多孔滤材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种多孔滤材及其制造方法，此制造方法包括以下步骤。将聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中，以形成纺丝液，其中聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂在纺丝液中的总和浓度为10wt％至30wt％，且聚酰胺酰亚胺树脂及聚酰亚胺树脂的重量比为5:95至10:90。然后，使用纺丝液进行静电纺丝工艺，以制成电纺纤维膜材。接着，对电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺，其中接合剂的浓度为1wt％至20wt％。之后，对经接合剂喷涂工艺的电纺纤维膜材进行热接合处理，热接合处理包括热预接合步骤、热压合步骤及热固化步骤。本发明专利技术能够调控多孔滤材的孔洞尺寸，并使孔洞尺寸具有均一性。

Porous filter material and its manufacturing method

The present invention provides a porous filter material and a method for manufacturing the porous filter material. The polyimide resin and polyamide imide resin dissolved in the solvent, to form a spinning solution, which combined concentration in the spinning solution of polyimide resin and polyamide imide resin is 10wt% to 30wt%, and the polyamide imide resin and polyimide resin weight ratio of 5: to 10:90 95. Then, electrospinning process was used to prepare electrospun fiber membrane material. Then, the bonding process of the electrospun fiber membrane was carried out, in which the concentration of bonding agent was 1wt% to 20wt%. Then, the thermal bonding process of the electrospun fiber membrane was carried out, including the thermal pre bonding step, the hot pressing process and the heat curing step. The present invention can control the pore size of porous filter material and make the hole size uniformity.

【技术实现步骤摘要】
多孔滤材及其制造方法
本专利技术涉及一种多孔滤材及其制造方法，尤其涉及一种能够调控孔洞尺寸并使孔洞尺寸具有均一性的多孔滤材及其制造方法。
技术介绍
静电纺丝(electrospinning)工艺为制造多孔隔膜的主要技术之一。相较于传统使用拉伸方法或离心纺丝(centrifugalspinning)方法制成的膜材，使用静电纺丝工艺所制造的电纺纤维膜材的纤维直径较细，且具有较高的比表面积。此外，电纺纤维膜材的结构是由纳米级纤维堆积而成的层状膜，因此，相较于使用拉伸方法或离心纺丝方法制成的膜材(孔隙率分别为40％至50％以及60％至70％)，电纺纤维膜材的孔隙率较高(大于或等于80％)。然而，已知使用静电纺丝工艺所制造的多孔滤材虽具有上述优点，但无法调控多孔滤材的孔洞尺寸并使孔洞尺寸具有均一性。因此，如何调控多孔滤材的孔洞尺寸，并使多孔滤材的孔洞尺寸具有均一性，为目前所需研究的重要课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种多孔滤材及其制造方法，通过所述制造方法，能够调控多孔滤材的孔洞尺寸，并使孔洞尺寸具有均一性。本专利技术的多孔滤材的制造方法包括以下步骤。将聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中，以形成纺丝液，其中聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂在纺丝液中的总和浓度为10wt％至30wt％，且聚酰胺酰亚胺树脂及聚酰亚胺树脂的重量比为5:95至10:90。然后，使用纺丝液进行静电纺丝工艺，以制成电纺纤维膜材。接着，对电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺，其中接合剂的浓度为1wt％至20wt％。之后，对经接合剂喷涂工艺的电纺纤维膜材进行热接合处理，热接合处理包括热预接合步骤、热压合步骤及热固化步骤。在本专利技术的一实施例中，溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或其组合。在本专利技术的一实施例中，纺丝液还包括四级铵盐，且所述四级铵盐包括三乙胺硼烷。在本专利技术的一实施例中，在静电纺丝工艺中，单孔纺丝液流速为0.005ml/min至0.05ml/min，与电极距离为10cm至30cm。在本专利技术的一实施例中，热预接合步骤是以100℃至160℃的热风循环使电纺纤维膜材进行热预接合，热压合步骤是以1kg/cm至10kg/cm的线压力进行压合，热固化步骤是在180℃至200℃的温度下进行。在本专利技术的一实施例中，电纺纤维膜材的基重为0.5g/m2至30g/m2。在本专利技术的一实施例中，接合剂包括N,N-二甲基乙酰胺、聚酰胺酰亚胺或其组合。在本专利技术的一实施例中，还包括使电纺纤维膜材与基布复合。在本专利技术的一实施例中，基布的基重为200g/m2至600g/m2，所述电纺纤维膜材的基重为0.5g/m2至5g/m2。本专利技术的多孔滤材的纤维细度为100nm至1μm，孔洞尺寸为50nm至2μm，孔洞尺寸的标准偏差为0.01μm至0.08μm，变异系数为4％至8％。基于上述，在本专利技术所提出的多孔滤材的制造方法中，用来制造电纺纤维膜材的纺丝液包含聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂，并对所制成的电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺及热接合处理，其中可藉由调整接合剂的浓度以调控多孔滤材的孔洞尺寸，且所制造出的多孔滤材具有孔洞尺寸均一性的优点。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为依照本专利技术第一实施例的多孔滤材的制造方法的流程示意图。附图标记：S110、S120、S130、S140：步骤具体实施方式图1为依照本专利技术第一实施例的多孔滤材的制造方法的流程示意图。以下，将以图1详细描述依照本专利技术第一实施例的多孔滤材的制造方法。请参照图1。首先，进行步骤S110，将聚酰亚胺(polyimide，PI)树脂及聚酰胺酰亚胺(polyamide-imide，PAI)树脂溶解于溶剂中，以形成纺丝液。在本实施例中，聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂在纺丝液中的总和浓度例如是10wt％至30wt％，较佳例如是15wt％至20wt％。聚酰胺酰亚胺树脂及聚酰亚胺树脂的重量比例如是5:95至10:90，较佳例如是5:95。更详细而言，溶剂可包括N,N-二甲基乙酰胺(N,N-dimethylacetamide，DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)或其组合。此外，纺丝液可还包括四级铵盐，四级铵盐例如是三乙胺硼烷(tetraethylammoniumbromide；TEAB)，以使纺丝液的导电率增加。接着，请继续参照图1，进行步骤S120，使用纺丝液进行静电纺丝工艺，以制成电纺纤维膜材。在本实施例中，静电纺丝工艺可以是针式电极系统或线式电极系统，但本专利技术不以此为限。更详细而言，在静电纺丝工艺中，单孔纺丝液流速例如是0.005ml/min至0.05ml/min，较佳例如是0.01ml/min至0.02ml/min，与电极距离例如是10cm至30cm，操作电压大于25kV。电纺纤维膜材的基重例如是0.5g/m2至30g/m2，较佳例如是1g/m2至10g/m2，以达到较好的滤效及支撑效果。之后，请继续参照图1，进行步骤S130，对电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺。在本实施例中，接合剂喷涂工艺可以是雾化器喷涂工艺或静电喷涂技术工艺，但本专利技术不以此为限。更详细而言，接合剂可包括N,N-二甲基乙酰胺、聚酰胺酰亚胺或其组合。接合剂的浓度例如是1wt％至20wt％，且可藉由调整接合剂的浓度以调控所制成的多孔滤材的孔洞尺寸。接着，请继续参照图1，进行步骤S140，对电纺纤维膜材进行热接合处理，其中热接合处理包括热预接合步骤、热压合步骤及热固化步骤。在本实施例中，热预接合步骤例如是以100℃至160℃(较佳为150℃)的热风循环使电纺纤维膜材进行热预接合，热压合步骤例如是以1kg/cm至10kg/cm的线压力进行压合，热固化步骤例如是在180℃至200℃的温度下进行。在本专利技术的第二实施例中，多孔滤材的制造方法可还包括使电纺纤维膜材与基布复合。即，可在基布上进行图1的步骤S120、步骤S130及步骤S140，以形成多孔滤材。更详细而言，所形成的多孔滤材的厚度例如是5μm至50μm，且多孔滤材例如是耐温针刺滤袋，其可承受的温度例如是180℃至220℃。基布的基重例如是200g/m2至600g/m2，较佳例如是450g/m2至500g/m2，且可使用市售品，例如诺美克斯(Nomex)滤布(460gsm)，但本专利技术并不以此为限。基本上，本实施例的多孔滤材的制造方法与上述第一实施例的多孔滤材的制造方法相似，故在此不予赘述。本实施例与上述第一实施例不同之处在于，在热压合步骤方面，上述第一实施例仅对电纺纤维膜材进行压合，而本实施例是将电纺纤维膜材直接压合于基布上。此外，在与基布复合的情况下，由于基布能够提供一定程度的滤效及支撑作用，因此，本实施例的电纺纤维膜材的基重可小于上述第一实施例的电纺纤维膜材的基重，例如是0.5g/m2至5g/m2。由本专利技术所提出的多孔滤材的制造方法所形成的多孔滤材，对0.26μm至0.3μm的微粒的过滤效果例如是90％至99.99％，纤维细度例如是100nm至1μm，孔洞尺寸例如是50nm至2μm，孔洞尺寸的标准偏差例如是0.01μm至0.08μm，变异系数例如是4％至8％。因此，本专利技术所提出的多孔滤材的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔滤材的制造方法，其特征在于，包括：将聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中，以形成纺丝液，其中所述聚酰亚胺树脂及所述聚酰胺酰亚胺树脂在所述纺丝液中的总和浓度为10wt％至30wt％，且所述聚酰胺酰亚胺树脂及所述聚酰亚胺树脂的重量比为5:95至10:90；使用所述纺丝液进行静电纺丝工艺，以制成电纺纤维膜材；对所述电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺，其中接合剂的浓度为1wt％至20wt％；以及对经所述接合剂喷涂工艺的所述电纺纤维膜材进行热接合处理，所述热接合处理包括热预接合步骤、热压合步骤及热固化步骤。

【技术特征摘要】
2016.04.14 TW 1051115941.一种多孔滤材的制造方法，其特征在于，包括：将聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中，以形成纺丝液，其中所述聚酰亚胺树脂及所述聚酰胺酰亚胺树脂在所述纺丝液中的总和浓度为10wt％至30wt％，且所述聚酰胺酰亚胺树脂及所述聚酰亚胺树脂的重量比为5:95至10:90；使用所述纺丝液进行静电纺丝工艺，以制成电纺纤维膜材；对所述电纺纤维膜材进行接合剂喷涂工艺，其中接合剂的浓度为1wt％至20wt％；以及对经所述接合剂喷涂工艺的所述电纺纤维膜材进行热接合处理，所述热接合处理包括热预接合步骤、热压合步骤及热固化步骤。2.根据权利要求1所述的多孔滤材的制造方法，其特征在于，所述溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或其组合。3.根据权利要求1所述的多孔滤材的制造方法，其特征在于，所述纺丝液还包括四级铵盐，且所述四级铵盐包括三乙胺硼烷。4.根据权利要求1所述的多孔滤材的制造方法，其特征在于，在所述静电纺丝工艺中，单孔纺丝液流速为0.005ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴崇峰，张浩哲，
申请(专利权)人：财团法人纺织产业综合研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71