静电纺PLA梯度复合滤料的制备及过滤性能研究

静电纺PLA梯度复合滤料的制备及过滤性能研究

提高对小直径颗粒的过滤效率,采用静电纺丝法制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维毡,并将其与聚丙烯(PP)纺粘熔喷非织造基布复合,通过调节纺丝电压、纺丝时间和纤维毡层数,形成梯度结构复合过滤材料。结果表明:PLA静电纺纳米纤维的直径随着纺丝电压的升高而减小;PLA纳米纤维毡可显著提高PP纺粘熔喷非织造基布对小直径颗粒的过滤效率,随着纺丝时间和纳米纤维毡层数的增加,梯度结构复合滤料的过滤效率得到提高,但过滤阻力呈现上升趋势;当纳米纤维纤维毡层数为3层、每层纺丝时间为1.5h时,复合滤料对0.3μm和0.5μm颗粒的过滤效率分别可达97.291%和98.862%,但过滤阻力达到39Pa。...

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静电纺醋酸纳米纤维滤膜的制备及性能分析

静电纺醋酸纳米纤维滤膜的制备及性能分析

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,制备了醋酸(CA)不同质量分数、不同纺丝时间的CA纳米纤维膜,研究了CA质量分数和纺丝时间对CA纳米纤维膜的微观形貌、透气性、过滤性能等性能的影响。结果发现:随着CA质量分数和纺丝时间的增加,CA纳米纤维膜的透气率先减小后增加,过滤效率和阻力压降均先升高后降低,当CA的质量分数为12%,纺丝时间为60 min时,透气率达到247.67 mm/s,水接触角104°,过滤效率为99.94%,阻力压降为238.14 Pa,此时品质因子达到最大数值为0.030 95 Pa-1。...

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高孔隙率非织造纤维材料的制备及空气过滤应用研究

高孔隙率非织造纤维材料的制备及空气过滤应用研究

过快的工业文明发展总是会带来严重的空气颗粒物污染问题,历史上著名的世界环境公害事件造成了数万人过早死亡,且在21世纪的今天,空气颗粒物污染问题仍然是人类健康的头号杀手。世界卫生组织2016年的调查报告显示,全球有高达92%的居民长期暴露在空气质量不达标的环境下。颗粒物污染问题的根治是一项多层面、高难度、长跨度的复杂工程。当前,采用空气过滤材料在排放源头和呼吸终端滤除污染空气中的颗粒物,成为雾霾环境下保障人体健康最直接有效的方式。...

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纳米纤维复合空气过滤材料的研究进展

纳米纤维复合空气过滤材料的研究进展

纳米纤维是制备空气过滤材料的重要纤维元素,引入纳米纤维可极大地提高滤料的过滤性能。针对纳米纤维复合滤料的研究现状,介绍了制备纳米纤维常用的聚合物、基材的原料和分类,着重阐述了纳米纤维和微米级基布的复合方式和加固方式,指出了这种方式制备的叠层复合过滤材料的优缺点;综述了纳米纤维与微米纤维混合过滤材料的3种制备方法及其优缺点,为开发新型高效低阻的复合空气过滤材料提供了研究思路。...

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PAN-PVP纳米纤维/水刺粘胶非织造复合材料的制备及其性能研究

PAN-PVP纳米纤维/水刺粘胶非织造复合材料的制备及其性能研究

采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米纤维,将其包覆在水刺粘胶非织造布表面,制备了PAN-PVP纳米纤维/水刺粘胶非织造复合材料,考察了PAN与PVP质量比对PAN/PVP纳米纤维形貌的影响,并对复合材料的过滤性能、比表面积、透气性等进行了研究。结果表明:纺丝液中PAN和PVP最佳质量比为7∶3,静电纺丝时间为2h制备的复合材料对空气中粒径大于2μm颗粒物的过滤效率达99.93%;压差为200Pa时,复合材料的透气率为210.83mm/s,与普通口罩透气率相当;与水刺粘胶非织造布相比,复合材料的比表面积增大,过滤性能明显提高。...

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极细二维纳米蛛网空气过滤材料的设计构筑及性能研究

极细二维纳米蛛网空气过滤材料的设计构筑及性能研究

洁净空气既是生命活动不可缺少的重要元素,亦是人类社会可持续发展的必要条件。然而,近年来随着人口的急剧增多和工业的快速发展,空气中的颗粒物污染现象越来越严重,人们赖以生存的环境每况愈下。全球约91%的人口居住在没有达到世卫组织空气质量指南水准的地方,中国337个城市中有180个城市的环境空气质量超标。空气中大量空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)因其粒径小的结构特点,易于携带大量有毒物质,并且可以穿透人体器官沉积在肺部或进入人体血液循环系统,从而引发癌症、心血管疾病以及大量的慢性疾病,严重威胁人类的身体健康,仅2016年全世界有近700万人因空气污染而过早死亡。此外,空气中高浓度的颗粒物引发的严重雾霾污染现象不仅大幅降低了大气的能见度,影响地球气候条件,破坏生态系统平衡,还会导致严重的农业减产。因而,亟需加强对空气中颗粒物污染现象的治理。...

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非织造布-聚偏氟乙烯复合纤维膜的制备及性能

非织造布-聚偏氟乙烯复合纤维膜的制备及性能

静电纺丝技术作为最有效的纳米尺寸纤维制备技术之一,在水质净化和空气过滤等领域展现出巨大的应用潜力。文中以商用非织造布为支撑层,利用溶液共混和静电纺丝法制备得到非织造布-聚偏氟乙烯复合纤维膜,并通过扫描电镜及X射线能谱仪等仪器进行表征,初步研究了复合纤维膜对Cd(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)重金属离子的吸附分离性能。试验结果表明,复合纤维膜聚偏氟乙烯(PVDF)功能层主要以丝状微球缠结形式呈现,且纤维层厚度随着纺丝针头数、纺丝电压的增大而增加,非织造布支撑层则进一步优化了复合纤维膜的机械性能,复合纤维膜渗透及抗污染性能均较好,纯水通量均在9 300 L/(m2·h)以上,纯水通量恢复率高达92%。此外,复合纤维膜对Cd(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)重金属离子均有一定的去除效果,最高去除率分别可达91.7%和41.3%。...

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空气过滤用聚芳硫醚砜/纳米二氧化硅复合静纺纳米纤维膜的制备及应用

空气过滤用聚芳硫醚砜/纳米二氧化硅复合静纺纳米纤维膜的制备及应用

在纺丝液中添加疏水性气相纳米二氧化硅(SiO2),通过静电纺丝制备了具有自清洁性能的二氧化硅/聚芳硫醚砜(SiO2/PASS)复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FESEM)观察了SiO2不同含量的SiO2/PASS复合纤维膜的形貌,并对纤维膜进行了元素(EDS)和红外光谱(FT-IR)分析,FESEM、EDS和FT-IR的结果表明,纳米SiO2加入到纤维膜可形成多级微纳结构。对纤维膜的平均孔径分析,表明纳米SiO2的加入会增大纤维膜的孔径;对纤维膜的空气过滤性能的探究发现,在一定条件下适当增加纤维膜的面密度可以提高纤维膜的综合过滤性能,面密度为3.46 g/m2的4-SiO2/PASS复合纤维膜的综合过滤效率最佳,品质因数可达0.03549 Pa-1。SiO2/PASS复合纳米纤维膜的高效过滤和超疏水特性可以使其在空气过滤领域有广泛的应用。...

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SiO2纳米纤维膜对空气颗粒物过滤性能的影响

SiO2纳米纤维膜对空气颗粒物过滤性能的影响

微生物、细菌及传染病病毒经常附着于空气颗粒物,对室内空气颗粒物传播载体过滤去除能有效阻断传播。针对空气颗粒物过滤问题,采用静电纺丝法制备SiO2纳米纤维膜,基于SiO2纳米纤维特有相互交错的网状结构使纤维膜具有几百纳米的孔隙,有利于拦截微米级的颗粒物。笔者测试了SiO2纳米纤维膜颗粒物的过滤性能,分析了不同条件下SiO2纳米纤维膜的过滤性能影响因素。结果表明:颗粒物的浓度、过滤时间对SiO2纳米纤维膜过滤效率无明显影响;纳米纤维膜厚度、及其密度对过滤效率有显著影响。纤维膜厚度越大,过滤效率越高;其密度越大,过滤效率越好,实验中SiO2纳米纤维膜的PM2.5过滤性能可达98.2%。...

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