三维曲折纳米纤维膜及其静电纺丝方法

摘要

本发明涉及一种三维曲折纳米纤维膜及其静电纺丝方法，在静电纺丝过程中通过采用曲折模板接收技术、针头三维立体排布技术和梯度电场循环纺丝技术，获得具有粘连‑蓬松层叠结构的三维曲折纳米纤维复合膜，三维曲折纳米纤维复合膜蓬松层堆积密度为0.006‑0.084g/cm3，粘结层堆积密度为0.01‑0.1g/cm3，纤维膜强度为5‑100MPa，对粒径0.006‑10μm颗粒的过滤效率≥80％，阻力压降在25Pa以下。本发明制备工艺简单，成本低廉，制备的复合过滤材料过滤效率高，阻力压降小，在个体防护领域和室内空气净化领域具有广阔应用前景。

权利要求

1.三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，将聚合物纺丝溶液进行静电纺丝，其特征是：

采用三维曲折接收面；所述三维曲折接收面的每个起伏对应一组纺丝针头，所述纺丝针头的针尖构成的轮廓与所述三维曲折接收面一致；每组纺丝针头至少包括左、中和右三排，中排的纺丝针头正对所述三维曲折接收面的每个起伏的最高点，左排和右排的纺丝针头分别对应所述三维曲折接收面的起伏的中间位置，左排的纺丝针头垂直于所述三维曲折接收面的起伏的右侧平面或者平行于所述三维曲折接收面的起伏的右侧的曲面的法线方向，右排的纺丝针头垂直于所述三维曲折接收面的起伏的左侧平面或者平行于所述三维曲折接收面的起伏的左侧的曲面的中间位置的法线方向。

2.根据权利要求1所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述静电纺丝的工艺为：

纺丝顺序根据纺丝针头按中、左、右或中、右、左循环轮流纺丝，循环数1-60；

中排的纺丝针头纺丝参数：电压15-100kV，接收距离10-150cm，灌注速度0.1-10mL/h，温度15-35℃，湿度5-90％，纺丝时间5-300s；

左排和右排的纺丝针头的纺丝参数均为：电压10-90kV，接收距离10-150cm，灌注速度

0.1-10mL/h，温度15-35℃，湿度5-90％，纺丝时间5-300s；

且满足：中排的纺丝针头电压＞左排或右排的纺丝针头电压；

或者，更进一步地：

按前述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按前述静电纺丝工艺路线并同幅度降低10-15％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，如此交替，纺制获得层叠结构的三维曲折纳米纤维复合膜。

3.根据权利要求1所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述三维曲折接收面是指：接收基板的接收面为三维曲折形状，或者接收基材的接收面为三维曲折形状，或者为平面型接收基材的接收面复合有可去除型三维曲折形状模板。

4.根据权利要求3所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述可去除型三维曲折形状模板为热熔材料或水溶性高分子材料。

5.根据权利要求3所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，接收基材或平面型接收基材的孔径为0.01-3mm，厚度为0.1-2mm，克重为30-100g/m2；接收面为三维曲折形状的曲折状基材折高h＝5-40mm，折角α＝5-45°。

6.根据权利要求1所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形、梯形或波浪形；三角形折高h＝5-40mm，折宽w＝h·cotα，折角α＝5-45°；梯形折高h＝5-40mm，折宽w＝h·cotα+b，折距b为2-20mm，折角α＝5-45°；波浪形折高h＝5-40mm，折宽w＝5-40mm，折角α＝5-45°；每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为3-20，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数1-50。

7.根据权利要求1所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述聚合物纺丝溶液中，聚合物为氟化乙丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚酯、聚醋酸乙烯、尼龙6、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己内酯、聚四氟乙烯、聚乙二醇、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚或聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种以上；

溶剂为甲酸、四氢呋喃、水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、甲酚、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮或甲基乙基酮中的一种以上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法制得的一种三维曲折纳米纤维膜，其特征是：堆积密度为0.006-0.1g/cm3，折高h＝5-40mm，折角α＝5-45°，曲折形状为三角形、梯形或波浪形；纤维膜强度为0.1-10MPa，对粒径0.006-10μm颗粒的过滤效率为10-50％，阻力压降在

15Pa以下。

9.根据权利要求1-7任一项所述的方法制得的一种三维曲折纳米纤维复合膜，其特征是：所述三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，所述三维曲折状纳米纤维膜蓬松层堆积密度为0.006-0.084g/cm3，所述三维曲折状纳米纤维膜粘结层堆积密度为0.01-0.1g/cm3；纤维膜折高h＝5-40mm，折角α＝

5-45°，曲折形状为三角形、梯形或波浪形；纤维膜强度为5-100MPa，对粒径0.006-10μm颗粒的过滤效率≥80％，阻力压降在25Pa以下。

说明书

三维曲折纳米纤维膜及其静电纺丝方法

技术领域

[0001] 本发明属过滤材料制备技术领域，涉及一种三维曲折纳米纤维膜及其静电纺丝方法，特别是涉及一种三维曲折纳米纤维过滤材料及其静电纺丝方法，具体地说是一种通过模板接收技术、针头三维立体排布技术和梯度电场循环纺丝技术相结合的三维曲折纳米纤维过滤材料及其静电纺丝方法。

背景技术

[0002] 近年来我国大部分地区持续出现的雾霾污染问题严重威胁着人们的身体健康，在雾霾环境下开窗换气与室内洁净成为矛盾体，因此，开发防雾霾窗纱过滤材料成为解决这一矛盾的有效途径。现有防雾霾窗纱过滤材料难以同时满足高效率、低压阻的过滤需求，无法实现对雾霾的有效防护。静电纺纳米纤维由于具有纤维直径小、孔径小、孔隙率高、结构可调性强等特点，其与基材结合制备的复合过滤材料具有高过滤效率、低空气阻力等优点，因而使其成为制备高性能窗纱的理想材料，具有巨大的应用价值。公开的制备静电纺纳米纤维窗纱过滤材料的技术有：一种防雾霾纳米窗纱制作方法(CN201410272399.9)，透光、透气、静电排斥PM2.5空气过滤膜及制备方法(CN201510307864.2)，一种纳米纤维膜窗纱(CN201520278851.2)，一种纳米防雾霾纱窗(CN201520338542.X)，防雾霾纱窗(CN201520696501.8)，一种新型尺寸可调节的自组装DIY抗菌防霾纱窗结构(CN201520785799.X)，静电纺聚乳酸纳米纤维复合滤料的过滤性能研究(论文)，醋酸纳米纤维/PP纺粘非织造布空气过滤复合材料的制备与性能研究(论文)，熔体静电纺PET复合过滤材料的制备及性能研究(论文)，熔喷/纺粘复合非织造布过滤材料的研究(论文)，静电纺纤维/非织造布复合过滤材料的结构性能与模拟(硕士论文)都是将静电纺纳米纤维直接喷涂到接收基材上制备纳米纤维复合过滤材料，所制备的纳米纤维复合过滤材料普遍存在过滤效率偏低、阻力压降大的问题，因此需开发新型高性能的窗纱用过滤材料。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供三维曲折纳米纤维膜及其静电纺丝方法，有效解决了现有技术制备的过滤材料过滤效率偏低、阻力压降大的问题。

[0004] 本发明的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，将聚合物纺丝溶液进行静电纺丝，其特征是：采用三维曲折接收面；所述三维曲折接收面的每个起伏对应一组纺丝针头，所述纺丝针头的针尖构成的轮廓与所述三维曲折接收面一致；每组纺丝针头至少包括左、中和右三排，中排的纺丝针头正对所述三维曲折接收面的每个起伏的最高点，左排和右排的纺丝针头分别对应所述三维曲折接收面的起伏的中间位置，左排的纺丝针头垂直于所述三维曲折接收面的起伏的左侧平面或者平行于所述三维曲折接收面的起伏的左侧的曲面的法线方向，右排的纺丝针头垂直于所述三维曲折接收面的起伏的右侧平面或者平行于所述三维曲折接收面的起伏的右侧的曲面的中间位置的法线方向。

[0005] 作为优选的技术方案：

[0006] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，所述静电纺丝的工艺为：

[0007] 聚合物纺丝溶液的浓度为10-40wt％；

[0008] 纺丝顺序根据纺丝针头按中、左、右或中、右、左循环轮流纺丝，循环数1-60；

[0009] 中排的纺丝针头纺丝参数：电压15-100kV，接收距离10-150cm，灌注速度0.1-10mL/h，温度15-35℃，湿度5-90％，纺丝时间5-300s；

[0010] 左排和右排的纺丝针头的纺丝参数均为：电压10-90kV，接收距离10-150cm，灌注速度0.1-10mL/h，温度15-35℃，湿度5-90％，纺丝时间5-300s；

[0011] 且满足：中排的纺丝针头电压＞左排或右排的纺丝针头电压；

[0012] 或者，更进一步地：

[0013] 按前述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按前述静电纺丝工艺路线并同幅度降低10-15％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，如此交替，纺制获得层叠结构的三维曲折纳米纤维复合膜；

[0014] 纺出的纳米纤维膜在真空烘箱中40-200℃烘干10-180min。

[0015] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，所述三维曲折接收面是指：接收基板的接收面为三维曲折形状，或者接收基材的接收面为三维曲折形状，或者为平面型接收基材的接收面复合有可去除型三维曲折形状模板。

[0016] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，所述可去除型三维曲折形状模板为热熔材料或水溶性高分子材料。

[0017] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，接收基材或平面型接收基材的孔径为0.01-3mm，厚度为0.1-2mm，克重为30-100g/m2，接收面为三维曲折形状的曲折状基材折高h＝5-40mm，折角5-45°。

[0018] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，所述三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形、梯形或波浪形；三角形折高h＝5-40mm，折宽w＝h·cotα，折角α＝5-45°；梯形折高h＝5-40mm，折宽w＝h·cotα+b，折距b为2-20mm，折角α＝5-45°；波浪形折高h＝5-40mm，折宽w＝5-40mm，折角α＝5-45°；每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为3-20，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数1-50。

[0019] 如上所述的三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝方法，所述聚合物纺丝溶液中，聚合物为氟化乙丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯、聚丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚酯、聚醋酸乙烯、尼龙6、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚乙二醇、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚或聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯中的一种以上；

[0020] 溶剂为甲酸、四氢呋喃、水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、氯仿、甲酚、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮或甲基乙基酮中的一种以上。

[0021] 一种三维曲折纳米纤维膜，其特征是：堆积密度为0.006-0.1g/cm3，折高h＝5-40mm，折角α＝5-45°，曲折形状为三角形、梯形或波浪形；纤维膜强度为0.1-10MPa，对粒径
0.006-10μm颗粒的过滤效率为10-50％，阻力压降在15Pa以下。

[0022] 本发明又提供了一种三维曲折纳米纤维复合膜，所述三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，所述三维曲折状纳米纤维膜蓬松层堆积密度为0.006-0.084g/cm3，所述三维曲折状纳米纤维膜粘结层堆积密度为0.01-0.1g/cm3；纤维膜折高h＝5-40mm，折角α＝5-45°，曲折形状为三角形、梯形或波浪形；纤维膜强度为5-100MPa，对粒径0.006-10μm颗粒的过滤效率≥80％，阻力压降在25Pa以下。

[0023] 本发明还可以将聚合物溶液和UV固化剂进行复合纺丝，复合方式可为聚合物溶液/UV固化剂共混进行纺丝，或通过调整两者的灌注针头比例进行复合。在静电纺丝模块单元中安装紫外灯照射接收基板，使UV固化剂喷出的纤维直接固化，产生纤维间的粘连结构，增强纳米纤维层的结构稳定性，提高纳米纤维间的结合牢度。通过UV固化剂的原位固化，可提高纳米纤维层的抗剥离性，大大延长纳米纤维过滤材料的使用寿命。

[0024] 有益效果：

[0025] 1.本发明提供的制备方法工艺简单，可适用于一系列广泛的聚合物基纳米纤维复合过滤材料的制备。纳米纤维层的曲折结构可增加材料的过滤面积，提高过滤效率，同时降低阻力压降，从而使纳米纤维复合过滤材料兼具过滤效率高、阻力压降低、透光性好的性能特点。

[0026] 2.此外，本制备方法具有良好的纤维结构可控性，可通过控制针头的排布模式使其与接收表面结构相适应，从而实现纳米纤维过滤材料结构的多样化。

[0027] 3.在利用纳米纤维层的宏观曲折形状降低阻力压降的基础上，通过调节纺丝距离，改变电场大小，产生纳米纤维层的内部蓬松堆积结构，进一步降低阻力压降。同时，利用纤维间的粘连结构，增强纳米纤维层的结构稳定性。

具体实施方式

[0028] 下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

[0029] 实施例1

[0030] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0031] 1)将氟化乙丙烯共聚物溶于甲酸中，形成浓度为25wt％的纺丝溶液；

[0032] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝5mm，折宽w＝57mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为3，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数1；

[0033] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压15kV，接收距离为150cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间5s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压10kV，接收距离为150cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间
5s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；

[0034] 4)循环步骤3)1次，取下三维曲折纳米纤维膜在真空烘箱40℃烘干180min即可；

[0035] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.006g/cm3，折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为0.1MPa，对粒径0.006μm颗粒的过滤效率为10％，阻力压降为15Pa。

[0036] 实施例2

[0037] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0038] 1)将聚全氟乙丙烯溶于四氢呋喃中，形成浓度为20wt％的纺丝溶液；

[0039] 2)选用孔径为0.01mm，厚度为0.5mm，克重为30g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝40mm，折宽w为40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为5，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数5；

[0040] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压30kV，接收距离为80cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压20kV，接收距离为80cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；

[0041] 4)循环步骤3)15次，取下三维曲折纳米纤维膜在真空烘箱50℃烘干170min即可；

[0042] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.02g/cm3，折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为3MPa，对粒径4μm颗粒的过滤效率为20％，阻力压降为12Pa。

[0043] 实施例3

[0044] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0045] 1)将质量比为1:1的氟化乙丙烯共聚物与聚全氟乙丙烯的混合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，形成浓度为20wt％的纺丝溶液；

[0046] 2)选用孔径为1mm，厚度为0.8mm，克重为60g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状明胶模板的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝5mm，折宽w为59mm，折距b为2mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为10，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数15；

[0047] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压50kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间100s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压45kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间
100s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；

[0048] 4)循环步骤3)25次，取下三维曲折纳米纤维膜在真空烘箱60℃烘干130min即可；

[0049] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.04g/cm3，折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为梯形；纤维膜强度为6MPa，对粒径6μm颗粒的过滤效率为30％，阻力压降为11Pa。

[0050] 实施例4

[0051] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0052] 1)将聚氨酯溶于N,N-二甲基乙酰胺中，形成浓度为22wt％的纺丝溶液；

[0053] 2)选用孔径为1.5mm，厚度为1mm，克重为75g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状淀粉模板的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝40mm，折宽w为60mm，折距b为20mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为15，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数30；

[0054] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压65kV，接收距离为18cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间150s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压55kV，接收距离为18cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间
150s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；

[0055] 4)循环步骤3)40次，取下三维曲折纳米纤维膜，水洗去除平面型接收基材后在真空烘箱80℃烘干120min即可；

[0056] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.06g/cm3，折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为梯形；纤维膜强度为7MPa，对粒径7μm颗粒的过滤效率为35％，阻力压降为10Pa。

[0057] 实施例5

[0058] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0059] 1)将可溶性聚四氟乙烯溶于水中，形成浓度为25wt％的纺丝溶液；

[0060] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝5mm，折宽w＝5mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为18，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数40；

[0061] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压90kV，接收距离为23cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间250s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压80kV，接收距离为23cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间
250s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；

[0062] 4)循环步骤3)50次，取下三维曲折纳米纤维膜在真空烘箱100℃烘干140min即可；

[0063] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.08g/cm3，折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为8MPa，对粒径8μm颗粒的过滤效率为40％，阻力压降为9Pa。

[0064] 实施例6

[0065] 一种三维曲折纳米纤维膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0066] 1)将聚偏氟乙烯溶于丙酮中，形成浓度为18wt％的纺丝溶液；

[0067] 2)选用孔径为3mm，厚度为2mm，克重为100g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝40mm，折宽w＝40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为20，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数50；

[0068] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压100kV，接收距离为10cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间300s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压90kV，接收距离为10cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间
300s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；

[0069] 4)循环步骤3)60次，取下三维曲折纳米纤维膜在真空烘箱90℃烘干100min即可；

[0070] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维膜，堆积密度为0.1g/cm3，折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为10MPa，对粒径10μm颗粒的过滤效率为50％，阻力压降为8Pa。

[0071] 实施例7

[0072] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0073] 1)将聚乙烯醇缩丁醛溶于氯仿中，形成浓度为23wt％的纺丝溶液；

[0074] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝5mm，折宽w为57mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为3，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数1；

[0075] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压15kV，接收距离为65cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间5s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压10kV，接收距离为65cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间5s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0076] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低10％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0077] 5)循环步骤3)和4)1次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱110℃烘干120min即可；

[0078] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，3
在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.006g/cm ，粘结层堆积密度为
0.01g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为5MPa，对粒径
0.006μm颗粒的过滤效率为80％，阻力压降为25Pa。

[0079] 实施例8

[0080] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0081] 1)将聚苯乙烯溶于质量比为1:1的丙酮和氯仿的混合溶液中，形成浓度为22wt％的纺丝溶液；

[0082] 2)选用孔径为0.5mm，厚度为0.1mm，克重为45g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝40mm，折宽w＝40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为5，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数5；

[0083] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压30kV，接收距离为40cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压20kV，接收距离为40cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0084] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低11％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0085] 5)循环步骤3)和4)18次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱120℃烘干110min即可；

[0086] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.01g/cm3，粘结层堆积密度为0.03g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为20MPa，对粒径2μm颗粒的过滤效率为81％，阻力压降为24Pa。

[0087] 实施例9

[0088] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0089] 1)将聚酯溶于甲酚中，形成浓度为28wt％的纺丝溶液；

[0090] 2)选用孔径为1mm，厚度为0.8mm，克重为60g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状明胶模板的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝5mm，折宽w为59mm，折距b为2mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为10，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数15；

[0091] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压50kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间100s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压45kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间
100s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0092] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低11％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0093] 5)循环步骤3)和4)25次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱130℃烘干100min即可；

[0094] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.04g/cm3，粘结层堆积密度为0.04g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状梯形；纤维膜强度为40MPa，对粒径4μm颗粒的过滤效率为82％，阻力压降为23Pa。

[0095] 实施例10

[0096] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0097] 1)将聚醋酸乙烯溶于二甲基亚砜中，形成浓度为15wt％的纺丝溶液；

[0098] 2)选用孔径为1.5mm，厚度为1mm，克重为75g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状羧甲基纤维素模板的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝40mm，折宽w为60mm，折距b为20mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为15，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数30；

[0099] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压65kV，接收距离为24cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间150s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压55kV，接收距离为24cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间
150s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0100] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低13％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0101] 5)循环步骤3)和4)40次，取下三维曲折纳米纤维复合膜，水洗去除平面型接收基材后在真空烘箱135℃烘干90min即可；

[0102] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.02g/cm3，粘结层堆积密度为0.06g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为梯形；纤维膜强度为60MPa，对粒径6μm颗粒的过滤效率为83％，阻力压降为22Pa。

[0103] 实施例11

[0104] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0105] 1)将尼龙6溶于甲醇中，形成浓度为10wt％的纺丝溶液；

[0106] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝5mm，折宽w＝5mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为18，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数40；

[0107] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压90kV，接收距离为57cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间250s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压80kV，接收距离为57cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间
250s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0108] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低14％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0109] 5)循环步骤3)和4)50次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱140℃烘干80min即可；

[0110] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，3
在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.07g/cm ，粘结层堆积密度为
0.08g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为80MPa，对粒径8μm颗粒的过滤效率为84％，阻力压降为21Pa。

[0111] 实施例12

[0112] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0113] 1)将聚乙烯醇溶于乙醇中，形成浓度为35wt％的纺丝溶液；

[0114] 2)选用孔径为2mm，厚度为2mm，克重为100g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝40mm，折宽w＝40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为20，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数50；

[0115] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压100kV，接收距离为40cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间300s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压90kV，接收距离为40cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间
300s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0116] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低15％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0117] 5)循环步骤3)和4)60次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱150℃烘干70min即可；

[0118] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.084g/cm3，粘结层堆积密度为0.1g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为100MPa，对粒径10μm颗粒的过滤效率为85％，阻力压降为20Pa。

[0119] 实施例13

[0120] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0121] 1)将质量比为1:1:1的聚苯乙烯、聚酯和尼龙6的混合物溶于丙醇中，形成浓度为21wt％的纺丝溶液；

[0122] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝5mm，折宽w为57mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为3，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数1；

[0123] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压15kV，接收距离为130cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间5s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压10kV，接收距离为130cm，灌注速度0.1mL/h，温度15℃，湿度5％，纺丝时间
5s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0124] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低10％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0125] 5)循环步骤3)和4)1次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱160℃烘干60min即可；

[0126] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.03g/cm3，粘结层堆积密度为0.05g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为40MPa，对粒径10μm颗粒的过滤效率为85％，阻力压降为15Pa。

[0127] 实施例14

[0128] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0129] 1)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于质量比为1:1:1的甲醇、乙醇和丙醇的混合溶液中，形成浓度为24wt％的纺丝溶液；

[0130] 2)选用孔径为0.5mm，厚度为0.5mm，克重为45g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为三角形，三角形折高h＝40mm，折宽w为40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为5，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数5；

[0131] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压30kV，接收距离为40cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压20kV，接收距离为40cm，灌注速度2mL/h，温度20℃，湿度15％，纺丝时间20s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0132] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低11％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0133] 5)循环步骤3)和4)18次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱170℃烘干50min即可；

[0134] 测试表明制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.053g/cm3，粘结层堆积密度为0.079g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为三角形；纤维膜强度为60MPa，对粒径10μm颗粒的过滤效率为88％，阻力压降为20Pa。

[0135] 实施例15

[0136] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0137] 1)将聚苯胺溶于异丙醇中，形成浓度为30wt％的纺丝溶液；

[0138] 2)选用孔径为1mm，厚度为0.8mm，克重为60g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状琼胶的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝5mm，折宽w为59mm，折距b为2mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为10，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数15；

[0139] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压50kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间100s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压45kV，接收距离为67cm，灌注速度5mL/h，温度25℃，湿度45％，纺丝时间
100s，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；保持工艺参数不变，关闭左侧灌注开关，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0140] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低11％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0141] 5)循环步骤3)和4)25次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱180℃烘干40min即可；

[0142] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.014g/cm3，粘结层堆积密度为0.029g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为梯形；纤维膜强度为60MPa，对粒径
10μm颗粒的过滤效率为80％，阻力压降为10Pa。

[0143] 实施例16

[0144] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0145] 1)将聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚溶于丁醇中，形成浓度为20wt％的纺丝溶液；

[0146] 2)选用孔径为1.5mm，厚度为1mm，克重为75g/m2，接收面复合有可去除型三维曲折形状明胶模板的平面型接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为梯形，梯形折高h＝40mm，折宽w为60mm，折距b为20mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为15，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数30；

[0147] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压65kV，接收距离为18cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间150s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压55kV，接收距离为18cm，灌注速度6mL/h，温度20℃，湿度60％，纺丝时间
150s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0148] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低13％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0149] 5)循环步骤3)和4)40次，取下三维曲折纳米纤维复合窗膜纱在真空烘箱190℃烘干30min即可；

[0150] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，3
在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.053g/cm ，粘结层堆积密度为
0.079g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为梯形；纤维膜强度为70MPa，对粒径5μm颗粒的过滤效率为82％，阻力压降为20Pa。

[0151] 实施例17

[0152] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0153] 1)将质量比为1:1:1:1的聚乙二醇、聚氨酯、聚砜和聚醚砜的混合物溶于异丁醇中，形成浓度为40wt％的纺丝溶液；

[0154] 2)选用接收面为三维曲折形状的接收基板，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝5mm，折宽w＝5mm，折角α＝5°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为18，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数40；

[0155] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压90kV，接收距离为46cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间250s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压80kV，接收距离为46cm，灌注速度8mL/h，温度30℃，湿度80％，纺丝时间
250s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0156] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低14％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0157] 5)循环步骤3)和4)50次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱195℃烘干20min即可；

[0158] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.042g/cm3，粘结层堆积密度为0.083g/cm3；纤维膜折高h＝5mm，折角α＝5°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为15MPa，对粒径10μm颗粒的过滤效率为80％，阻力压降为11Pa。

[0159] 实施例18

[0160] 一种三维曲折纳米纤维复合膜的静电纺丝法，具体纺丝工艺如下：

[0161] 1)将质量比为1:2:1的聚苯胺、聚丙烯腈和聚己内酯的混合物溶于质量比为1:1:1:1的丁醇、甲苯、甲乙酮和甲酚的混合溶液中，形成浓度为24wt％的纺丝溶液；

[0162] 2)选用孔径为3mm，厚度为2mm，克重为100g/m2，接收面为三维曲折形状的接收基材，其三维曲折接收面每一个曲折单元曲折方式为波浪形，波浪形折高h＝40mm，折宽w＝40mm，折角α＝45°，每一曲折单元为一组，纺丝单元中组数为20，每一组上的针头以左、中、右三排为一行，每组行数50；

[0163] 3)打开控制中间方位针头出液的灌注开关，聚合物溶液通过电场的拉伸-溶剂挥发形成纳米纤维静电喷雾到三维曲折接收面上，纺丝工艺参数为：电压100kV，接收距离为20cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间300s；然后关闭中间灌注开关，调节工艺参数为：电压90kV，接收距离为20cm，灌注速度10mL/h，温度35℃，湿度90％，纺丝时间
300s，打开控制右侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于右曲折平面；保持工艺参数不变，关闭右侧灌注开关，打开控制左侧方位针头出液的灌注开关，调整针头上的导电金属丝，使射流喷出方向垂直于左曲折平面；至此，粘连结构纳米纤维层纺制完成；

[0164] 4)按上述静电纺丝工艺纺出一层纳米纤维膜后，再按上述静电纺丝工艺路线并同幅度降低15％的电压纺出一层蓬松纳米纤维膜，至此，蓬松结构纳米纤维层纺制完成；

[0165] 5)循环步骤3)和4)60次，取下三维曲折纳米纤维复合膜在真空烘箱200℃烘干10min即可；

[0166] 测试表明，制得的三维曲折纳米纤维复合膜，宏观上呈三维曲折状的纳米纤维膜，在厚度方向上呈蓬松-粘结间隔排布，蓬松层堆积密度为0.062g/cm3，粘结层堆积密度为0.01g/cm3；纤维膜折高h＝40mm，折角α＝45°，曲折形状为波浪形；纤维膜强度为50MPa，对粒径5μm颗粒的过滤效率为86％，阻力压降为20Pa。

[0167] 实施例19-30的纺丝工艺基本与实施例1-18相同，发生变化的工艺参数如聚合物种类、溶剂种类和聚合物的浓度等，以及制备的产品的性能如下表所示。

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[0169]