本发明涉及空气污染治理领域，特别涉及一种用于过滤空气的复合纤维膜。
背景技术：
近年来，随着科学技术的不断进步，工业增长速度过快导致环境污染加重使得空气质量问题日益突出。近几年雾霾天气频现，作为构成雾霾的最主要的污染物，PM2.5问题已经逐渐成为人们关注的焦点。PM2.5，是指颗粒物直径小于或等于2.5微米的污染物颗粒。它本身是污染物又可以作为空气中重金属、多环芳烃等有毒、有害物质的良好载体，可以通过呼吸系统直接进入到人体的肺部和心血管系统，对呼吸系统和心血管系统造成严重伤害，增加了人类患肺癌等疾病的概率。目前环境监测部门对PM2.5的监测力度也在不断增加，在我国华北、华东地区，大气中PM2.5的含量超标严重，使得雾霾天气频繁出现，对人类的健康和正常生活造成严重危害。传统的过滤材料已经无法满足人们的需求，高效、多功能材料的研究成为过滤材料的发展趋势。
目前现有技术已经提出了一些用于新风系统的空气过滤材料，但是这些材料并不能满足日常需要：目前的过滤材料吸附能力较差，为了能够有效吸附灰尘以及PM2.5就需要增加过滤材料的厚度，但是增加材料厚度必然将增加制造材料的成本，并同时降低换气系统中空气流通的阻力，导致新风系统耗电量更大，这反而加剧了环境污染；同时，目前的过滤材料强度较差，经过数次清洗之后就会发生损坏，不利于重复使用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供，从而克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于过滤空气的复合纤维膜，其特征在于：复合纤维膜是通过以下方法制备的：提供EVA热熔胶网膜；对EVA热熔胶网膜进行表面活化；利用第一静电纺丝方法在活化之后的EVA热熔胶网膜表面形成第一PET纤维层；利用第二静电纺丝方法在第一PET纤维层表面形成第一PA6纤维层；利用第三静电纺丝方法在第一PA6纤维层表面形成PVA/PA6复合纤维层；利用第四静电纺丝方法在PVA/PA6复合纤维层表面形成第一PVA纤维层；利用第五静电纺丝方法在第一PVA纤维层表面形成第二PET纤维层。
优选地，上述技术方案中，对EVA热熔胶网膜进行表面活化具体为：配置硅烷偶联剂稀溶液；在EVA热熔胶网膜表面涂覆硅烷偶联剂稀溶液；烘干涂覆硅烷偶联剂稀溶液的EVA热熔胶网膜。
优选地，上述技术方案中，其中，烘干具体为：烘干温度为70-80℃，烘干时间为3-4h。
优选地，上述技术方案中，第一PET纤维层厚度为30-40μm，第一静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为25-30％的第一PET溶液；将第一PET溶液加入电纺注射器中；基于第一静电纺丝参数形成第一PET纤维层；其中，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为10-15kV，纺丝时间为120-150min，纺丝距离为20-25cm。
优选地，上述技术方案中，第一PA6纤维层厚度为10-13μm，第二静电纺丝方法具体为：将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为15-20％的第一PA6溶液；将第一PA6溶液加入电纺注射器中；基于第二静电纺丝参数形成第一PA6纤维层；其中，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为25-30kV，纺丝时间为120-150min，纺丝距离为20-25cm。
优选地，上述技术方案中，PVA/PA6复合纤维层厚度为20-30μm，第三静电纺丝方法具体为：将粉末状PVA溶解于去离子水中，得到质量分数为15-20％的第一PVA溶液；将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为3-5％的第二PA6溶液；将第一PVA溶液和第二PA6溶液混合，得到混合溶液；将混合溶液加入电纺注射器中；基于第三静电纺丝参数形成PVA/PA6复合纤维层；其中，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为15-20kV，纺丝时间为60-80min，纺丝距离为10-15cm。
优选地，上述技术方案中，第一PVA纤维层厚度为10-15μm。
优选地，上述技术方案中，第二PET纤维层厚度为10-15μm，第五静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为10-15％的第二PET溶液；将第二PET溶液加入电纺注射器中；基于第五静电纺丝参数形成第二PET纤维层；其中，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为10-15kV，纺丝时间为80-100min，纺丝距离为25-30cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的过滤材料结构合理，能够有效吸附环境中的灰尘。虽然本发明的厚度相比于某些现有技术有所提高，但是由于本发明的孔隙率较大，所以本发明对于空气的阻力并不大，可以保证不增加新风系统的额外负担。本发明的结构力学性能好，耐擦洗和一般撞击，能够保证过滤材料的循环使用。
具体实施方式
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
复合纤维膜是通过以下方法制备的：提供EVA热熔胶网膜；对EVA热熔胶网膜进行表面活化；利用第一静电纺丝方法在活化之后的EVA热熔胶网膜表面形成第一PET纤维层；利用第二静电纺丝方法在第一PET纤维层表面形成第一PA6纤维层；利用第三静电纺丝方法在第一PA6纤维层表面形成PVA/PA6复合纤维层；利用第四静电纺丝方法在PVA/PA6复合纤维层表面形成第一PVA纤维层；利用第五静电纺丝方法在第一PVA纤维层表面形成第二PET纤维层。对EVA热熔胶网膜进行表面活化具体为：配置硅烷偶联剂稀溶液；在EVA热熔胶网膜表面涂覆硅烷偶联剂稀溶液；烘干涂覆硅烷偶联剂稀溶液的EVA热熔胶网膜。其中，烘干具体为：烘干温度为70℃，烘干时间为4h。第一PET纤维层厚度为30μm，第一静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为25％的第一PET溶液；将第一PET溶液加入电纺注射器中；基于第一静电纺丝参数形成第一PET纤维层；其中，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为10kV，纺丝时间为120min，纺丝距离为20cm。第一PA6纤维层厚度为10μm，第二静电纺丝方法具体为：将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为15％的第一PA6溶液；将第一PA6溶液加入电纺注射器中；基于第二静电纺丝参数形成第一PA6纤维层；其中，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为25kV，纺丝时间为120min，纺丝距离为20cm。PVA/PA6复合纤维层厚度为20μm，第三静电纺丝方法具体为：将粉末状PVA溶解于去离子水中，得到质量分数为15％的第一PVA溶液；将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为3％的第二PA6溶液；将第一PVA溶液和第二PA6溶液混合，得到混合溶液；将混合溶液加入电纺注射器中；基于第三静电纺丝参数形成PVA/PA6复合纤维层；其中，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为15kV，纺丝时间为60min，纺丝距离为10cm。第一PVA纤维层厚度为10μm。第二PET纤维层厚度为10μm，第五静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为10％的第二PET溶液；将第二PET溶液加入电纺注射器中；基于第五静电纺丝参数形成第二PET纤维层；其中，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为10kV，纺丝时间为80min，纺丝距离为25cm。
实施例2
复合纤维膜是通过以下方法制备的：提供EVA热熔胶网膜；对EVA热熔胶网膜进行表面活化；利用第一静电纺丝方法在活化之后的EVA热熔胶网膜表面形成第一PET纤维层；利用第二静电纺丝方法在第一PET纤维层表面形成第一PA6纤维层；利用第三静电纺丝方法在第一PA6纤维层表面形成PVA/PA6复合纤维层；利用第四静电纺丝方法在PVA/PA6复合纤维层表面形成第一PVA纤维层；利用第五静电纺丝方法在第一PVA纤维层表面形成第二PET纤维层。对EVA热熔胶网膜进行表面活化具体为：配置硅烷偶联剂稀溶液；在EVA热熔胶网膜表面涂覆硅烷偶联剂稀溶液；烘干涂覆硅烷偶联剂稀溶液的EVA热熔胶网膜。其中，烘干具体为：烘干温度为80℃，烘干时间为3h。第一PET纤维层厚度为40μm，第一静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为30％的第一PET溶液；将第一PET溶液加入电纺注射器中；基于第一静电纺丝参数形成第一PET纤维层；其中，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为15kV，纺丝时间为150min，纺丝距离为25cm。第一PA6纤维层厚度为13μm，第二静电纺丝方法具体为：将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为20％的第一PA6溶液；将第一PA6溶液加入电纺注射器中；基于第二静电纺丝参数形成第一PA6纤维层；其中，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为30kV，纺丝时间为150min，纺丝距离为25cm。PVA/PA6复合纤维层厚度为30μm，第三静电纺丝方法具体为：将粉末状PVA溶解于去离子水中，得到质量分数为20％的第一PVA溶液；将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为5％的第二PA6溶液；将第一PVA溶液和第二PA6溶液混合，得到混合溶液；将混合溶液加入电纺注射器中；基于第三静电纺丝参数形成PVA/PA6复合纤维层；其中，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为20kV，纺丝时间为80min，纺丝距离为15cm。第一PVA纤维层厚度为15μm。第二PET纤维层厚度为15μm，第五静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为15％的第二PET溶液；将第二PET溶液加入电纺注射器中；基于第五静电纺丝参数形成第二PET纤维层；其中，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为15kV，纺丝时间为100min，纺丝距离为30cm。
实施例3
复合纤维膜是通过以下方法制备的：提供EVA热熔胶网膜；对EVA热熔胶网膜进行表面活化；利用第一静电纺丝方法在活化之后的EVA热熔胶网膜表面形成第一PET纤维层；利用第二静电纺丝方法在第一PET纤维层表面形成第一PA6纤维层；利用第三静电纺丝方法在第一PA6纤维层表面形成PVA/PA6复合纤维层；利用第四静电纺丝方法在PVA/PA6复合纤维层表面形成第一PVA纤维层；利用第五静电纺丝方法在第一PVA纤维层表面形成第二PET纤维层。对EVA热熔胶网膜进行表面活化具体为：配置硅烷偶联剂稀溶液；在EVA热熔胶网膜表面涂覆硅烷偶联剂稀溶液；烘干涂覆硅烷偶联剂稀溶液的EVA热熔胶网膜。其中，烘干具体为：烘干温度为75℃，烘干时间为3.5h。第一PET纤维层厚度为35μm，第一静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为27％的第一PET溶液；将第一PET溶液加入电纺注射器中；基于第一静电纺丝参数形成第一PET纤维层；其中，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为13kV，纺丝时间为130min，纺丝距离为23cm。第一PA6纤维层厚度为12μm，第二静电纺丝方法具体为：将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为17％的第一PA6溶液；将第一PA6溶液加入电纺注射器中；基于第二静电纺丝参数形成第一PA6纤维层；其中，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为28kV，纺丝时间为130min，纺丝距离为23cm。PVA/PA6复合纤维层厚度为25μm，第三静电纺丝方法具体为：将粉末状PVA溶解于去离子水中，得到质量分数为18％的第一PVA溶液；将PA6片材溶解于甲酸溶液中，得到质量分数为4％的第二PA6溶液；将第一PVA溶液和第二PA6溶液混合，得到混合溶液；将混合溶液加入电纺注射器中；基于第三静电纺丝参数形成PVA/PA6复合纤维层；其中，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为18kV，纺丝时间为70min，纺丝距离为12cm。第一PVA纤维层厚度为12μm。第二PET纤维层厚度为12μm，第五静电纺丝方法具体为：将PET颗粒溶解于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中，得到体积分数为12％的第二PET溶液；将第二PET溶液加入电纺注射器中；基于第五静电纺丝参数形成第二PET纤维层；其中，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为12kV，纺丝时间为90min，纺丝距离为27cm。
以下介绍本发明的对比例，在另外说明的情况下，以下对比例都是以实施例3为基础进行的。
对比例1
为了验证层结构的作用，使用聚酰胺热熔胶网膜替换EVA热熔胶网膜。
对比例2
为了验证表面处理的作用，不对EVA热熔胶网膜进行表面活化。
对比例3
为了验证层结构的作用，不形成第一PET纤维层，而直接形成第一PA6纤维层。
对比例4
为了验证层结构的作用，不形成第一PVA纤维层，而直接形成第二PET纤维层。
对比例5
为了验证工艺条件的作用，烘干具体为：烘干温度为90℃，烘干时间为2h。
对比例6
为了验证层结构的作用，第一PET纤维层厚度为50μm.
对比例7
为了验证工艺条件的作用，第一PET溶液体积分数为20％。
对比例8
为了验证工艺条件的作用，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为8kV，纺丝时间为180min，纺丝距离为23cm。
对比例9
为了验证工艺条件的作用，第一静电纺丝参数为：纺丝电压为13kV，纺丝时间为130min，纺丝距离为15cm。
对比例10
为了验证层结构的作用，第一PA6纤维层厚度为15μm。
对比例11
为了验证工艺条件的作用，第一PA6溶液质量分数为12％。
对比例12
为了验证工艺条件的作用，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为20kV，纺丝时间为180min，纺丝距离为23cm。
对比例13
为了验证工艺条件的作用，第二静电纺丝参数为：纺丝电压为28kV，纺丝时间为100min，纺丝距离为15cm。
对比例14
为了验证层结构的作用，PVA/PA6复合纤维层厚度为40μm。
对比例15
为了验证工艺条件的作用：第一PVA溶液质量分数为10％；第二PA6溶液质量分数为10％。
对比例16
为了验证工艺条件的作用，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为25kV，纺丝时间为40min，纺丝距离为12cm。
对比例17
为了验证工艺条件的作用，第三静电纺丝参数为：纺丝电压为25kV，纺丝时间为70min，纺丝距离为18cm。
对比例18
为了验证工艺条件的作用，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为20kV，纺丝时间为60min，纺丝距离为27cm。
对比例19
为了验证工艺条件的作用，第五静电纺丝参数为：纺丝电压为12kV，纺丝时间为90min，纺丝距离为20cm。
对实施例1-3、对比例1-19进行抗拉强度以及PM2.5吸附率测试，其中抗拉强度是本领域的公知测试方法，PM2.5吸附率的测试方法是：向某一具有新风系统的密闭空间均匀施加PM2.5颗粒，其中新风系统中分次地安装了如本申请实施例1-3、对比例1-19的过滤材料，随后在新风系统出口再次测试PM2.5浓度，两个浓度之比即为过滤材料的吸附率。抗拉强度数据只保留两位有效数字，故抗拉强度数据前都加“约”。
表1
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。