高温压光辊4热压，高温压光辊的温度为120 °C，压力为10000N/ m2，保证纳米纤维附着的一面相对光滑平整，然后送入静电纺丝装置5中喷涂PVDF纳米纤维层，其中静电纺丝装置的溶液存储装置中放置步骤2中的纺丝溶液，静电纺丝装置的纺丝电压为80kv，纺丝环境温30°C，湿度为0-70%，静电纺丝装置的纺丝针头8的流量为lml/h，纺丝针头朝上设置并且设置在溶液回收装置9中，这样在保证每个纺丝针头在喷丝过程中一部分纺丝溶液在高压静电的作用下拉伸成型为纳米纤维，剩余的从纺丝针头口的四周沿着外壁流淌入溶液收集槽中，可以再次使用，避免材料的浪费；
[0040]步骤4)待喷涂结束后由低温压光辊6热压并通过卷绕装置7卷绕，得到成品，其中低温光压辊的温度为80°C，压力为2000N/ m2。
[0041]其中PVDF纳米纤维层的纤维直径为150纳米，PVDF纳米纤维层的孔径为0.5微米。
[0042]本实施例所制得的成品对0.075微米氯化钠气溶胶的过滤效率达到90%以上，压降阻力10Pa以内，对大肠杆菌的抑菌率达到80%以上。
[0043]聚丙烯微米纤维层经过高压静电纺丝装置以后，聚丙烯微米纤维层会被高压静电纺丝装置的高电压驻极化处理，驻极化处理后，聚丙烯微米纤维层带上了大量的空间电荷，其对0.075微米以内的颗粒具有很强的吸附能力，并且能够有效抑制细菌的生长；PVDF纳米纤维层预处理过的空气中油性颗粒以及离子颗粒含量大大减少，可以减少聚丙烯微米纤维层驻极体的静电衰退，提高驻极体的使用寿命。
[0044]实施例二
[0045]实施例二与实施例一的区别在于，纺丝溶液包括Ikg的PVDF树脂、13kg的混合溶剂，混合溶剂包括1kg的酰胺类溶剂和3kg的酮，酰胺类溶剂为N，N- 二甲基乙酰胺，酮为丙酮。PVDF纳米纤维中还包括0.007kg的四丁基高氯酸铵
[0046]聚丙烯微米纤维层的纤维直径为I微米，高温压光辊的温度为40°C，压力为1000N/ m2，低温光压辊的温度为30°C，压力为1000N/ m2，静电纺丝装置的纺丝针头的流量为0.lml/h，静电纺丝装置的纺丝电压为20kv。
[0047]本实施例所制得的成品对0.075微米氯化钠气溶胶的过滤效率达到90%以上，压降阻力10Pa以内，对大肠杆菌的抑菌率达到80%以上。
[0048]实施例三
[0049]实施例三与实施例一的区别在于，聚丙烯微米纤维层的纤维直径为3微米，高温压光辊的温度为80°C，压力为5000N/ m2，低温光压辊的温度为60°C，压力为1500N/ m2，静电纺丝装置的纺丝针头的流量为0.5ml/h，静电纺丝装置的纺丝电压为60kv。
[0050]本实施例所制得的成品对0.075微米氯化钠气溶胶的过滤效率达到90%以上，压降阻力10Pa以内，对大肠杆菌的抑菌率达到80%以上。
[0051]实施例四
[0052]实施例四与实施例一的区别在于，使用两台静电纺丝装置和一台熔喷纺丝装置组合，其组成结构如图3所示，在实施例一的制备方法的步骤4中，待低温压光辊热压之后，通过翻转装置，继续送入熔喷纺丝装置中，在PVDF纳米纤维层喷涂聚丙烯微米纤维层二 I ’，然后继续通过翻转装置送入静电纺丝装置中喷涂PVDF纳米纤维层2’，这样既完成了四层结构的空气过滤材料的制作，如图4所示，最后通过卷绕装置收取，整体制作自动化性能高，操作方便可靠，对0.075微米氯化钠气溶胶的过滤达到97%以上，压降阻力为160Pa以内，对大肠杆菌的抑菌率达到90%以上。
[0053]实施例五
[0054]实施例五与实施例四的区别在于利用两台以上的静电纺丝装置和熔喷纺丝装置可以生产多层交互堆积的复合空气过滤膜；该方案所有的纳米纤维膜生产设备的原理图没有提供，除了多增加一些静电纺丝装置和熔喷纺丝装置以外，其他构造基本相同，其对
0.075微米氯化钠气溶胶的过滤达到99%以上，对大肠杆菌的抑菌率达到95%以上。
[0055]以上方案中均未提及熔喷纺丝设备的纺丝工艺，原因在聚丙烯熔喷无纺布的制造工艺已经非常成熟，本专利中不做详细介绍。
[0056]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料，其特征在于:包括至少一层聚丙稀微米纤维层和至少一层PVDF纳米纤维层，所述PVDF纳米纤维由纺丝溶液制成，按重量份数计，所述纺丝溶液包括I份PVDF树脂和9-13份混合溶剂，所述混合溶剂包括酰胺类溶剂和酮，所述酰胺类溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺，所述酮为丁酮或丙酮。
2.根据权利要求1所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料，其特征在于:所述PVDF纳米纤维中还包括四丁基高氯酸铵，按重量分数计，每100份纺丝溶液配置0.05-0.1份的四丁基高氯酸铵。
3.根据权利要求1所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料，其特征在于:所述聚丙稀微米纤维层的重量为5-30gsm，所述PVDF纳米纤维层的重量为0.1-0.5gsm。
4.根据权利要求1所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料，其特征在于:所述聚丙烯微米纤维层和PVDF纳米纤维层相互交替设置。
5.如权利要求1所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I)将聚丙烯微米纤维层作为基材，放置在退绕装置上； 步骤2)将PVDF树脂、混合溶剂和四丁基高氯酸铵搅拌混合，得到纺丝溶液； 步骤3)将基材通过高温压光辊热压，然后送入静电纺丝装置中喷涂PVDF纳米纤维层，其中静电纺丝装置的溶液存储装置中放置步骤2中的纺丝溶液； 步骤4)待喷涂结束后由低温压光辊热压并通过卷绕装置卷绕，得到成品。
6.如权利要求5所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料的制备方法，其特征在于:所述步骤I中的聚丙烯微米纤维层由熔喷纺丝装置喷涂制成，所述聚丙烯微米纤维层的纤维直径为1-3微米。
7.如权利要求5所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料的制备方法，其特征在于:所述静电纺丝装置的纺丝电压为20-80kv，纺丝环境温度为10-30°C，所述静电纺丝装置的纺丝针头的流量为0.01-lml/h，所述纺丝针头朝上设置并且设置在溶液回收装置中。
8.如权利要求5所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料的制备方法，其特征在于:所述PVDF纳米纤维层的纤维直径为小于或等于150纳米，所述PVDF纳米纤维层的孔径为0.5-1.5微米。
9.如权利要求5所述的一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料的制备方法，其特征在于:所述高温压光辊的温度为40-120°C，压力为1000-10000N/m2，所述低温压光辊的温度为30-80°C，压力为 1000-2000N/m2。
【专利摘要】本发明公开了一种PVDF纳米纤维多功能空气过滤材料，包括一层聚丙烯微米纤维层和一层PVDF纳米纤维层，所述PVDF纳米纤维由纺丝溶液制成，按重量份数计，所述纺丝溶液包括1份PVDF树脂和9-13份混合溶剂，所述混合溶剂包括酰胺类溶剂和酮，其制备方法，包括以下步骤：步骤1)将聚丙烯微米纤维层作为基材；步骤2)将PVDF树脂、混合溶剂和四丁基高氯酸铵搅拌混合，得到纺丝溶液加入静电纺丝装置中；步骤3)将基材通过高温压光辊热压，然后送入静电纺丝装置中喷涂；步骤4)待喷涂结束后即得到成品。本发明能够有效抑制细菌的生长对空气中油性颗粒以及离子颗粒含量大大减少，并且使用寿命长，生产效率高。
【IPC分类】B01D39-16, B32B27-08
【公开号】CN104785018
【申请号】CN201510128478
【发明人】夏建华, 董祥, 徐卫红
【申请人】博裕纤维科技（苏州）有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月23日