熔喷聚乳酸/聚偏氟乙烯电晕驻极空气过滤材料电荷存储与过滤性能相关性研究

针对空气颗粒物污染问题,为实现对空气中PM_2.5以及其它有害颗粒物的高效过滤,从而达到保护人体生命健康的目的,将介电性与极性良好的聚偏氟乙烯(PVDF)与生物可降解的聚乳酸(PLA)熔融共混,并经过熔喷纺丝工艺结合电晕驻极,制备出具有纤维直径细、孔径小、过滤效率高、过滤阻力低的环境友好型驻极体空气过滤材料。通过系统研究PVDF对PLA电晕驻极体空气过滤材料的结晶行为、电荷存储性能及其机制与过滤性能之间的关系,发现PVDF的引入对PLA/PVDF熔喷非织造布纤维的结晶性能具有重要影响,可使PLA结晶速度加快,结晶度增加。PLA/PVDF电晕驻极熔喷布的初始表面静电势高达3 kV以上,热刺激放电测试峰值更高,电荷存储量有明显提升。特别地,在85 L/min纺丝流速下测试,PLA/PVDF单层电晕驻极熔喷非织造布过滤性可达85%,过滤阻力小于40 Pa,相较于未添加PVDF的电晕驻极熔喷非织造布过滤效率提升20%以上;探讨了电晕驻极后PLA/PVDF熔喷非织造布的电荷存储机制,发现PLA/PVDF熔喷非织造布的电荷存储性能提升最终使过滤性能提高。     

静电纺纳米氧化铜抗菌复合非织造布的制备及其性能北大核心CSCD

针对聚丙烯(PP)熔喷非织造布抗菌性能不足的问题,本文以PP熔喷非织造布为静电纺丝装置的接受基布、CuO-NPs为抗菌材料,制备具有高效抗菌性能的聚丙烯/聚丙烯腈/纳米氧化铜(PP/PAN/CuO-NPs)复合非织造布。研究了CuO-NPs质量分数与静电纺丝时间对复合非织造布抗菌等性能的影响。结果表明:当纺丝时间为1 h、CuO-NPs质量分数在0.3%~0.9%时,复合非织造布对E.coli和S.aureus的抑菌率均>99.99%。纺丝时间为1 h,随着CuO-NPs质量分数增大,复合非织造布纤维直径增大、直径分布均匀性降低、疏水性能下降。CuO-NPs质量分数不变,随着纺丝时间增加,复合非织造布的过滤效率提升,透气性却下降。纺丝时间相同,复合非织造布的过滤效率随着CuO-NPs质量分数增大而增大;CuO-NPs质量分数增大时,复合非织造布的透气性在较短纺丝时间(0.5~1 h)内先下降后提升,在较长纺丝时间(1.5~2.5 h)内显著下降。此外,CuO-NPs的加入不会改变PAN纳米纤维膜的化学结构。静电纺纳米纤维膜与PP基布的复合可以制备高效过滤和抑菌的医用防疫纺织品。     

静电纺高效防尘复合滤料的制备及其性能

为获得无毒无害高效防尘口罩的过滤材料,采用静电纺丝技术制备直径为（0.088±0.01）μm的锦纶6∕ 壳聚糖（PA6/CS）共混纳米纤维,与丙纶熔喷非织造布复合形成高效防尘复合滤料,研究了静电纺丝时间对复合滤料表面形貌、孔径及其分布、过滤性能和透气透湿性能的影响。结果表明,静电纺（PA6/CS）纳米纤维层可显著提高丙纶熔喷非织造布的过滤效率,静电纺丝 90 min 后复合滤料对 NaCl 气溶胶的过滤效率达到99%以上,明显高于丙纶熔喷非织造布的过滤效率（29%）,但是随着静电纺丝时间的延长,复合滤料的孔径、过滤阻力和透气性能明显下降,而透湿性能变化不明显。     

双组分纤维熔喷非织造布及其潜在应用

熔喷法是全球范围内一种最通用和成本可行的能够大量地、有效地用热塑性树脂一步法制造微纤维非织造布的方法。在最近几年中 ,人们已逐渐关注研制双组分熔喷非织造布。基础研究工作已在纺织品与非织造布研制中心借助于自 1999年 3月安装的Reicofil双组分熔喷非织造布生产线上得以完成。试验了各种成分的热塑性树脂及其双组分复合的熔喷非织造布产品 ,包括单组分聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚酰胺 (PA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PTT) ,以及双组分PP/PE、PET/PE、PET/PP、PA6 /PP、PBT/PP、PTT/PP ,两种组分的比率为 2 5 /75、5 0 /5 0、75 /2 5。本文介绍了双组分熔喷非织造布的纤维结构与性能 ,还讨论了新型的并列型双组分熔喷非织造布的独特性能     

热塑性聚氨酯熔喷非织造布的制备及表征

介绍了热塑性聚氨酯熔喷非织造布的加工研制过程,并对TPU熔喷非织造布的纤维结构、过滤性能、透气性能和力学性能进行测试与表征,重点讨论了牵伸热风的风温和风压对熔喷TPU纤维结构及非织造布性能的影响。结果表明:TPU可在215～225℃进行熔喷法非织造布生产,纤维分布均匀。当牵伸热空气的风压增大时,纤维细度变小;当牵伸热风风温升高时,非织造布中纤维的黏合更加紧密。纤维结构的变化显著影响TPU熔喷布的力学性能、过滤性能和透气性能。     

远红外聚丙烯熔喷超细纤维非织造布的研究

研制了一种含有纳米陶瓷粉的聚丙烯熔喷超细纤维非织造布,采用电子扫描显微镜分析了该熔喷非织造布的纤网形态结构,并对其透气性、透湿性以及远红外功能等进行了测试。结果表明:加入纳米陶瓷粉之后,熔喷非织造布纤网结构变得稀疏,其透气、透湿性能都有所提高;当纳米陶瓷粉含量为8%时,聚丙烯熔喷非织造布的远红外发射率达82%,是一种优良的保暖絮片。     

电晕驻极熔喷聚丙烯驻极体非织造布的电荷捕获特性

针对不同驻极条件下获得的熔喷聚丙烯驻极体非织造布的过滤性能存在差异,以及使用环境对其电荷存储稳定性的影响机制尚不清楚的问题,采用热刺激放电和表面电位分布测量技术,研究了驻极条件与材料电荷存储性能的相关性,考察了水和酒精熏蒸对材料的电荷存储稳定性的影响。结果表明:正、负电荷的陷阱能级相近,但正电晕驻极非织造布的过滤性能优于负电晕驻极;表面电位高低不能准确反映非织造布过滤性能的优劣;水熏蒸后非织造布的过滤效率变化很小,酒精熏蒸后其过滤效率衰减至与未驻极样品相同。该研究结果可为熔喷聚丙烯驻极体非织造布材料的生产及其在高湿度和医用环境下的使用提供参考。     

熔喷法非织造布的应用与发展趋势

介绍了熔喷非织造布工艺原理、工艺流程以及熔喷非织造布的现状和熔喷非织造布的发展趋势,指出熔喷非织造布在作为过滤材料中的优势以及熔喷非织造布在过滤材料应用中的前景。     

基于受阻胺类光稳定剂的熔喷驻极体材料研究

为解决熔喷驻极体材料驻极稳定性差而导致过滤效率下降的问题,将受阻胺类光稳定剂(CB944)作为驻极添加剂,经与聚丙烯造粒处理,采用熔喷和驻极工艺制成聚丙烯熔喷驻极体材料,同时选用商用驻极母粒(HDET1200MB)制备聚丙烯熔喷驻极体材料,并对两者的相关性能进行测试和比较。研究结果表明:当CB944质量分数为0.1%~1%时,对聚丙烯熔喷驻极体材料的表面形态、纤维直径、孔径及其分布、透气性和过滤阻力等无明显影响;受阻胺和商用驻极母粒均可以提高聚丙烯熔喷驻极体材料的驻极稳定性和过滤性能稳定性;在相同处理条件下,普通聚丙烯熔喷驻极体材料、含CB944聚丙烯熔喷驻极体材料和含HDET1200MB聚丙烯熔喷驻极体材料的过滤效率分别下降10.35%、5.75%和2.66%。     

无机添加剂对聚醚砜复合膜的结构与性能研究

为改善以聚醚砜涂层的PP熔喷非织造布的空气过滤性能,实验以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成孔剂,无机物LiCl、ZnO和SiO 2为添加剂,PP熔喷非织造布作为支撑材料,通过改变无机添加剂的质量分数,从而制备得到不同性能的复合膜材料。通过测试表明,随着添加剂质量分数的增加,LiCl的复合膜透气性下降,过滤性能先提高后下降,膜的孔径降低;ZnO的复合膜透气性先增加后下降,过滤性能有所增加,孔径略有增加;SiO 2的复合膜透气性降低,过滤性能增加,平均孔径降低。     

基于超临界二氧化碳的高效低阻聚丙烯熔喷纤维制备及其性能

为降低聚丙烯(PP)熔喷纤维的直径,解决其在空气过滤过程中过滤效率和过滤阻力之间的矛盾,借助静电场和超临界二氧化碳协同静电场制备PP熔喷纤维,并对PP纤维的形貌、过滤性能、力学性能进行表征与分析。结果表明：在制备过程中添加静电场后,PP纤维的平均直径从3.22μm降低至2.44μm,在此基础上经超临界二氧化碳处理后PP纤维的平均直径进一步降低至1.73μm,最小纤维直径达780 nm;随着纤维直径的降低,PP纤维直径分布变窄,纤维间黏结点减少,孔隙率和比表面积增加,微纳米纤维的过滤效率和过滤阻力均得到明显改善,其对0.3μm的颗粒物过滤效率高达99.25%,32 L/min气流量下过滤阻力仅为23 Pa。     

空气过滤用高容尘膨体聚四氟乙烯复合材料的制备及其性能

为提高膨体聚四氟乙烯 (ePTFE)膜的容尘性能,拓展ePTFE膜复合材料在净化领域的应用,通过将不同厚度、不同纤维直径以及驻极处理后的聚丙烯熔喷过滤材料作为容尘层与ePTFE膜复合制备ePTFE复合材料,并对复合材料的容尘性能以及微观结构进行分析。结果表明:复合材料的容尘量随容尘层厚度增加呈线性增加趋势,容尘层厚度为0.45 mm时,复合材料的容尘量达到6.37 g/m²,较ePTFE膜提高了266%;复合材料的容尘量随容尘层纤维直径的减小呈增加趋势,容尘层纤维直径为1.462 μm时,复合材料的容尘量达7.96 g/m²,较ePTFE膜提高了357%;驻极处理后,容尘层纤维直径为3.611 μm时,复合材料的容尘量较驻极处理前提高了136%。     

熔体微分静电纺聚丙烯空气驻极体滤膜的制备及其性能

为解决空气滤膜存在过滤效率和过滤阻力之间的矛盾,采用熔体微分静电纺丝方法结合驻极技术制备了不同工艺条件下的聚丙烯复合驻极体纤维膜,并对其形貌特征、荷电能力、过滤性能进行表征与分析。结果表明：随着电气石质量分数的增加,纤维膜由白色趋于灰色,纤维膜颜色逐渐加深;纤维带同种电荷相互排斥使得纤维呈开放型疏松结构,纤维形态出现轻微隆起,有效降低过滤阻力;添加电气石有效提高纤维的荷电能力和过滤性能,当电气石质量分数为2%时综合效果最佳,电荷储存稳定性好,对粒径大于等于0.3 μm 颗粒的过滤效率最高达99.23%,过滤阻力为8.6 Pa。     

热处理对聚丙烯熔喷非织造布性能的影响

聚丙烯非织造布的晶型和结晶度对温度变化敏感,材料的各项性能与其密切相关。在不同温度下对聚丙烯熔喷非织造布进行热处理,并进行电晕放电驻极,对热处理后聚丙烯熔喷非织造布的结晶结构和性能进行研究。结果表明:随着热处理温度的升高,聚丙烯熔喷非织造布的晶型由拟六方晶型逐渐向α晶型转变,结晶度和晶粒尺寸也随之增大;热处理温度对聚丙烯熔喷非织造布的强力及伸长率、透气性、表面静电势和过滤性能均有较大影响;110℃下热处理的聚丙烯熔喷非织造布的驻极性能和过滤效能最好。     

聚乳酸基生物可降解熔喷非织造材料的研究进展与展望

聚乳酸(PLA)基熔喷非织造材料存在柔韧性不足、驻极耐久性差、功能性单一等问题,限制了其作为高性能吸附与过滤材料的应用和发展,本文全面总结了PLA基熔喷材料在原料设计、加工成形及应用方面的研究进展。介绍了PLA基熔喷材料的加工成形方法及其改性,主要包括母粒改性(共聚/嵌段、增强增韧、功能性改性等)和后整理改性(静电驻极整理和功能整理);阐述了PLA基熔喷材料在空气过滤、医疗防护、卫生保健、组织工程、清洁擦拭、吸油、保暖领域的典型应用。最后,对PLA基熔喷材料的纤维微纳化、多组分化、复合化、耐静电驻极化、功能和智能化发展方向进行了展望,为PLA基熔喷材料的高质化和高值化发展提供理论和技术参考。     

聚乳酸基生物可降解熔喷非织造材料的研究进展与展望

聚乳酸(PLA)基熔喷非织造材料存在柔韧性不足、驻极耐久性差、功能性单一等问题,限制了其作为高性能吸附与过滤材料的应用和发展,本文全面总结了PLA基熔喷材料在原料设计、加工成形及应用方面的研究进展。介绍了PLA基熔喷材料的加工成形方法及其改性,主要包括母粒改性(共聚/嵌段、增强增韧、功能性改性等)和后整理改性(静电驻极整理和功能整理);阐述了PLA基熔喷材料在空气过滤、医疗防护、卫生保健、组织工程、清洁擦拭、吸油、保暖领域的典型应用。最后,对PLA基熔喷材料的纤维微纳化、多组分化、复合化、耐静电驻极化、功能和智能化发展方向进行了展望,为PLA基熔喷材料的高质化和高值化发展提供理论和技术参考。     

防护口罩用非织造滤料的制备技术与研究现状

为深入了解防护口罩用非织造滤料的研究现状,分别介绍了纺粘非织造滤料、针刺非织造滤料和熔喷非织造滤料的应用基础与制备技术。归纳了电晕驻极技术、水驻极技术和热空气驻极技术的原理与特点,针对性地阐述了三类非织造过滤材料和驻极处理技术的国内外最新研究进展。分析了聚合物改性技术、驻极处理技术对非织造滤料过滤性能的影响。认为防护口罩用非织造滤料及其制备技术未来的研究方向是聚合物的改性技术、新材料的高速成网技术和驻极处理技术,并需完善相应的评价标准体系。     

SMMS层压复合非织造布的制备与过滤性能研究

为探究层压工艺对SMMS复合非织造布过滤性能的影响,利用正交试验设计,通过改变层压工艺参数,制备9种不同的SMMS复合非织造布,并对其结构参数和性能指标进行分析表征。由实验结果可知,最佳层压复合工艺为温度135℃、压强1MPa及时间3s;压强和时间对过滤效率均有一定的影响,而压强、温度和时间均对过滤阻力有不同程度的影响;复合非织造布的断裂强度达8N／Scm以上。SMMS层压复合非织造布的平均孔径在3～6μm,孔隙率在60％～70％,过滤效率在94％以上,过滤阻力在290Pa以上,过滤阻力较高;透气率和过滤阻力均与孔隙率有较好的负相关性,相关系数分别为0．9646和0．9665;同时透气率越好,过滤阻力越小;平均孔径越小,过滤效率越高。     

Study on structure and property of PP/TPU melt-blown nonwovens

This work studied the feasibility of the melt-blown nonwovens which were made by blending thermoplastic polyurethane (TPU) with polypropylene (PP). Firstly, PP/TPU-blending pellets with different PP and TPU weight ratios were prepared through extrusion process, and then PP/TPU hybrid nonwovens were fabricated by the melt-blowing method. SEM observation showed that the single fiber in the nonwovens formed a sea-island structure in which TPU served as the ‘island’ phase and PP served as the ‘sea’ phase. The compatibility of the two phases was poor. Furthermore, the influence of die to collector distance (DCD) on the structure and properties of PP/TPU melt-blown nonwovens, including fiber diameter, thickness, surface density, and tensile strength, was analyzed. The results showed that PP/TPU melt-blown nonwovens exhibited excellent mechanical properties, they are soft, elastic, and have a certain tensile strength.