利用電紡納米纖維網的液體過濾器用過濾材料及其制造方法以及利用其的液體過濾器技術

本發明專利技術涉及液體用過濾器，尤其涉及利用多層納米纖維網的液體用過濾器及其制造方法，利用了氣流電紡的多層納米纖維網，具有多層結構的三維微細氣孔結構，為薄膜，并且具有高效率及高壽命。本發明專利技術包括：納米纖維網，其層疊對纖維成型性高分子物質進行氣流電紡獲得的納米纖維構成，具有微細氣孔；以及支撐體，其插入所述納米纖維網的一面或內部并層壓。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種液體過濾器用過濾材料，尤其涉及利用納米纖維網的液體過濾器用過濾材料及其制造方法以及利用其的液體過濾器，把經氣流電紡絲(AES:Air-electrospinning)的具有三維微細氣孔的多層結構的納米纖維網用作薄膜，耐久性好，因毛細現象，不僅能夠應用于親水性樹脂，還能夠應用于疏水性樹脂。
技術介紹
最近，隨著薄膜(membrane)制造技術及應用技術飛躍性發展，在諸如去除液體中的污染物質或有用物質的分離、濃縮及回收領域的液體處理領域，薄膜技術正在被廣泛使用。由于由薄膜孔隙大小決定的既定性能和穩定性及緣于自動化的便利性、簡潔系統，原有的技術正在被薄膜技術所取代。作為原有用于液體過濾器的薄膜，有多孔(porous)薄膜與壓光(calendered)無紡布(nonwovens)。以高分子材料為例，多孔薄膜是使用PTFE系、尼龍、聚砜等形成膜后，以化學的、物理的方法形成氣孔的薄膜。此時的氣孔結構形成具有二維形狀的封閉的氣孔結構(closed?pore?structure)，因而過濾效率低。另外，以往，在使用諸如PTFE的疏水性高分子的情況下，氣孔結構形成具有二維形狀的封閉的氣孔結構，液體不能順利通過，因此用作需要加壓的過濾器，被指責存在能源費用高、過濾器更換頻繁、通水量低的問題。而且，這種多孔薄膜根據素材，過濾材料的厚度為100μm，從而厚度過厚，重量過重。因此，存在難以彎曲多孔薄膜過濾材料，向過濾器內置入大量褶數的問題。另一方面，壓光無紡布作為高分子材料，例如，將聚丙烯通過熔噴(melt-blown)紡絲形成纖維，但大小以微米單位，因而無法具有極微細氣孔，纖維也無法均勻分布，因而氣孔不均勻，污染物質通過大的氣孔集中泄漏，過濾效率低。另外，壓光無紡布平均氣孔大小為5~20μm，為了把過濾器的平均氣孔減小至3μm以下，應執行過度的壓光。但過度的壓光會堵塞氣孔，造成孔隙率減小，因此，如果把壓光無紡布用作液體處理用過濾器，則過濾壓力高，氣孔堵塞快，對過濾器壽命造成問題。因此，即使利用原有薄膜技術制作液體處理模塊，由于薄膜堵塞現象，阻礙液體流動，存在運轉壓力上升的問題。這種堵塞現象在高濃度流體中特別嚴重，對于高濃度高濁度流體，不能應用薄膜技術，氣孔逐漸張開，存在耐久性下降的問題。因此，急需開發一種高壽命及高效率的薄膜，作為微細氣孔結構的薄膜，具有由孔隙大小決定的既定過濾性能和穩定性，以便能夠用于液體處理用。另一方面，韓國公開專利公報第2008-60263提出一種過濾介質，包括1個以上具有約不足1μm的平均纖維直徑的聚合物納米纖維的納米纖維層，平均流動孔隙大小約為0.5μm至5.0μm，固形物含量約15體積%至約90體積%，在10psi(69kPa)的差動壓力下，通過介質的水的流動速度超過約0.055L/分/cm2。所述公開專利公報第2008-60263號提出的過濾介質的制造方法的特征在于：包括1個以上的紡絲箱，紡絲箱包括紡絲噴嘴、吹絲氣體注入噴嘴及收集器，使用在紡絲箱與收集器之間保持高電場的微細纖維紡絲裝置，在使聚合物溶液從紡絲噴嘴壓縮排出的同時，一同吹出從氣體注入噴嘴排出的吹絲氣體，形成納米纖維的纖維質網，使形成的纖維質網向單一紡絲箱下方的單一通道移動，收集于收集裝置上。另外，所述公開專利公報第2008-60263號中，示出了使用在甲酸中含有24重量%的尼龍的溶液作為聚合物溶液，利用電吹制紡絲或電吹制方法紡制納米纖維，形成網。但是，在所述公開專利公報第2008-60263號中，形成納米纖維的纖維質網的方法，不能稱之為使用了多孔紡絲組件的制造技術。另外，為了提高生產率，借助于使用在多行和列上具備多個紡絲噴嘴、每個噴嘴均進行氣流紡絲的多孔紡絲組件的空氣噴射電紡裝置，利用氣流電紡(AES:Air-electrospinning)方法制造納米纖維網，此時，包含24重量%的高分子的紡絲溶液因粘度上升，在溶液表面發生固化，難以長時間紡絲，同時，纖維直徑增加，發生無法制造微米以下大小的纖維狀的問題。而且，借助于電紡絲而獲得的超極細纖維網在壓光之前，如果不經過適當調節網表面殘存溶劑與水份的量的預處理工序，那么，在氣孔增加的同時，網的強度減弱，或者當溶劑揮發過慢時，可能發生網融化的現象。
技術實現思路
技術課題因此，本專利技術的目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料及其制造方法，使用經氣流電紡(AES:Air-electrospinning)的具有三維微細氣孔的納米纖維網作為薄膜，耐久性好，因毛細現象，不僅能夠應用于親水性樹脂，而且還能夠應用于疏水性樹脂。本專利技術的另一目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料及其制造方法及液體過濾器，層疊多層結構的薄膜進行制造，因而不僅實現表面過濾，甚至實現深層過濾，能夠使過濾效率實現最大化。本專利技術的再一目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料及其制造方法，使得具有微細氣孔大小地執行高溫高壓的壓光，因而厚度薄，而且輕，因多層結構而能夠防止過濾效率的低下。本專利技術的再一目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料及其制造方法，把具有三維網絡結構的納米纖維網用作薄膜，比表面積大，平均氣孔小，而最大氣孔大。本專利技術的再一目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料以及利用其的液體過濾器，把具有三維網絡結構的納米纖維網用作薄膜，雜質顆粒捕集量大，雜質清除率高，過濾特性優秀。本專利技術的再一目的在于提供一種液體過濾器用過濾材料以及利用其的液體過濾器，把具有三維網絡結構的納米纖維網用作薄膜，具有高氣孔度和高通水量。技術方案為達成如上目的，根據本專利技術的一種樣態，提供一種液體過濾器用過濾材料，其特征在于包括：納米纖維網，其層疊對纖維成型性高分子物質進行氣流電紡獲得的納米纖維構成，具有微細氣孔；以及支撐體，其插入所述納米纖維網的一面或內部并層壓。所述納米纖維網由一個以上的納米纖維網層疊，各層的納米纖維網根據熱壓接導致的溶劑揮發程度而具有相互不同的結構，執行表面過濾或深層過濾。其特征在于：所述支撐體為無紡布或模造紙。其特征在于：所述高分子物質在用于氣流電紡的紡絲溶液中按5~22.5重量%混合。其特征在于：所述紡絲溶液中使用的溶劑是混合沸點(BP:boiling?point)相對高者與相對低者的二元混合溶劑。根據本專利技術的另一種樣態，提供一種液體過濾器用過濾材料的制造方法，其特征在于包括：制造步驟，把纖維成型性高分子物質溶解于溶劑，制造紡絲溶液；形成步驟，對所述紡絲溶液進行氣流電紡本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.30 KR 10-2010-0062959;2011.06.30 KR 10-2011.一種液體過濾器用過濾材料，其特征在于包括：
納米纖維網，其層疊對纖維成型性高分子物質進行氣流電紡獲得的納米纖維構成，具
有微細氣孔；以及
支撐體，其插入所述納米纖維網的一面或內部并層壓。
2.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述納米纖維網由多個納米纖維網層疊，各層的納米纖維網根據熱壓接導致的溶劑揮
發程度而具有相互不同的結構，執行表面過濾或深層過濾。
3.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述支撐體為無紡布或模造紙。
4.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述高分子物質在用于氣流電紡的紡絲溶液中按5～22.5重量%混合。
5.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述紡絲溶液中使用的溶劑是混合沸點相對高者與相對低者的二元混合溶劑。
6.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述過濾材料平均氣孔不足0.5μm。
7.根據權利要求1所述的液體過濾器用過濾材料，其特征在于：
所述過濾材料最大氣孔不足1.0μm。
8.一種液體過濾器用過濾材料的制造方法，其特征在于包括：
制造步驟，把纖維成型性高分子物質溶解于溶劑，制造紡絲溶液；
形成步驟，對所述紡絲溶液進行氣流電紡絲，形成納米纖維網；
熱壓接步驟，對所述納米纖維網進行熱壓接；以及
層壓步驟，把支撐體層壓于所述熱壓接的納米纖維網的一面。
9.一種液體過濾器用過濾材料的制造方法，其特征在于包括：
制造步驟，把纖維成型性高分子物質溶解于溶劑，制造紡絲溶液；
形成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐寅踴，趙炳光，李承勛，丁榕湜，
申請(專利權)人：阿莫綠色技術有限公司，
類型：
國別省市：