本發(fā)明屬于薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰亞胺濾膜、其制備方法及用途。

背景技術(shù)：

我國(guó)是世界上細(xì)顆粒物污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一，根據(jù)美國(guó)宇航局(NASA)2010年發(fā)布的數(shù)據(jù)，顯示我國(guó)華北、華中地區(qū)的PM_2.5濃度甚至超過(guò)了撒哈拉沙漠。近年來(lái)我國(guó)許多地區(qū)都發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾天氣，這也使得我國(guó)政府和民眾對(duì)細(xì)顆粒物污染的關(guān)注越來(lái)越高。因此，選用合適的多空濾膜對(duì)于細(xì)顆粒物污染物進(jìn)行準(zhǔn)確采樣分析、以及采用合適材料的過(guò)濾材料來(lái)隔離空氣中的細(xì)顆粒物污染物成為了日常關(guān)注的有一話題。根據(jù)環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，大氣中PM₁₀、PM_2.5濃度數(shù)據(jù)采用多孔濾膜采樣稱重獲得。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用于PM₁₀的采樣膜對(duì)直徑0.3μm的顆粒物截留率達(dá)到99％，用于PM_2.5的采樣膜對(duì)直徑0.3μm的顆粒物截留率達(dá)到99.7％。

在室內(nèi)空氣凈化材料市場(chǎng)上占主要地位的產(chǎn)品是3M公司生產(chǎn)的HEPA過(guò)濾材料，但其孔徑在幾十微米，對(duì)PM_2.5尤其是0.3μm以下的污染物凈化效率有限。目前，市場(chǎng)上的室內(nèi)空氣凈化材料，濾膜主要有國(guó)產(chǎn)的玻璃纖維濾膜和進(jìn)口的聚四氟乙烯膜(例如：Whatman公司的產(chǎn)品)。國(guó)產(chǎn)的玻璃纖維膜價(jià)格便宜，每片約0.8元，但是，在使用的過(guò)程中容易發(fā)生纖維脫落，纖維脫落導(dǎo)致濾膜在采用前后質(zhì)量發(fā)生變化，從而影響最終的測(cè)試結(jié)果。而進(jìn)口的聚四氟乙烯膜結(jié)構(gòu)更為緊湊，使用過(guò)程中不易出現(xiàn)纖維脫落，但是其價(jià)格較高。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查直徑90mm、中流量(100L/min)的采樣膜價(jià)格在每片在10元以上。

因此，開(kāi)發(fā)一種孔徑小、對(duì)細(xì)顆粒污染物截留率高、且不容易發(fā)生纖維脫 落、價(jià)格便宜的空氣凈化材料顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種聚酰亞胺濾膜，旨在解決現(xiàn)有空氣凈化材料不能同時(shí)滿足孔徑小、對(duì)細(xì)顆粒污染物截留率高、且不容易發(fā)生纖維脫落、價(jià)格便宜的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種聚酰亞胺濾膜的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種聚酰亞胺濾膜作為大氣PM₁₀、PM_2.5的凈化材料和采樣膜的用途。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種聚酰亞胺濾膜，所述聚酰亞胺濾膜的材料成分為下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(I)所示的化合物A，所述化合物A的數(shù)均分子量為80000-100000，

其中，所述為結(jié)構(gòu)式中的一種。

以及，一種聚酰亞胺濾膜的制備方法，包括以下步驟：

分別提供下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Ⅱ)、(Ⅲ)所示的化合物B、化合物C：

在惰性環(huán)境下，將所述化合物B、化合物C在有機(jī)溶劑中進(jìn)行加熱聚合反 應(yīng)，得到化合物A聚酰亞胺，所述化合物A的數(shù)均分子量為80000-100000，反應(yīng)式如下：

采用靜電紡絲的方法將所述聚酰亞胺制備聚酰亞胺濾膜，

其中，所述為結(jié)構(gòu)式中的一種。

以及上述聚酰亞胺以及上述方法制備得到的聚酰亞胺作為大氣PM₁₀、PM_2.5的凈化材料和采樣膜的用途。

本發(fā)明提供的聚酰亞胺濾膜，首先，其孔徑小于200nm，對(duì)PM₁₀采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99％截留率、對(duì)PM_2.5采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99.8％截留率，達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)標(biāo)要求，因此，其作為空氣中細(xì)顆粒物凈化材料用途具有更好的凈化效率；其次，所述聚酰亞胺濾膜的材料化合物結(jié)構(gòu)比較致密，且化合物之間鍵合作用力大、化學(xué)強(qiáng)度高，且材料表面光滑，因此，其形成的纖維不易脫落，減少了因?yàn)闉V膜在使用過(guò)程中纖維脫落造成的濾膜質(zhì)量變化引起的采樣數(shù)據(jù)誤差，從而保證了濾膜在采樣前后質(zhì)量的穩(wěn)定性，保證了采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；此外，與進(jìn)口聚四氟乙烯濾膜相比，所述聚酰亞胺濾膜成本低，以90mm、中等流量(100L/min)的濾膜為例：進(jìn)口聚四氟乙烯濾膜(whatman產(chǎn)品)每片價(jià)格在10元以上，本發(fā)明提供的聚酰亞胺濾膜價(jià)格為2元左右，遠(yuǎn)低于進(jìn)口四氟乙烯膜。

本發(fā)明提供的聚酰亞胺濾膜的制備方法，以大體積的二胺單體作為聚合聚酰亞胺的原料，使得所述聚酰亞胺具有較大的自由體積，從而保證了得到的所述聚酰亞胺濾膜的孔隙率高達(dá)92％；同時(shí)以二胺單體和聯(lián)苯二甘單體作為聚合聚酰亞胺的原料，使得聚酰亞胺分子間的作用力增強(qiáng)，得到的所述聚酰亞胺濾膜的纖維致密，不易脫落；采用靜電紡絲技術(shù)制備聚酰亞胺濾膜，能夠獲得孔徑細(xì)小的聚酰亞胺濾膜，從而使得當(dāng)所述聚酰亞胺濾膜作為大氣中細(xì)顆粒物凈化材料或采樣膜使用時(shí)，具有較好的截留率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的聚酰亞胺濾膜在1.5m³密閉空間內(nèi)、去除室內(nèi)空氣PM2.5的曲線圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的聚酰亞胺濾膜在1.5m³密閉空間內(nèi)、去除室內(nèi)空氣PM₁₀曲線圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聚酰亞胺濾膜，所述聚酰亞胺濾膜的材料成分為下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(I)所示的化合物A，所述化合物A的數(shù)均分子量為80000-100000，

其中，所述為結(jié)構(gòu)式中的一種。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜的機(jī)械強(qiáng)度取決于所述化合物A的分子量大小。為了得到機(jī)械強(qiáng)度高的所述聚酰亞胺濾膜，從而滿足用作空氣細(xì)顆粒污染物凈化材料的需要，所述聚酰亞胺濾膜中所述化合物A的數(shù)均分子量為80000-100000，該分子量范圍的所述化合物A，使得所述聚酰亞胺濾膜的拉伸輕度可高達(dá)15N/mm。

本發(fā)明實(shí)施例提供的聚酰亞胺濾膜，由于所述化合物A由大體積的改性二胺單體和聯(lián)苯二甘單體組成。所述大體積的改性二胺能夠有效的將聚合物分子撐開(kāi)，一方面，形成了較多的空隙，使得所述聚酰亞胺濾膜的孔隙率可高達(dá)78-92％，從而使得所述聚酰亞胺濾膜具有更大的氣體通量和較小的風(fēng)阻，其風(fēng)阻可低達(dá)300Pa。另一方面，防止所述聚酰亞胺濾膜由于化合物結(jié)構(gòu)無(wú)法撐開(kāi)導(dǎo)致的小孔徑塌陷、造成無(wú)孔。本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜可采用靜電紡絲技術(shù)制備得到，可進(jìn)一步保證所述聚酰亞胺材料的納米級(jí)孔徑。本發(fā)明實(shí)施例提供所述聚酰亞胺濾膜的孔徑≤200nm。小孔徑的所述聚酰亞胺材料，對(duì)PM₁₀采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99％截留率、對(duì)PM_2.5采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99.8％以上的截留率，達(dá)到甚至優(yōu)于環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)細(xì)顆粒物采樣膜的要求，因此，其作為空氣中細(xì)顆粒物凈化材料用途具有更好的凈化效率。

其次，所述聚酰亞胺濾膜結(jié)構(gòu)致密，化合物之間鍵合作用力大、化學(xué)強(qiáng)度高，且材料表面光滑，因此，其形成的纖維不易脫落，減少了因?yàn)闉V膜在使用過(guò)程中纖維脫落造成的濾膜質(zhì)量變化引起的采樣數(shù)據(jù)誤差，從而保證了濾膜在采樣前后質(zhì)量的穩(wěn)定性，保證了采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，所述聚酰亞胺濾膜 具有良好的耐溶劑性，在有機(jī)溶劑中500小時(shí)不被腐蝕。

再次，與進(jìn)口聚四氟乙烯濾膜相比，所述聚酰亞胺濾膜成本低，以90mm、中等流量(100L/min)的濾膜為例：進(jìn)口聚四氟乙烯濾膜(whatman產(chǎn)品)每片價(jià)格在10元以上，本發(fā)明提供的聚酰亞胺濾膜價(jià)格為2元左右，遠(yuǎn)低于進(jìn)口四氟乙烯膜。

此外，所述聚酰亞胺濾膜可以根據(jù)實(shí)際需要制備成各種不同厚度的規(guī)格，優(yōu)選的，所述聚酰亞胺濾膜的厚度為20-40μm，可以適合不同采樣對(duì)空氣流量的要求。

本發(fā)明所述聚酰亞胺濾膜可以通過(guò)下述方法制備獲得。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種聚酰亞胺濾膜的制備方法，包括以下步驟：

S01.分別提供下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Ⅱ)、(Ⅲ)所示的化合物B、化合物C：

S02.在惰性環(huán)境下，將所述化合物B、化合物C在有機(jī)溶劑中進(jìn)行加熱聚合反應(yīng)，得到化合物A聚酰亞胺，所述化合物A的數(shù)均分子量為80000-100000，反應(yīng)式如下：

S03.采用靜電紡絲的方法將所述聚酰亞胺制備聚酰亞胺濾膜，

其中，所述為結(jié)構(gòu)式中的一種。

具體的，上述步驟S01中，所述化合物B、化合物C可通過(guò)自行制備或市場(chǎng)上購(gòu)買獲得。優(yōu)選的，所述所述化合物B通過(guò)自行制備獲得。具體的，所述化合物B通過(guò)下述方法制備獲得：

S011.提供下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Ⅳ)所示的化合物D和下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Ⅴ)所示的化合物E：

S012.在惰性氣氛下，將所述化合物D和所述化合物E在堿性條件和有機(jī)溶劑中溶解后，加熱處理，得到如下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式(Ⅵ)所示的化合物F二硝基中間體：

反應(yīng)式如下：

S013.在惰性氣氛下，將上述化合物F溶解在有機(jī)溶劑中，與還原劑發(fā)生熱回流反應(yīng)，制備得到化合物B，反應(yīng)式如下：

其中，所述化合物D中，為結(jié)構(gòu)式中的至少一種；所述化合物E中，所述X為F、Cl中的一種。

具體的，上述步驟S011中，所述化合物D和所述化合物E可通過(guò)自行制備或市場(chǎng)上購(gòu)買獲得。

上述步驟S012中，所述惰性環(huán)境為無(wú)氧環(huán)境，具有優(yōu)選但不限為氮?dú)猸h(huán)境、氦氣環(huán)境等。將所述化合物D和所述化合物E進(jìn)行混合處理，為了實(shí)現(xiàn)所述化合物D和所述化合物E的充分快速溶解，所述混合處理采用攪拌方式實(shí)現(xiàn)，攪拌時(shí)間以實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至所述化合物D和所述化合物E溶解在所述有機(jī)溶劑中形成混合溶液。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述有機(jī)溶劑選用N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺中的至少一種。

將所述混合溶液在堿性條件下進(jìn)行回流加熱處理，所述加熱處理的溫度為100-120℃，加熱時(shí)間為7-9小時(shí)。所述溫度太低或太高，所述化合物D和所述化合物E無(wú)法合成得到所述化合物F；同理，所述時(shí)間太短也無(wú)法獲得所述化合物F。具體優(yōu)選為，所述加熱處理的溫度為110℃，加熱時(shí)間為8小時(shí)。作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述堿性條件選用無(wú)水碳酸鉀、碳酸銫中的至少一種。

進(jìn)一步的，由于加熱處理得到的化合物F在所述有機(jī)溶劑中為溶解狀態(tài)，為了得到所述化合物F二硝基中間體的固體，將所述加熱處理得到的樣品在攪拌的條件下倒入水中，過(guò)濾收集析出的黃色固體，并用大量水沖洗后獲得所述化合物F。作為優(yōu)選實(shí)施例，水溫約45-55℃，更優(yōu)選為50℃，一方面能保證所述化合物F的充分析出，另一方面，能夠減少雜質(zhì)成分的析出，從而提高所述化合物F的純度。

上述步驟S013中，所述惰性環(huán)境為無(wú)氧環(huán)境，具有優(yōu)選但不限為氮?dú)猸h(huán)境、氦氣環(huán)境等。將所述化合物F在有機(jī)溶劑中進(jìn)行溶解處理，為了實(shí)現(xiàn)充分高效溶解，優(yōu)選采用攪拌的方式實(shí)現(xiàn)所述化合物F的溶解。進(jìn)一步的，所述有機(jī)溶劑可選用能溶解所述化合物F的有機(jī)溶劑，具體優(yōu)選但不限于無(wú)水乙醇、二氧六環(huán)。

在溶解后的所述化合物F的溶液中加入還原劑進(jìn)行加熱反應(yīng)，可將所述化合物F還原，得到化合物B。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述還原劑可優(yōu)選采用多種形 式實(shí)現(xiàn)：第一種形式采用水合肼作為還原劑，在鈀碳作為催化劑的條件下進(jìn)行加熱回流反應(yīng)；第二種形式采用Fe在酸性條件-如稀鹽酸，進(jìn)行加熱回流反應(yīng)；第三種形式采用SnCl₂在酸性條件-如稀鹽酸，進(jìn)行加熱回流反應(yīng)。該優(yōu)選的還原劑形式，可以高效實(shí)現(xiàn)所述化合物F還原得到所述化合物B。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述加熱反應(yīng)的溫度為80-100℃，反應(yīng)時(shí)間7-9小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為所述加熱反應(yīng)的溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。

反應(yīng)結(jié)束后，還包括將得到的混合物過(guò)濾去除催化劑等不溶物，然后蒸餾出去溶劑，得到所述化合物B。

上述步驟S02中，所述惰性環(huán)境為無(wú)氧環(huán)境，具有優(yōu)選但不限為氮?dú)猸h(huán)境、氦氣環(huán)境等。在惰性氣體環(huán)境下，將所述化合物B、化合物C在有機(jī)溶劑中進(jìn)行混合處理。為了所述化合物B、化合物C高效、充分的溶解，混合方式優(yōu)選采用攪拌方式實(shí)現(xiàn)。所述混合處理后，將得到的混合液進(jìn)行升溫處理，使得所述化合物B、化合物C在有機(jī)溶劑中形成澄清溶液。作為具體優(yōu)選實(shí)施例，所述升溫處理的溫度為110-130℃，更優(yōu)選為120℃。所述升溫處理，一方面可以促進(jìn)所述化合物B、化合物C的溶解；另一方面，可以使得所述化合物B、化合物C生成聚酰胺酸溶液，以便在后續(xù)加熱聚合反應(yīng)中快速生成所述化合物A聚酰亞胺。所述有機(jī)溶劑選用可以溶解所述化合物B、化合物C的有機(jī)溶劑。作為有一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選但不限于間甲酚、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種。

作為另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述加熱聚合反應(yīng)的溫度為170-190℃，所述加熱時(shí)間為7-9小時(shí)。所述溫度太低或太高，所述加熱聚合反應(yīng)難以成功、或反應(yīng)不完全、或反應(yīng)效率低；同理，所述時(shí)間太短也無(wú)法高效獲得所述化合物A、甚至不能啟動(dòng)所述加熱聚合反應(yīng)。作為具體優(yōu)選實(shí)施例，所述加熱聚合反應(yīng)的溫度為180℃，所述加熱時(shí)間為8小時(shí)。

進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)所述加熱聚合反應(yīng)后得到聚合物溶液，為了獲得纖維狀的聚酰亞胺，將所述聚合物溶液置于丙酮中處理。

上述步驟S03中，通過(guò)采用靜電紡絲的方法，可將聚酰亞胺濾膜材料制備獲得纖維狀、高孔隙率的納米多孔聚酰亞胺濾膜。具體的，可調(diào)整不同的靜電紡絲工藝條件，從而獲得一系列不同厚度的多孔膜，滿足不同采樣條件的需求。

本發(fā)明實(shí)施例提供的聚酰亞胺濾膜的制備方法，以大體積的二胺單體作為聚合聚酰亞胺的原料，使得所述聚酰亞胺具有較大的自由體積，從而保證了得到的所述聚酰亞胺濾膜的孔隙率高達(dá)92％；同時(shí)以二胺單體和聯(lián)苯二甘單體作為聚合聚酰亞胺的原料，使得聚酰亞胺分子間的作用力增強(qiáng)，得到的所述聚酰亞胺濾膜的纖維致密，不易脫落；采用靜電紡絲技術(shù)制備聚酰亞胺濾膜，能夠獲得孔徑細(xì)小的聚酰亞胺濾膜，從而使得當(dāng)所述聚酰亞胺濾膜作為大氣中細(xì)顆粒物凈化材料或采樣膜使用時(shí)，具有較好的截留率。

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

一種聚酰亞胺濾膜，其制備方法包括下述步驟：

S11.制備大體積改性二胺單體，包括以下步驟：

S111.在500ml三口瓶中依次加入18.62g(0.1mol)聯(lián)苯二酚、(0.12mol)對(duì)氯硝基苯、(0.22mol)無(wú)水碳酸鉀、150ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，進(jìn)行攪拌處理，直到聯(lián)苯二酚和對(duì)氯硝基苯溶解在DMF中形成溶液。在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下將反應(yīng)體系溫度升高的110℃，持續(xù)反應(yīng)8h后將反應(yīng)體系冷卻至室溫。將混合物在攪拌的條件下倒入1000ml 50℃的水中，過(guò)濾收集析出的黃色固體二硝基中間體，并用大量水沖洗。生成二硝基中間體的反應(yīng)式如下：

S112.在500ml三口瓶中依次加入0.1mol二硝基中間體、200ml無(wú)水乙醇，進(jìn)行攪拌處理，直到形成澄清的溶液。然后再向溶液中加入0.5g催化劑鈀碳、50ml還原劑水合肼。在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下將體系溫度升至回流，并保持回流狀態(tài)反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后，將混合物過(guò)濾除去鈀碳等不溶物，再蒸餾除去溶劑得到白色的二胺單體。生成二胺單體的反應(yīng)式如下：

S12.在100ml的三口瓶?jī)?nèi)加入0.01mol二胺單體、0.01mol聯(lián)苯二酐、10ml間甲酚。在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下開(kāi)始攪拌，并升溫至120℃使單體在間甲酚中溶解形成澄清溶液。然后升溫至180℃聚合反應(yīng)，反應(yīng)8h得到粘稠的聚合物溶液。反應(yīng)完畢后將混合物降至室溫，在攪拌的下慢慢倒入大量丙酮中，得纖維狀的聚酰亞胺。生成聚酰亞胺的反應(yīng)式如下：

S13.得到聚酰亞胺濾膜材料后，采用靜電紡絲的方法制備出纖維狀、高孔隙率納米多孔膜。

根據(jù)紡絲工藝條件的不同，可以得到一系列不同厚度的多孔膜。該系列多孔膜孔徑都在在200nm左右，因此對(duì)0.3μm的細(xì)顆粒物具有較高的截留率。將該系列聚酰亞胺多孔膜應(yīng)用于室內(nèi)空氣PM_2.5的凈化和大氣中PM_2.5、PM₁₀采樣兩種用途。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明可以達(dá)到國(guó)標(biāo)對(duì)PM₁₀采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99％截留率以及PM_2.5采樣膜對(duì)0.3μm顆粒物達(dá)到99.7％截留率的要求。采樣膜根據(jù)不同采樣器不同的需要可以加工廠不同直徑的濾膜。并且具有多種厚度的膜，可以滿足不同流速采樣的要求。

相應(yīng)地，本發(fā)實(shí)施例還提供一種聚酰亞胺濾膜作為大氣PM₁₀、PM_2.5的凈化材料和采樣膜的用途。由于本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜具有≤200nm的孔徑，比現(xiàn)有HEPA材料的孔徑小近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，因而具有更高的凈化效率；且所述聚酰亞胺濾膜避免了由于纖維脫落造成采樣的誤差，從采樣的性能上可以達(dá)到進(jìn)口聚四氟乙烯膜的水平，而價(jià)格僅比國(guó)產(chǎn)玻璃纖維膜略高、遠(yuǎn)低于進(jìn)口聚四氟乙烯膜，因此，具有很好的市場(chǎng)前景。

下面從幾下幾方面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜作為大氣PM₁₀、PM_2.5的凈化材料和采樣膜進(jìn)行性能測(cè)試。

測(cè)試一：將本發(fā)明實(shí)施例厚度為40μm的所述聚酰亞胺濾膜替換3M公司的HEPA過(guò)濾材料安裝在空氣凈化器內(nèi)，測(cè)試在1m³的密閉空間內(nèi)、所述聚酰亞胺濾膜去除一定起始濃度PM_2.5、PM₁₀的凈化效果。所述聚酰亞胺濾膜去除室內(nèi)空氣PM_2.5的曲線圖如附圖1所示；所述聚酰亞胺濾膜去除室內(nèi)空氣PM₁₀的曲線圖如附圖2所示。由細(xì)顆粒物濃度的變化曲線可以看出，使用聚酰亞胺濾膜作為凈化材料，可以在20min內(nèi)將1m³密閉空間的PM_2.5、PM₁₀去除90％以上。而采用HEPA過(guò)濾材料達(dá)到相同凈化效果的時(shí)間都在90min以上。

測(cè)試二：以相同的采樣器，在相同的環(huán)境下分別以玻璃纖維膜和本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜為濾膜同時(shí)采5組數(shù)據(jù)，采用重量結(jié)果如表1所示。數(shù)據(jù)表示采樣前后濾膜質(zhì)量的變化，也就是采集到細(xì)顆粒物的質(zhì)量。數(shù)據(jù)顯示，相同環(huán)境下，采用玻璃纖維膜的數(shù)據(jù)結(jié)果波動(dòng)較大，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.000581；采用所述聚酰亞胺濾膜為濾膜的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.00013?？梢?jiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜能夠提高采樣的準(zhǔn)確性。

表1

測(cè)試三：采用三種材質(zhì)濾膜在相同的環(huán)境條件下、同時(shí)采用相同的采樣器，每種材質(zhì)的濾膜測(cè)量3個(gè)數(shù)據(jù)取平均值，結(jié)果如表2所示。采樣值表示采樣前后濾膜質(zhì)量的變化，也就是采集到細(xì)顆粒物的質(zhì)量。數(shù)據(jù)結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例所述聚酰亞胺濾膜的性能與進(jìn)口聚四氟乙烯膜的性能相當(dāng)。

表2

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。