一种新型可调控超薄有机聚合物复合膜及其制备方法 |
CN112316494A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 洪月恒 | 一种应用于分离油水乳液的分离膜的制备方法 |
CN112588133A (zh) * | 2020-11-22 | 2021-04-02 | 山东优膜膜科技有限公司 | 一种耐碱超滤膜及其制备方法 |
CN113584893A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 上海工程技术大学 | 纳米纤维医用保温防护服面料及其制备方法 |
US20210361831A1 (en) * | 2016-10-28 | 2021-11-25 | Bioengineering Laboratories S.r.l | Hybrid scaffold suitable for regenerating animal tissues and process for producing the scaffold |
CN114541043A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 青岛科技大学 | 一种实时硫化弹性体纤维膜的制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1460534A (zh) * | 2003-05-28 | 2003-12-10 | 东南大学 | 纳米纤维防护过滤材料及其制备方法 |
CN1562441A (zh) * | 2004-04-09 | 2005-01-12 | 北京石油化工学院 | 一种夹心式纳米/亚微米电纺丝基过滤材料的制备方法 |
CN101829454A (zh) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | 北京服装学院 | 一种过滤器具用电纺丝基复合纳米纤维材料的制备方法 |
US20100323573A1 (en) * | 2004-10-06 | 2010-12-23 | Benjamin Chu | High flux and low fouling filtration media |
CN102264449A (zh) * | 2008-12-25 | 2011-11-30 | 可乐丽股份有限公司 | 过滤器用滤材和过滤器芯 |
CN102949938A (zh) * | 2011-08-18 | 2013-03-06 | 中国科学院化学研究所 | 多层复合结构的滤膜的制备方法 |
CN104722216A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 清华大学 | 一种复合空气过滤膜的制备方法 |
-
2015
- 2015-07-03 CN CN201510390457.2A patent/CN105195028A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1460534A (zh) * | 2003-05-28 | 2003-12-10 | 东南大学 | 纳米纤维防护过滤材料及其制备方法 |
CN1562441A (zh) * | 2004-04-09 | 2005-01-12 | 北京石油化工学院 | 一种夹心式纳米/亚微米电纺丝基过滤材料的制备方法 |
US20100323573A1 (en) * | 2004-10-06 | 2010-12-23 | Benjamin Chu | High flux and low fouling filtration media |
CN102264449A (zh) * | 2008-12-25 | 2011-11-30 | 可乐丽股份有限公司 | 过滤器用滤材和过滤器芯 |
CN101829454A (zh) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | 北京服装学院 | 一种过滤器具用电纺丝基复合纳米纤维材料的制备方法 |
CN102949938A (zh) * | 2011-08-18 | 2013-03-06 | 中国科学院化学研究所 | 多层复合结构的滤膜的制备方法 |
CN104722216A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 清华大学 | 一种复合空气过滤膜的制备方法 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106237717B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-04-09 | 东华大学 | 一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法 |
CN106237717A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 东华大学 | 一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法 |
US20210361831A1 (en) * | 2016-10-28 | 2021-11-25 | Bioengineering Laboratories S.r.l | Hybrid scaffold suitable for regenerating animal tissues and process for producing the scaffold |
CN106541683A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-29 | 东莞巨微新材料科技有限公司 | 一种用于空气中颗粒物过滤的多层次结构纳米纤维复合膜的制备方法 |
CN108950700A (zh) * | 2017-05-19 | 2018-12-07 | 南京理工大学 | 一种制备蓬松态纳米纤维的静电纺丝装置及方法 |
CN108031309A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 中国海诚工程科技股份有限公司 | 一种复合静电纺丝过滤层的mbr平板膜及其制备方法 |
WO2020033564A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Bha Altair, Llc | Filtration media with extended surface area |
US11925891B2 (en) | 2018-08-10 | 2024-03-12 | Parker-Hannifin Corporation | Filtration media with extended surface area |
CN109012228A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 安徽实力环保科技有限公司 | 一种用二氧化钛玻璃纤维网-静电纺复合纳米纤维膜处理污水的方法 |
CN111686593A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 西陇科学股份有限公司 | 一种新型可调控超薄有机聚合物复合膜及其制备方法 |
CN110478980A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-11-22 | 昆山同日工业自动化有限公司 | 一种纳米纤维过滤材料及其制备方法 |
CN112316494A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 洪月恒 | 一种应用于分离油水乳液的分离膜的制备方法 |
CN112588133A (zh) * | 2020-11-22 | 2021-04-02 | 山东优膜膜科技有限公司 | 一种耐碱超滤膜及其制备方法 |
CN113584893A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-02 | 上海工程技术大学 | 纳米纤维医用保温防护服面料及其制备方法 |
CN114541043A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 青岛科技大学 | 一种实时硫化弹性体纤维膜的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105195028A (zh) | 一种纳米纤维复合超滤膜的制备方法 | |
Khayet et al. | Dual-layered electrospun nanofibrous membranes for membrane distillation | |
Nataraj et al. | Polyacrylonitrile-based nanofibers—A state-of-the-art review | |
JP2010094962A (ja) | 微細繊維集合体の積層体及び分離膜 | |
US8784542B2 (en) | Nanofibre membrane layer for water and air filtration | |
Shi et al. | Solution blowing nylon 6 nanofiber mats for air filtration | |
CN105032202B (zh) | 一种多层复合超滤膜及其制备方法 | |
WO2015027769A1 (zh) | 一种新颖的增强静电纺纳米纤维膜、其生产方法以及用于该方法的设备 | |
CN108452690A (zh) | 高效低阻多层结构静电纺丝纳米纤维复合膜的制备方法 | |
JP5389784B2 (ja) | ニードルパンチされたナノウェブ構造体 | |
Huang et al. | Fabrication of innovative forward osmosis membranes via multilayered interfacial polymerization on electrospun nanofibers | |
Agyemang et al. | Effect of poly (ethylene oxide) and water on electrospun poly (vinylidene fluoride) nanofibers with enhanced mechanical properties as pre-filter for oil-in-water filtration | |
Kiani et al. | Preparation and characterization of polyphenylsulfone nanofibrous membranes for the potential use in liquid filtration | |
Shirazi et al. | Electrospun nanofibrous membranes for water treatment | |
Shen et al. | Robust polyimide nano/microfibre aerogels welded by solvent-vapour for environmental applications | |
Kao et al. | Using coaxial electrospinning to fabricate core/shell-structured polyacrylonitrile–polybenzoxazine fibers as nonfouling membranes | |
Azizo et al. | Assessment of nylon 6, 6 nanofibre membrane for microalgae harvesting | |
Wang et al. | Electrospun PET/PEG fibrous membrane with enhanced mechanical properties and hydrophilicity for filtration applications | |
CN105803679B (zh) | 一种pH响应型多尺度结构聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备方法 | |
KR20120077266A (ko) | 여과용 멤브레인 및 그의 제조방법 | |
Keleş et al. | Production of a microfiltration membrane from acrylic fiber (AF) and low-density polyethylene (LDPE) shrink film wastes | |
Ji et al. | Green‐Solvent‐Processable Composite Micro/Nanofiber Membrane with Gradient Asymmetric Structure for Efficient Microfiltration | |
Yalcinkaya | Mechanically enhanced electrospun nanofibers for wastewater treatment | |
EP2484432B1 (en) | Microfiltration membrane | |
Eticha et al. | Electrically assisted solution blow spinning of PVDF/TPU nanofibrous mats for air filtration applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Qin Xiaohong Inventor after: Lou Lihua Inventor after: Ni Anqi Inventor after: Gao Jing Inventor after: Zhang Hongnan Inventor before: Qin Xiaohong Inventor before: Lou Lihua Inventor before: Zhang Hongnan |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151230 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |