0.7毫米的内针头。将针头连接在高压电源的正极，而负极则连接至15厘米外的直径为8厘米长10厘米收集滚筒上包覆的铝箔上。开启收集滚筒使得其速度为1000转/分钟。然后通过注射栗使得内针头及外针头的流速均控制在1毫升/小时。开启高压电源设置静电纺丝电压为15KV。静电纺丝2小时后从收集滚筒上取下取向纳米纤维薄膜并在250摄氏度处理2小时后再在氮气保护下在900摄氏度处理2小时，得到外径约为500纳米，内径约为300纳米的中空碳取向纳米纤维薄膜。将该薄膜通过双面胶粘在聚乙烯板上并涂布聚氨酯胶黏剂使得胶黏剂分布在中空纳米纤维的缝隙间而没有渗入中空纤维中然后固化即获得取向中空碳纤维薄膜被聚氨酯固定的薄片。将大量上述薄片按照纤维取向平行的原则通过聚氨酯胶黏剂粘贴的方式进行叠加以获得厚度超过3厘米的取向中空碳纳米纤维被聚氨酯固定的块体。利用激光切割机沿与中空碳纳米纤维取向垂直的方向进行切割即获得上有中空碳微管排列的聚氨酯薄膜。将该薄膜在100摄氏度退火，并进一步切割成长及宽各为10厘米的薄膜，然后用蒸馏水、乙醇清洗后干燥即获得孔径为300纳米厚度为20微米的均一孔径滤膜。
[0023]实施例3:
[0024]取直径1微米的不锈钢金属丝在其表面涂布约10微米的环氧树脂，然后将环氧树脂包覆的不锈钢金属丝在表层为特氟隆的铝板表面取向排列成单层并再次灌注环氧树脂，厚度通过另外一块表层为特氟隆的铝板与上述排有金属丝的铝板相合加压而控制在10微米左右，得到环氧树脂固定的取向不锈钢金属丝阵列薄片。将10000层上述薄片按不锈钢金属丝的取向方向进行叠加并再次灌注环氧树脂，得到取向不锈钢金属丝阵列的环氧树脂固定块体。沿与不锈钢金属丝取向方向的垂直方向进行切割得到两面为不锈钢点阵列厚度约为100微米的环氧树脂薄片。将该薄片通过腐蚀液去除不锈钢材料得到由1微米孔洞阵列形成的微孔薄片。将该薄片切割成直径为2.54厘米的薄膜，然后用蒸馏水、乙醇清洗后干燥即获得孔径为1微米厚度为100微米的均一孔径滤膜。
[0025]实施例4:
[0026]取直径5微米的不锈钢金属丝在其表面涂布约25微米的聚酰亚胺绝缘漆，然后将聚酰亚胺绝缘漆包覆的不锈钢金属丝在表层为特氟隆的铝板表面取向排列成单层并再次灌注环氧树脂，厚度通过另外一块表层为特氟隆的铝板与上述排有金属丝的铝板相合加压而控制在30微米左右，得到环氧树脂固定的取向不锈钢金属丝阵列薄片。将10000层上述薄片按不锈钢金属丝的取向方向进行叠加并再次灌注聚酰亚胺绝缘漆，得到取向不锈钢金属丝阵列的聚酰亚胺固定块体。沿与不锈钢金属丝取向方向的垂直方向进行切割得到两面为不锈钢点阵列厚度约为100微米的聚酰亚胺薄片。将该薄片通过腐蚀液去除不锈钢材料得到由5微米孔洞阵列形成的微孔薄片。将该薄片切割成直径为8厘米的薄膜，然后用蒸馏水、乙醇清洗后干燥即获得孔径为5微米厚度为100微米的均一孔径滤膜。
[0027]实施例5:
[0028]取直径1微米的不锈钢金属丝在表面涂布1微米厚的SU-8光刻胶并固化后在表层有双面胶粘贴的铝板表面取向排列成单层并灌注SU-8光刻胶，厚度通过匀胶控制在5微米左右，随后曝光固化得到SU-8光刻胶固定的取向不锈钢金属丝阵列薄片。将100000层上述薄片按不锈钢金属丝的取向方向进行叠加并再次灌注SU-8光刻胶并曝光固化，得到取向不锈钢金属丝阵列的SU-8光刻胶固定块体。沿与不锈钢金属丝取向方向的垂直方向进行切割得到两面为不锈钢点阵列厚度约为100微米的SU-8光刻胶复合薄片。将该薄片通过腐蚀液去除不锈钢材料得到由1微米孔洞阵列形成的微孔薄片。将该薄片切割成直径为6厘米的薄膜，然后用蒸馏水、乙醇清洗后干燥即获得孔径为1微米厚度为100微米的均一孔径滤膜。
[0029]实施例6:
[0030]取壁厚0.002毫米直径0.025毫米的铜芯漆包线在表层有双面胶粘贴的铝板表面取向排列成单层并灌注环氧树脂，厚度通过另外一块表层为特氟隆的铝板与上述排有金属丝的铝板相合加压而控制在30微米左右，得到环氧树脂固定的取向漆包线阵列薄片。将10000层上述薄片按漆包线的取向方向进行叠加并再次灌注环氧树脂，得到取向漆包线阵列的环氧树脂固定块体。沿与漆包线取向方向的垂直方向进行切割得到两面为漆包线点阵列厚度约为100微米的环氧树脂薄片。将该薄片通过铜腐蚀液去除漆包线中的铜得到由21微米孔洞阵列形成的微孔薄片。将该薄片切割成直径为5厘米的薄膜，然后用蒸馏水、乙醇清洗后干燥即获得孔径为11微米厚度为100微米的均一孔径滤膜。
【主权项】
1.一种均一孔径滤膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤: 第一步，将均一尺寸核壳或者中空纤维沿选定的取向方向组装成具有取向特性的单层薄膜并通过胶黏剂固化而获得具有取向特性的纤维薄膜片材； 第二步，将具有取向特性的纤维薄膜片材按照相邻片材上的纤维相互平行进行叠加并用胶黏剂固定形成由均一尺寸纤维材料构建的取向纤维块材； 第三步，将取向纤维块材沿纤维轴向的垂直方向进行切割获得由均一尺寸的核壳或者中空结构纤维材料的阵列平面薄片，其中核壳结构纤维材料的阵列平面薄片在去除核材料后经后处理即获得均一孔径滤膜，而中空结构纤维材料阵列平面薄片直接后处理即为均一孔径滤膜。2.根据权利要求1所述的一种均一孔径滤膜的制备方法，其特征在于，所述滤膜的孔径偏离平均值小于平均值的5%。3.根据权利要求1所述的一种均一孔径滤膜的制备方法，其特征在于，所述去除核材料是指通过溶解或者腐蚀而将核材料从核壳结构材料中去除。4.根据权利要求1所述的一种均一孔径滤膜的制备方法，其特征在于，所述后处理包括清洗、干燥、退火。
【专利摘要】本发明公开了一种均一孔径滤膜的制备方法是将均一尺寸的中空或者核壳结构纤维通过取向组装、切割及后续处理而规模化制备均一孔径滤膜从而促进滤膜材料的推广应用。滤膜由于在生产、生活的物质分离领域的广泛应用价值而受到人们的高度关注，然而目前的滤膜材料却由于存在孔径不均一而难以精确分离不同尺寸包括生物大分子及纳米颗粒从而影响其进一步的推广应用。为此，本申请将易于获得的均一尺寸中空或者核壳结构纤维与取向组装、固定、切割、后处理工艺结合以期批量制备孔径均一的滤膜材料并为纳米颗粒的精确分离及滤膜的进一步推广应用尽绵薄之力。
【IPC分类】B01D67/00, B01D69/02
【公开号】CN105363349
【申请号】CN201510919814
【发明人】张继中
【申请人】东南大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月11日