多层复合纳米纤维膜及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105644085A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511013363.X(22)申请日2015.12.31(71)申请人中国科学院烟台海岸带研究所地址264003山东省烟台市莱山区春晖路17号(72)发明人胡云霞周浩媛胡巧霞安晓婵刘中云(74)专利代理机构烟台智宇知识产权事务所(特殊普通合伙)37230代理人张学军(51)Int.Cl.B32B27/02(2006.01)B32B27/08(2006.01)B32B27/12(2006.01)B32B17/02(2006.01)B32B17/10(2006.01)B32B15/14(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称多层复合纳米纤维膜及其应用(57)摘要本发明涉及一种多层复合纳米纤维膜及其应用，该复合纤维膜拥有高的截留效率，较低的阻力，可广泛应用于空气净化、油水分离及料液脱盐等领域。该多层复合结构的纳米纤维膜由不同直径的高分子纳米纤维构成，直径从10nm-10μm渐变，分离功能从粗效到高效，对PM2.5、PM10粉尘颗粒的去除率达100%，对噬菌体的去除率大于99.9%。在膜蒸馏过程中的水通量可达10-100LMH，截盐率大于90%。对含油废水处理，其脱油效率大于90%。CN105644085ACN105644085A权利要求书1/2页1.一种多层复合结构的纳米纤维膜，其特征在于，(a)具有支撑层和形成于其上的截留功能层的多层结构；(b)所述的截留功能层和支撑层都是高分子纤维交错形成的多孔结构；(c)所述的多层复合多孔结构的高分子纤维膜的孔隙率大于60%；(d)所述的多层复合多孔结构的高分子纤维膜的空气透过率大于200L/(m2·s)；(e)所述的多层复合多孔结构的高分子纤维膜单位面积的重量小于300g/m2。2.根据权利要求1所述的多层复合结构的纳米纤维膜，，其特征在于，所述的构成截留功能层的高分子纤维直径D1为10纳米~500纳米；构成支撑层的高分子纤维直径D2为100纳米~10微米;其中D1≤D2,即构成截留功能层的高分子纤维直径小于构成支撑层的高分子纤维直径。3.根据权利要求1所述的多层复合结构的纳米纤维膜，其特征在于，所述的截留功能层表面膜孔直径小于支撑层表面膜孔直径。4.根据权利要求1所述的多层复合结构的纳米纤维膜，其特征在于，所述的支撑层可含有起增强作用的无纺布，也可不含无纺布，无纺布选自但不限于选用聚乙烯无纺布、PET无纺布，聚丙烯无纺布，纤维素，木质素，聚丙烯腈无纺布，玻璃纤维或不锈钢网，其无纺布的纤维丝直径远大于支撑层的纤维丝直径，其无纺布的透气率远高于支撑层的透气率。5.根据权利要求1所述的多层复合结构的纳米纤维膜，其特征在于，所述的多层复合多孔结构的高分子纤维膜厚度为50~500微米，优选为80~300微米；其中截留功能层厚度为100纳米~100微米，占高分子纤维膜厚度的0.1~50%，优选为1~20%；支撑层厚度为50~300微米，占高分子纤维膜厚度的50~99%，优选为80~99%。6.根据权利要求1、2、3或5所述的多层复合结构的纳米纤维膜，其特征在于，所述的截留功能层和支撑层可以是相同材质的高分子纤维，也可以是不同材质的高分子纤维，其中高分子纤维可以是疏水材料，也可是亲水材料，选自但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚偏氟乙烯（PVDF）、偏氟乙烯均聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯、含苯乙烯的共聚物、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚四氟乙烯（PTFE）、聚对苯二甲酸丁二酯、芳纶1313、聚酰亚胺、聚酰胺、聚砜、聚碳酸酯、醋酸纤维素、丙烯腈苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯基苄基卤化物共聚物、聚碳酸酯、纤维素聚合物、醋酸-丁酸纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝化纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、芳基聚酰胺、芳基聚酰亚胺、聚醚、聚亚芳基氧化物、聚苯醚、聚二甲苯氧化物；聚(酯酰胺-二异氰酸酯)、聚氨酯、聚酯(包括聚芳酯)、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸苯二酯、聚硫化物、聚丁烯-1、聚4-甲基戊烯-1、乙烯类聚合物、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、聚乙烯基醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯基酰胺、聚乙烯胺、聚乙烯基氨基甲酸酯、聚乙烯脲、聚乙烯基磷酸盐、聚乙烯基硫酸盐、聚烯丙基；聚苯并苯并咪唑、聚酰肼、聚噁二唑、聚三