PAN复合纳米纤维滤膜的制备及性能分析

 行业新闻     |      2021-03-14    |    点击数:198

以二氧化硅(SiO2)作为驻极体,制备了不同的PAN/SiO2复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、透气性能和过滤性能等进行了分析

一、PAN/SiO2复合纳米纤维滤膜的制备及性能分析

    采用静电纺丝技术,以二氧化硅(SiO2)作为驻极体,制备了不同的PAN/SiO2复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、透气性能和过滤性能等进行了分析。

 

    结果发现:与纯PAN纳米纤维滤膜相比,PAN/SiO2纳米纤维的直径和表面水接触角都呈现增加的趋势。随着SiO2质量分数的增加,PAN/SiO2纳米纤维滤膜的透气率先减小后增加,过滤效率和阻力压降先增加后减小。

 

    当SiO2的质量分数为0.5%,纺丝时间为30 min,制备的PAN/SiO2复合纳米纤维滤膜的品质因子最高为0.087 15 Pa-1,此时滤膜的透气率为65 mm/s,过滤效率为99.95%,阻力压降为87.22 Pa,过滤性能最优,可开发高效低阻的空气过滤材料。 

 

                       

          

 

 

 

二、电纺制备PAN/PVDF复合纤维膜及其空气过滤性能

    以PVDF为芯层,PAN为皮层通过同轴法静电纺丝技术制备PAN/PVDF纳米复合纤维膜。通过向纤维膜的皮层中加入纳米硅粉、气相白炭黑、硅溶胶三种不同的纳米粒子和改变皮芯层溶液挤出速度来对PAN/PVDF纳米纤维膜进行结构优化。同时,采用BET、SEM、水接触角、纤维强度仪等对纤维膜的孔结构参数、表面形貌、亲水性、力学性能等进行研究。

 

    研究结果表明:在皮层中加入硅溶胶后的溶液导电能力达到32.90 μL/cm,所制得的纤维膜力学性能最好,纵向断裂强度达到13.02 MPa。含有硅溶胶的口罩布的品质因子达到0.0236,远大于纯PP无纺布的品质因子0.0127,过滤性显著上升。