聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。     

PET纤维截面形状对液体过滤材料过滤性能的影响

对3种不同截面形状（圆形、三叶形和丰字形）的PET纤维进行了形貌分析及水中分散性能研究,通过将其与阔叶木闪急浆混抄制备过滤材料,探究了PET纤维截面形状对过滤材料液体过滤性能的影响。结果表明,PET纤维含量相同时,相比于含圆形PET纤维的过滤材料,含三叶形和丰字形PET纤维的过滤材料在过滤效率、流阻、纳污容量等过滤性能方面都有不同程度的改善。三叶形纤维更有利于提高过滤材料的过滤效率,而丰字形纤维更有利于提高过滤滤材的纳污容量、降低滤材的过滤阻力。当PET纤维含量为40%时,相比于含圆形PET纤维的滤材,含三叶形和丰字形PET纤维过滤材料的纳污容量分别增加了32.1%、26.5%;对粒径14 μm颗粒的过滤效率分别提高了13.1%、6.1%。液体流量在4 L/min时,流阻分别降低了26.6 %、28.5%。     

纳米纤维复合结构空气过滤材料性能研究

为深入探究影响纳米纤维膜过滤机制以开发和应用高端空气过滤材料，分析了静电纺纳米纤维膜和聚四氟乙烯拉伸膜与非织造布复合的空气过滤材料结构与性能，分别对其形貌、热力学性能、透气性等进行了分析与评价。实验结果表明，过滤材料本身的结构和纤维直径以及表面电势对其过滤性能影响显著，纤维直径越细，膜孔径越小，纤维间的结构会相对紧密，从而导致透气性较差，过滤效率更好。其中表面电势是影响材料过滤效率的主要因素，表面电势越高，过滤效果越好。静电纺锦纶6纳米纤维膜/聚酯纤维非织造布(PA6/PET)复合空气过滤材料表面电势最高，达1.414 kV,其过滤效率最佳，达到99.57%。PA6/木浆纸复合过滤材料表面电势最小，为0.07 kV,过滤效果仅为22.28%。     

纳米微纤化纤维素在口罩用过滤材料中的应用研究

本研究采用纳米微纤化纤维素(NFC)和不同纤度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,通过湿法造纸技术,制备出口罩用NFC过滤材料,并探究了NFC含量、PET纤维纤度及过滤材料定量对过滤材料性能的影响。结果表明,NFC含量是影响过滤材料性能的主要因素,当NFC含量超过13.5 g/m~2时,过滤材料对PM2.5的过滤效率可以达到95%以上。由于过滤材料定量和PET纤维纤度会影响过滤材料的疏松性,进而影响过滤性能和透气性,需要调整过滤材料定量和PET纤维的纤度搭配,以实现过滤效率和透气的平衡。最优的过滤材料配方为:30%NFC,50%0.1 dtexPET纤维,5%0.7 dtexPET纤维,5%1.5 dtexPET纤维,10%双组分PET纤维,过滤材料定量45 g/m~2,由此制备得到的NFC防护口罩,过滤效率达到国家标准GB/T 32610—2016中I级(99%)的要求,防护效果达到A级。     

芳纶纳米纤维改性聚四氟乙烯/聚苯硫醚针刺毡的制备及其性能

为提高耐高温聚四氟乙烯/聚苯硫醚(PTFE/PPS)针刺毡的过滤效率,在其表面涂覆了不同质量分数的芳纶纳米纤维(ANF)分散液得到PTFE/PPS/ANF复合针刺毡,对其微观形貌、元素组成、热稳定性、力学性能、孔径分布、透气性以及过滤性能进行研究。结果表明:芳纶纳米纤维分散液成功引入到PTFE/PPS针刺毡表面后在针刺毡内部呈现微纳结构,其对针刺毡的热稳定性和力学性能几乎没有影响;PTFE/PPS/ANF复合针刺毡对不同粒径的颗粒物过滤效率明显提高,尤其是对于粒径为1.25 μm颗粒物的过滤效率提高了37.9%,阻力仅有较少增加,针刺毡表面的纳米纤维膜在过滤过程中发挥了主要的过滤作用,基本实现了高效低阻效果。     

静电纺聚己内酯纳米纤维复合滤膜的制备及性能

通过静电纺丝方法制备不同质量分数的聚己内酯(PCL)纳米纤维,开发高效低阻的纳米纤维复合滤膜。利用扫描电镜(SEM)、透气性测试仪和自动滤料测试仪测试纳米纤维复合滤膜的微观结构、透气性能和过滤性能。结果表明,溶液质量分数和纺丝时间对纳米纤维滤膜的透气性和过滤性均有影响。随着纺丝时间的增大,纳米纤维滤膜的厚度增大,其透气率降低,但过滤效率和阻力压降都呈现增大趋势;随着溶液质量分数的增大,纳米纤维滤膜的透气率先减小后增大,而过滤效率和阻力压降却呈现先增大后减小的趋势。质量分数为14%的PCL溶液纺制10min得到的滤膜和12%的溶液纺制20min得到的滤膜高效低阻,适合作为空气过滤材料。     

纳米级蛛网纤维膜的制备与空气过滤性能研究

探讨PA6纳米级蛛网纤维膜的可控制备及其空气过滤性能。采用静电喷网技术构筑PA6纳米级蛛网纤维膜,研究了溶液质量分数和BaCl2添加量对纤维膜形貌结构、过滤效率及阻力压降的影响,并与PA6纳米级纤维膜进行了对比。结果表明:随着PA6溶液质量分数的提高或BaCl2含量的增加,蛛网覆盖率先上升后下降,过滤效率和阻力压降均逐渐降低;PA6溶液质量分数15%、BaCl2含量1%时,纳米级蛛网纤维膜的过滤品质因子最高;纳米级蛛网纤维膜的表面过滤方式使其容尘量大于纳米级纤维膜,且可重复利用性良好。认为:高蛛网覆盖率和稳定的三维曲孔空腔结构是纳米级蛛网纤维膜具有高滤效、低压阻和大容尘量的关键,可应用于空气过滤领域。     

PAN/SiO2复合纳米纤维滤膜的制备及性能分析

文章采用静电纺丝技术,以二氧化硅(SiO_2)作为驻极体,制备了不同的PAN/SiO_2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/SiO_2纳米纤维的直径和表面水接触角都呈现增加的趋势。随着SiO_2质量分数的增加,PAN/SiO_2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SiO_2的质量分数为0.5%,纺丝时间为30 min,制备的PAN/SiO_2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。     

气喷-静电纺丝AgNWs-PVDF纳米纤维的制备及其性能

为提高静电纺的纺丝速率及纤维强度，通过同轴静电纺丝针头结合高速气流辅助静电纺，制备AgNWs-PVDF纳米纤维膜。并利用SEM、透气性、过滤性、力学性能、抗菌性能、孔隙率及孔径分布等测试研究了纳米纤维微观形貌结构、过滤、强力和抗菌性能。结果表明：加入AgNWs后，0.5%AgNWs-PVDF气喷-电纺纳米纤维膜的平均直径最低，可达73.85 nm,同时纤维膜的平均孔径、断裂伸长减小，1%AgNWs-PVDF气喷-电纺膜断裂强度最强，达6.52 MPa。随着AgNWs含量的增加气喷-电纺膜的亲水性提高、透气性减小、过滤效率增大，2%AgNWs-PVDF气喷-电纺纤维膜抑菌效果最好，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为26.23、26.89 mm。     

中空桔瓣型高收缩聚酯/聚酰胺6超细纤维非织造布的制备及其性能

针对中空桔瓣型超细纤维非织造布开纤率低、悬垂性差的问题,以高收缩聚酯(HSPET)、聚酰胺(PA6)为原料,通过双组分纺粘水刺技术制备了不同面密度的HSPET/PA6超细纤维非织造布,分析了热收缩处理对非织造布开纤率、悬垂性、柔软度、透气性、过滤效率以及力学性能的影响。结果表明:当水刺压力一定时,与PET/PA6非织造布相比,HSPET/PA6非织造布的开纤率提高48.1%;经热收缩处理后,HSPET/PA6非织造布收缩率可达到20.31%,热收缩可促进纤维裂离,使非织造布内部结构相对蓬松,改善其悬垂性;HSPET/PA6非织造布的过滤效率随着开纤率的增加而增加,当其面密度为140 g/m²时,对于粒径大于或等于1.5 μm颗粒的过滤效率接近于100%,但经热收缩处理后HSPET/PA6非织造布过滤效率有所下降。