空气过滤用驻极体纤维材料研究进展

驻极体纤维过滤材料是口罩、空气净化器、暖通空调系统过滤器等空气过滤产品的核心滤层材料，驻极纤维滤材可利用纤维与气溶胶颗粒间的静电力捕集气溶胶颗粒，表现出高效低阻过滤性能。文中介绍了驻极过滤材料的静电吸附机理、电荷表征方法，分析了驻极原料、驻极工艺和存放环境等影响驻极过滤材料电荷稳定性的因素，从构建复合膜结构、添加纳米颗粒两方面阐述了提升驻极材料带电能力和电荷稳定性的研究现状，最后提出了驻极体纤维过滤材料目前存在的问题及未来发展方向。     

溶剂溶胀对聚丙烯熔喷非织造布过滤性能的影响

通过跟踪测试表面电位和过滤效率,研究了聚丙烯熔喷非织造布驻极体空气过滤材料经不同溶剂浸泡后过滤性能的变化及其与驻极体电场的相关性.结果表明:聚丙烯熔喷非织造布的高过滤效率主要源于驻极体电场产生的静电效应,而过滤阻力的大小则由其本身的结构所决定;驻极体电场的稳定性依赖于溶剂的溶胀作用.根据Flory-Huggins的溶剂溶胀理论探讨了溶剂浸泡对材料电荷存储能力和过滤效率的影响规律.     

熔喷聚丙烯驻极体空气过滤材料对不同气溶胶的过滤性能及过滤机理研究

测定了熔喷聚丙烯驻极体空气过滤材料对离子型(KCl)、极性非离子型(DEHS)两种不同实验气溶胶粒子的过滤性能,研究了粒子的粒径、荷电特性及流动速率对过滤性能的影响,分析了惯性效应、扩散效应和静电效应对粒子捕获能力的贡献。结果表明,熔喷聚丙烯驻极体空气过滤材料对不同气溶胶粒子的捕获能力差别较大,对KCl气溶胶的捕获能力要优于DEHS气溶胶,其原因与驻极体空气过滤材料所具有的特殊的静电效应有关。KCl用作实验气溶胶时,不出现MPPS(最易透过粒径)现象,过滤机理以静电效应为主;DEHS用作实验气溶胶时,MPPS值在0.08μm附近,小于经典单纤维过滤值0.3μm,过滤机理以惯性效应、扩散效应为主,以静电效应为辅。     

聚丙烯超细纤维与活性炭颗粒复合空气滤材的制备

研究了一种由聚丙烯超细纤维与活性炭颗粒复合而成的空气过滤材料的制备方法;旨在为空气过滤领域提供一种具有良好防霾、防毒功能且透气性好、滤阻较低的空气过滤材料。超细纤维与活性炭颗粒复合滤材的上下两层为具有超细纤维结构的聚丙烯超细纤维非织造材料,中间层为形状不规则的、直径分布在0.7~5mm且具有优异吸附性能的大直径活性炭颗粒,两种材料之间的粘合方式为机械式的嵌入式粘合,无任何粘合剂;经测试材料中活性炭的含量在95%以上,对苯的静态吸附率为其自重的30%以上,对1μm以上粒子的捕集效率可达100%,且滤阻相较于单一超细纤维材料有明显降低。     

静电纺醋酸纤维/PET复合过滤材料的制备及性能

采用静电纺丝技术将二醋酸纤维素纳米纤维直接沉积在聚对苯二甲酸乙二纯酯(PET)非织造布基材表面上,并在纳米纤维膜上覆1层PET无纺布,制备成三明治结构的复合滤材。研究了不同条件对复合过滤材料过滤性能的影响。结果表明:均匀纳米纤维有利于提高复合滤材的过滤效率而串珠纤维有利于降低复合滤材的过滤阻力;随着纺丝时间和电压的增大,复合滤材的过滤效率和过滤阻力都呈现增大的趋势;随着空气流量的增加,复合滤材的过滤效率几乎不变,但过滤阻力却呈现线性增大的趋势。当选择纺丝时间为60min,纺丝电压为18kV时所制备的串珠状复合纤维过滤材料,能对粒径0.5μm的颗粒达到99%以上的过滤效率。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

非织造驻极体电荷稳定性及驻极方法研究现状

针对当前国产口罩因芯层聚丙烯熔喷非织造材料带电稳定性差,而导致长期储存后过滤防护效果明显下降这一共性难题,结合驻极电荷稳定性,介绍了电晕放电和摩擦起电驻极工艺技术在纤维材料领域的研究现状和存在问题,进一步对3M公司在口罩用熔喷非织造材料方面的专利进行了剖析,指出摩擦起电等驻极工艺技术是实现口罩长期储存带电和过滤效率持久...     

复合结构防护口罩材料的制备及性能研究

利用静电纺丝技术,在粘胶水刺非织造基表面沉积时长分别为9 min、11 min、13 min、17 min、21 min、25 min、29 min,质量分数为13％的醋酸纤维素(CA)载药纳米纤维,药物为没食子酸(GA),再在表层覆盖丙纶纺粘非织造布,作为复合结构防护口罩材料.采用扫描电镜对非织造布及载药纳米纤维膜进行形貌表征,测试其孔径大小及分布,并进行了过滤效率、过滤阻力、抗菌性能测试.结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,负载药物后的纳米纤维比纯CA纳米纤维直径稍粗,但直径更加均匀;随纺丝时间延长,复合结构材料孔径变小、孔径分布更均匀;并且对1μm以下的粒子的过滤效率从24.12％提高到69.76％左右,但对过滤阻力影响不大;复合结构材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别达到1.40 cm和2.30 cm,具有良好抗菌抑菌性能.     

基于超细纳米纤维高效低阻复合滤材的制备及性能研究

以湿法无纺布为支撑层、纺粘无纺布为保护层，熔喷静电棉/纳米纤维/超细纳米纤维为核心过滤层，制备出一种具有多级梯度过滤的复合滤材，并讨论了不同选材和工艺参数对滤材性能的影响。SEM分析表明，该滤材呈现明显的梯度尺度结构。过滤测试结果表明，该滤材初始过滤效率达99.65%,且去除静电后仍能保持在90%以上，而滤阻仅有15.7Pa。与传统熔喷滤材相比，该产品显示出优异的高效低阻性能，而且不受静电衰减的影响，大大增加了滤材使用寿命，在空气过滤领域具有广阔的应用前景。     

牵伸速度对夜光纺粘非织造布性能的影响

在夜光纺粘非织造布加工过程中,通过调整牵伸气流的速度,制得不同结构的夜光非织造布,研究了牵伸气流速度对夜光纺粘非织造材料外观形貌、热学性能及光学性能的影响。结果表明:随着牵伸气流速度的增加,夜光纺粘纤维的直径逐渐减小,同时夜光纺粘纤维表面分布的发光材料颗粒增多;余辉初始亮度、发射光强度随着牵伸速度的增加逐渐降低,牵伸气流速度对夜光非织造材料的晶型结构无影响。     

纳米SiO_2驻极体/聚乳酸复合熔喷非织造材料的制备及性能

采用纳米SiO_2为驻极体,经过表面改性与聚乳酸(PLA)复合,利用双螺杆挤出机制备了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片,并通过工业级熔喷生产线试制了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料。利用FTIR分析了纳米SiO_2的表面改性效果,利用DSC分析了纳米SiO_2/PLA复合熔喷切片在熔喷快速冷却条件下的结晶性能,利用滤料综合性能测试台和SEM研究了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的过滤性能及微观形貌,最后采用质量损失法评估了纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料的降解性能。研究结果表明:经表面改性处理,纳米SiO_2表面附上了有机活性基团;在100℃/min的冷却条件下纯PLA的结晶分数较低,纳米SiO_2驻极体的加入有助于PLA的结晶;少量纳米SiO_2驻极体的添加可显著提高PLA复合熔喷非织造材料的过滤效率,其中质量分数0.75%的纳米SiO_2添加量可使过滤效率达到99.69%,接近商用高效空气过滤器(HEPA)级聚丙烯(PP)过滤效率;在中性水解环境下,纳米SiO_2/PLA复合熔喷非织造材料具备可降解性能,经8个月质量降解至79.57%。     

基于磁控溅射的聚丙烯/纳米银复合非织造功能材料的制备及性能研究

采用磁控溅射法,在聚丙烯非织造布表面沉积纳米银膜,制备纺粘聚丙烯/纳米银复合非织造功能材料,对其表面形貌SEM、表面元素能谱、抗紫外性以及电磁屏蔽性等进行表征分析及测试研究。结果表明:以聚丙烯非织造布基材、Ag靶为靶材,经过磁控溅射制成聚丙烯/纳米银复合非织造功能材料;聚丙烯非织造布原样基本不具有抗紫外及电磁屏蔽性;相比之下,随着溅射时间由5min增加到15min,功能材料表面所沉积的纳米Ag颗粒薄膜越致密,表面Ag元素的含量由10.09%增加到32.07%,抗紫外线功能及电磁屏蔽性大幅度增强,具有良好的电磁屏蔽性;而溅射时间分为10min、15min的功能材料达到了防紫外线产品的要求。     

用于微机电系统的SiO2/Si3N4驻极体的制备及电荷稳定性

驻极体微型发电机是近期提出的微电子机械系统开发中的一个新领域,驻极体电荷稳定性则是影响驻极体微型发电机性能的关键.用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备SiO2/ Si3N4双层膜,采用电晕充电和热极化方法对材料进行注极形成驻极体,探讨了器件加工工艺及存储环境对双层膜驻极体电荷稳定性的影响.结果表明,电晕充电后SiO2/ Si3N4双层膜的电荷存储稳定性明显优于SiO2单层膜;传统的电晕注极方法仅适用于大面积驻极体的制备,但对微米量级的材料表面不适用;微器件制备的工艺流程对驻极体电荷稳定性有显著影响,但存储环境对热极化驻极体电荷稳定性的影响很小.     

本征态聚苯胺/聚丙烯驻极体复合过滤材料的制备与性能

为研究本征态聚苯胺对非织造过滤材料的驻极性能和过滤性能的影响,制备具有良好性能的非织造复合材料。采用原位聚合法制备了本征态聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合材料,通过SEM扫描电镜对复合材料的表面形态进行了表征,测试分析及比较本征态聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合材料和PP材料电晕驻极后的表面静电势和电荷储存性能及过滤性能。实验结果表明,本征态聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合材料具有较好的驻极性能,本征态聚苯胺(PANI)能够大幅提升聚丙烯(PP)材料的表面静电势,同时在最佳驻极条件下本征态聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合材料比聚丙烯(PP)材料的电荷储存性能更加稳定,电荷保留率为60%左右,且过滤效率高出20%左右。     

驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能

分别采用无机纳米SiO₂或一种商用有机助剂（O-electret）作为驻极体改性剂,并通过引入环氧大豆油（ESO）和聚乙二醇（PEG）作为增塑剂对聚乳酸（PLA）进行了复合改性,在传统工业熔喷生产线上制备了具有可生物降解特性的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料。利用转矩流变仪和熔融指数仪测试了复合改性PLA切片的流动性,发现加入ESO和PEG能使熔融指数提高到110 g/10 min。利用DMA测试了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的力学性能,发现采用增塑剂改性后能显著提高材料的拉伸强度和塑性。利用滤料综合性能测试台测试了的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的过滤性能,结果显示,驻极改性能够使其过滤PM2.5的效率提高至86%及以上。利用SEM研究了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料表面的微观形貌,结果表明,采用驻极体改性后,细纤维的比例显著增加;采用增塑剂改性使纤维更细更长,纤维间交错更加复杂。      

纳米银抗菌防雾霾口罩的设计与性能测试研究

以棉布、麻布、聚丙烯(PP)熔喷非织造布、活性炭布及针刺静电棉为研究对象,通过透气性能测试和颗粒物过滤性能测试评价不同材料的空气过滤性能,并筛选出具有较好过滤性能的防雾霾口罩滤片;在此基础上,以紫外还原银离子(Ag+)的方法在活性炭布表面负载纳米银(Ag)以实现其抗菌功能。并研究了还原时间、硝酸银(AgNO3)溶液用量对载银效果的影响以及载银的牢度。研究结果表明:在AgNO3溶液用量为5%(wt,质量分数)条件下载银效果最佳,以PP熔喷非织造布、针刺静电棉和活性炭布组合制成的滤片具有较好的过滤作用,对PM2.5平均过滤效率达到93.95%。     

伟伯康——卷取控制专家 为您提供卷取控制方案的设计、咨询、服务

<正> 瑞典科尔沃(KELVA)卷材除尘系统瑞典KELVA(科尔沃)非接触式卷材除尘系统由带有静电消除装置的非接触式除尘头,进气过滤单元,集尘过滤器,及控制单元组成。由静电消除装置除去表面静电由特殊设计的除尘头将材料表面与空气的粘滞层破坏除尘头产生吸一吹一吸三股高压气流使材料产生高频振动材料表面灰尘产生松动后被除尘头两侧腔体产生的真空吸力吸走,达到除尘的作用除尘率高,可除去小至0.3微米的粉尘颗料     

一种用于个体防护的高效净化材料的制备与性能

目前,经驻极生产的熔喷布对空气中病毒等微小颗粒的过滤主要依靠其静电吸附机理,但由于熔喷布表面电荷难以持久保持,不能长期保持高效过滤,因而不能保证医护人员不被新型冠状病毒(COVID-19)感染,所以需要提升熔喷布在失电荷时的机械过滤效率。文中利用静电纺丝技术在熔喷布上电纺尼龙6(PA6)纳米纤维,通过热压法制成一种以熔喷布为表层,PA6纳米纤维为中间层的夹心材料;对该夹心材料的表面形貌、热学性能、力学性能进行表征并测试其过滤性能。实验结果表明,夹心材料表面完整度高,纳米纤维直径可达67 nm左右;在没有驻极工艺处理的情况下,该夹心材料对粒径为0.2μm的颗粒过滤效率达到95%以上,而对照试验的无纺布相应的过滤效率为0;该夹心材料过滤阻力在284 Pa左右,适合作为个体防护使用。     

一种高剥离强度和透气性的玻纤/纺粘无纺布复合滤材的制备工艺与性能

玻纤滤材具有过滤精度高和纳污量大等优点,但其耐折和耐压性能较差,需要与非织造布复合以提高其加工性和使用寿命,但传统的上胶复合工艺容易造成玻纤复合滤材透气性下降。将热熔胶树脂颗粒通过熔喷技术以超细纤维形式均匀负载到纺粘布上,进一步利用热轧复合技术与玻纤滤材复合,得到了剥离强力高、透气性基本不变的玻纤/纺粘复合滤材。通过对比复合玻纤滤材的剥离强度和透气性变化,发现超细纤维负载量对复合滤材的性能影响最大,当负载量为8 g/m²时,复合滤材剥离强度即可达到要求,对透气性也不会造成明显影响。综合考虑产品性能与生产实际,建立了最佳复合工艺为上胶量8 g/m²、辊间距0.3 mm、热轧温度120℃、热轧速度15 m/min,在此工艺下玻纤滤材和纺粘布间达到了较好的粘合效果,且复合滤材透气性变化较小。     

金属橡胶组合滤材过滤性能实验研究

理想的液固相过滤材料应该是由多种不同过滤特性的材料组合而成,这种滤材能够最大程度地发挥滤材截留悬浮颗粒的能力,延长过滤材料的使用寿命。金属橡胶作为一种新型弹性多孔功能材料,自身诸多的性能优点使其适合制备各种过滤器。采用国际标准ISO16889-1999评定滤芯过滤性能的多次通过方法,详细研究和对比不同结构参数的金属橡胶组合滤材与整体式金属橡胶滤材的过滤性能。研究结果表明,由不同结构参数构成的金属橡胶组合滤材具有更加优异的过滤特性,在过滤效率相同的情况下,组合金属橡胶滤材过滤压降较低,流体的通过性能更好,在达到极限压降前能够容纳更多的污染物,滤材使用寿命大为延长,过滤性能得到充分的发挥。