静电纺醋酸纳米纤维滤膜的制备及性能分析

 行业新闻     |      2020-06-28    |    点击数:254

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。

1.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。 

 

 

 

    醋酸纤维素是天然高分子纤维素的衍生物,有较好的生物相容性[4],在纤维素酯类化合物中稳定性最 好,且具有成本低廉、无毒无味、可完全降解等优点,是一种绿色环保型材料[5-7]。利用静电纺丝技术制备 的醋酸纤维素(CA)纳米纤维既有 CA 较好的生物相容性和生物降解性等优点,又具有纳米纤维的较高比 表面积、较大孔隙率、良好的连通性等优点,所以在近年来 CA 纳米纤维越来越多地被应用在药物缓释系 统[8-10]、水过滤[11]、太阳能电池[12]等领域,但在空气过滤方面却鲜有报道。 本研究利用静电纺丝技术,制备了不同质量分数、不同纺丝时间的 CA 纳米纤维滤膜,并对其透气性 能、润湿性能、透湿性能、过滤性能进行了表征,实验结果对扩大 CA 纳米纤维膜在空气过滤方面的应用 有一定的理论研究意义。

 

 

2.CA 纳米纤维膜的润湿性测试

    接触角是评定固相材料亲、疏水性质的主要依据,是表征固相材料润湿特性的重要指标。而固相材料 的润湿性与纤维膜的吸湿、抗静电、抗污染性有一定的内在联系,吸湿能力较大的材质抗静电性能更为优 越,超疏水的材料可具有自清洁能力,抗污染性强。