PET织物负载ZIF-67包裹钴基纳米针阵列的制备及其空气过滤性能

为了制备具有优良过滤性能的空气过滤器,采用简便的水热合成制备法,使用Co(NO₃)₂·6H₂O作为Co源,在聚酯纤维表面垂直生长Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O纳米针阵列(钴基纳米针阵列),并通过气相沉积的方法在钴基纳米针阵列表面原位生长具有静电吸附作用的ZIF-67晶体。通过SEM、TEM、FTIR、XRD等表征方法对制备的纤维过滤器的形貌结构以及化学构成进行分析,结果表明：气相沉积时间为24 h时的复合织物样品在0.2 m/s的气流速度下具有最佳的过滤效率(PM_2.5:90.91%,PM₁₀:92.51%)以及最大的过滤品质因数(0.038 Pa^-1)。循环使用性能测试显示,在7个循环使用情况下其还能保持85%以上的PM_2.5的空气过滤效率。     

空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能

为开发用于空气过滤的纳米纤维,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,探讨了其纺丝液质量分数及纺丝电压对所纺纤维微观形貌的影响,同时研究了纤维膜厚度对过滤效率和压降的影响。实验结果表明:PAN纺丝液质量分数为12%,纺丝电压为20 k V时,所得纤维粗细均匀,平均直径为230 nm;当纤维膜厚度由18μm增至35μm时,过滤压降则由121.93 Pa升至591.75 Pa,而过滤效率由81.78%升至99.24%。对过滤性能较好的纤维膜分别进行力学性能和泡压法滤膜孔径测试,测得此纤维膜的弹性模量为223.67 MPa,断裂伸长率为51.96%,拉伸断裂应力为5.93 MPa,拉伸强度为7.77 MPa,拉伸屈服应力为2.79 MPa,平均孔径为2.064 3μm。     

静电纺聚乳酸纤维的孔隙结构及其空气过滤性能

采用静电纺丝法制备了纤维表面和内部均具有孔隙结构的超细聚乳酸(PLA)纤维,研究PLA溶液的质量分数、二氯甲烷/N,N-二甲基乙酰胺(DCM/DMAC)溶剂质量比、电压、纺丝液流量等参数对纤维表面孔隙覆盖率及孔隙大小的影响。结果表明,PLA溶液质量分数和DCM/DMAC溶剂质量比对纤维表面孔隙结构的影响较大,纺丝电压的影响次之,纺丝液流量的影响最小。在PLA溶液质量分数为7%、DCM/DMAC质量比为10∶1、电压为16 kV、流量为1 mL/h的条件下,制备得到的PLA多孔纤维膜具有高效低阻的过滤性能,其对直径为75 nm的氯化钠气溶胶颗粒的过滤效率达99.964%,压降仅为197.9 Pa。     

静电纺聚酰胺6/聚苯乙烯复合纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

针对空气过滤纤维材料的过滤效率、阻力和使用寿命难以平衡的问题,采用多喷头静电纺丝技术,制备了不同直径、形貌纤维及不同纤维沉积顺序的聚酰胺6/聚苯乙烯(PA6/PS)复合纳米纤维膜,测试了复合膜的平均孔径及孔隙率,建立了纤维结构与过滤效率及阻力的构效关系;结合扫描电镜表征探讨了不同形貌、直径纤维的叠加次序对过滤寿命及细颗粒物沉积行为的影响,系统研究了过滤风速、细颗粒物尺寸对过滤性能的影响。结果表明：在5.33 cm/s的风速下,以多喷头静电纺丝方式制备的PA6/PS复合膜具有更好的抵抗风速变化的能力,在长期使用中阻力增加较缓慢,其具有93.13%的过滤效率,30.67 Pa的过滤阻力和0.088 9 Pa^-1的品质因子,综合过滤性能优于同等条件下H10等级(过滤效率>90%)的商业玻璃纤维过滤膜。     

沉积静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜窗纱的制备及其性能

为提升室内空气质量,采用纳米静电纺丝技术,在传统的玻璃纤维窗纱上沉积聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜,制备具有防PM2.5 作用的窗纱。探讨了PAN纺丝液质量分数、窗纱基材对纤维微观形貌的影响,考察了窗纱的透光性、透气性和防PM2.5效果。结果表明：PAN纺丝液质量分数为10%,电压为20 kV,时间为0.5 h条件下,制备的纤维直径分布均匀,平均直径约为225 nm;PAN 纳米纤维膜在窗纱纱棱处沉积较厚,而在窗纱空隙处沉积较薄,这种结构增加了纳米纤维膜与窗纱的连接力;PAN纳米纤维膜使窗纱透光率下降12%,透气率下降35%;随着过滤测试时间的增加,PM 2.5吸附效果显著,窗纱表面吸附物中含有机官能团,室内空气质量变好;测试2 h后,对PM 2.5的截留率达到63%,窗纱的透光性、透气性随PM2.5吸附程度的增加而下降。     

静电纺纳米PVDF/熔喷PLA复合材料的驻极及过滤性能研究

通过静电纺丝方法制备纳米聚偏四氟乙烯(PVDF)/熔喷聚乳酸(PLA)复合材料,再采用外置式电晕放电法对纳米PVDF/熔喷PLA复合材料进行驻极处理.对驻极前后的纳米PVDF/熔喷PLA复合材料的表面静电位、过滤效率及过滤阻力等进行测试,并研究相对湿度对驻极纳米PVDF/熔喷PLA复合材料表面静电位稳定性的影响.结果 表明:随着电晕放电时间的增加,纳米PVDF/熔喷PLA复合材料表面静电位先逐渐增加后又呈下降的趋势.驻极处理后复合材料的过滤效率显著提高,过滤阻力变化不显著.驻极复合材料表面静电荷在较高相对湿度环境中的衰减速度高于在较低相对湿度环境中.驻极纳米PVDF/熔喷PLA复合材料在各种相对湿度环境中存储30 d后,其过滤效率仍高于未驻极的复合材料.     

静电纺PVA基纤维空气过滤膜制备及过滤性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和铝盐为纺丝原料,本文采用静电纺丝技术制备PVA基复合纤维空气过滤膜,通过调整纺丝液中PVA、铝盐浓度等实现膜内纤维形貌、直径和孔隙率等优化,并采用扫描电镜、过滤效率测试仪等对纤维膜的结构、性能进行研究.研究结果发现,纺丝液质量分数的变化对纺丝形成的纤维形貌和直径影响显著;随着纺丝液中PVA和氯化铝...     

空气过滤用纳米纤维膜研究进展

面对日益严峻的环境危机,空气过滤用纳米材料的研究成为热点.其中纳米纤维膜质轻,可加工性强,具有高效低压、容尘量大和使用寿命长的特性.本文介绍了纤维滤膜过滤污染微颗粒(PM2.5)性能的相关参数,并根据物理机制和静电机制两大原理,分别总结了近年来以物理机制和以静电机制为主的结构依赖型纳米纤维滤膜和静电依赖型纳米纤维滤膜,...     

静电纺丝法制备高效空气过滤材料的研究进展

为更好地通过静电纺丝技术制备高效空气过滤材料,促进静电纺丝纳米纤维膜在高效空气过滤领域的产业化应用,全面综述了近年来国内外关于静电纺丝技术制备高效低阻和功能型高效空气过滤材料的最新研究成果。对具有球状、纳米蛛网结构的三维立体高效低阻滤材、驻极体增强高效低阻滤材,以及具有耐高温、抗菌和可降解特性的功能型滤材进行了重点介绍,并回顾了其研究进展,分析和讨论了现有研究中存在的问题和不足。认为静电纺丝纳米纤维膜具有生产工艺简单高效、结构可控、分离精度高、适用性广泛等显著优势,在高效空气过滤领域的发展和应用前景十分广阔。     

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明：在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。     

静电纺多级结构空气过滤材料的研究进展

为促进静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,开发性能更加优异的新型纳米纤维空气过滤膜,以近年来国内外静电纺丝技术制备多级结构纳米空气过滤材料的相关研究为基础,综述了静电纺制备具有微纳米凸起、纳米蛛网、层层复合、多孔、刺状、树枝状及核壳等结构空气过滤材料的最新研究进展,分析和讨论了多级结构微纳米空气过滤材料的制备方法,指出了现有研究中存在的不足,并对未来的发展方向进行了总结和展望。认为多级结构可有效实现过滤材料高效率、低阻力、高强度、阻燃等的功能化,相较于传统的纳米纤维过滤材料具有更好的应用前景。     

SS/PEO纳米纤维空气过滤膜的制备及性能的研究

为了制备绿色、高效的纳米纤维空气过滤材料,本文以水为溶剂,制丝胶/聚环氧乙烷纺丝液,制备出纳米纤维空气过滤材料,分析不同纤维直径、纺丝时间对纳米纤维过滤性能的影响.实验结果表明,SS/PEO过滤膜的过滤效率随着纤维直径的变细而优化,当纤维直径在283nm时,过滤效率达到97.9％;同样随着静电纺丝时间的增加而增加,当纺丝时间超过10h后,过滤膜的过滤性能的增幅趋于平缓,但吸气阻力却急剧加大..     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维复合滤材的制备及其气液过滤性能

为探究纳米纤维物性参数对复合滤材气液过滤性能的影响,利用静电纺丝方法在普通玻璃纤维滤材上制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维层,以3层堆叠方式得到不同纳米纤维层面密度和纤维直径的复合滤材。在相同实验操作条件下,以癸二酸二辛酯(DEHS)为实验介质,通过滤材气液过滤性能实验装置分析了不同复合滤材的过滤效率、压降和品质因子。结果表明：复合滤材的稳态过滤效率和压降均随着纳米纤维层面密度的增大而增加,但稳态品质因子呈现先增加后降低的趋势,且在面密度为0.4 g/m2时达到最大值;在面密度相等的条件下,纳米纤维直径由706.5 nm降低到520.1 nm,滤材的稳态过滤效率和品质因子均随着纳米纤维直径降低而逐渐增加,表明在复合滤材中宜选用纤维直径较小的纳米纤维层。     

丝素/聚氨酯多层复合PM2.5过滤膜的制备及性能研究

利用交替静电纺丝-静电喷涂技术,开发了一种以丝素纳米纤维衬底(SFNFs)和聚氨酯微纳米球层(PUNSs)为基础的双层膜,并在两者之间沉积了一层装饰有银纳米颗粒的聚氨酯纳米纤维层(PUNFAgNPs),制备了SFNFs/PUNF-AgNPs/PUNSs(SPAP)多层复合膜,从而获得了一种具有抗菌效果的PM_2.5过滤材料。对SPAP膜的表面形貌、结构、润湿性、抗菌性能和PM_2.5过滤性能等进行测试,结果表明,该膜具有良好的抗菌、防污及PM_2.5过滤效果。     

基于静电纺PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸的制备及性能研究

以空气过滤原纸为基材,高可纺性的聚丙烯腈（PAN）和高性能间位芳纶短切纤维（PMIA）为原料,利用静电纺丝技术,制备PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸。通过调整2种特种纤维的质量比,制备具有良好过滤性能和较好耐高温性能的复合空气过滤纸。结果表明,PAN与PMIA质量比为3∶7的PAN/PMIA共混纳米纤维复合空气过滤纸的过滤效率为99.995%,初始阻力为79.01 Pa,容尘量为175 g/m²。经一系列热处理后,复合空气过滤纸的过滤效率可保持在99.960%以上。     

聚乳酸复合空气过滤材料的制备及性能研究

以分子质量为7万的聚乳酸(PLA)为原料,分别用不同的溶剂制得两种纺丝液,并采用静电纺丝法将其分别纺在水刺无纺布和熔喷无纺布上,采用TSI8130仪器对阻力和效率进行测试,比较两者的过滤性能.结果表明:当纳米纤维膜厚度为2mm左右时,水刺非织造布与纳米纤维的复合材料过滤效率从近乎0提高到45.88％,当纳米材料厚度为1...     

基于绿色溶剂的聚酰胺纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

为避免在聚酰胺纳米纤维过滤材料制备和使用过程中甲酸等溶剂对人体和环境的潜在危害,采用乙醇(溶剂)和水(非溶剂)通过静电纺丝技术制备了绿色溶剂型聚酰胺纳米纤维膜,分析了纺丝液中乙醇与水的质量比对溶液性质和纤维成形的影响,研究了纳米纤维膜本体结构与空气过滤性能之间的关系。结果表明：在聚酰胺/乙醇溶液体系中加入适量的水能减小纤维直径,但过量的水又会使纤维直径增大,当溶剂中乙醇与水质量比为9：1时,聚酰胺纤维最细,平均直径为332 nm;该聚酰胺纳米纤维膜具有小孔径(0.7μm左右)、高孔隙率(84%)的孔结构,对最易穿透粒径颗粒物PM_0.3具有较好的过滤性能,过滤效率为99.02%,阻力压降为158 Pa,品质因子为0.029 3 Pa^-1。     

非织造复合滤材对空气中PM2.5的过滤防护性能

针对目前PM_(2.5)日常防护用过滤材料存在的缺陷,以纺粘非织造布(S)和熔喷非织造布(M)的3种组合形式(SSS、SMM、SMS)的复合过滤材料为研究对象,采用自动滤料测试系统考察复合方式和气体流量对空气中PM_(2.5)过滤性能的影响,并对不同污染天气下复合过滤材料对空气中PM_(2.5)的过滤防护性能进行了研究。结果表明:气体流量对3种复合滤材的过滤效率和阻力压降均有较大的影响,品质因子随气体流量增加而减小; 3种复合滤材对PM_(2.5)的综合过滤性能为SMSSMMSSS,在各种污染天气条件下对PM_(2.5)均具有较好的防护效果,可用于PM_(2.5)的日常防护。     

非织造空气过滤材料对PM2.5的过滤性能

为明确非织造过滤材料对PM2.5的过滤性能,根据国家标准GB/T 14295-1993、GB 12218-1989和欧洲标准EN 779:2002,设计空气过滤材料过滤性能测试装置,对丙纶针刺、熔喷和驻极体非织造空气过滤材料的过滤效率、过滤阻力、容尘量、使用寿命以及过滤性能的稳定性进行了实验研究和分析,并采用灰色聚类分析的方法对驻极体过滤材料的过滤性能进行了综合评价.研究结果可为合理选择空气过滤材料以使公共建筑物内PM2.5浓度达到国家标准的浓度限值要求提供技术参考.