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。     

熔喷聚乳酸非织造材料的研究进展

本文简要介绍了聚乳酸的研究进展及其结构和性能特点,论述了熔喷聚乳酸非织造材料的生产工艺及要求,提出了目前聚乳酸熔喷非织造材料生产中面临的一些问题,并列举了该类产品主要的应用领域,最后提出了几点建议。     

聚乳酸非织造材料的后牵伸辅助熔喷成形工艺及其力学性能

为改善聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的力学性能,在PLA热力学性能实验分析的基础上,采用后牵伸辅助熔喷成形工艺一步法制备了高结晶度的PLA熔喷非织造材料,并对材料的外观形态、拉伸断裂性能和顶破性能进行分析。结果表明:PLA聚合物的玻璃化转变温度为60.69 ℃,熔点为162.6 ℃,可以很好地用于高牵伸倍率的后牵伸辅助熔喷成形;随着牵伸倍率从1.0增大到3.0,高取向纤维(取向角度≤20°)的数量占比从28%增大至100%,超细纤维(纤维直径≤3 μm)的数量占比从23%增大到67%;同时,材料的结晶度从1.22%增大到37.43%,纵向拉伸断裂强度增大到4.33 N/mm²,顶破强力增大到36.8 N,力学性能有所提升。     

熔喷聚乳酸非织造材料工艺与过滤性能研究

通过实验和分析,证明了聚乳酸在熔喷工艺上应用的可行性,并通过优化工艺参数研制出过滤性能良好的熔喷聚乳酸非织造材料,讨论了主要工艺参数(气流速度、接收距离以及驻极)对熔喷聚乳酸非织造材料过滤性能的影响。     

PEG增韧聚乳酸熔喷非织造材料的制备与性能

为了提高聚乳酸（PLA）的韧性,分别使用具备可降解特性的不同分子质量聚乙二醇（PEG）和PLA熔融共混,制得不同相对分子质量PEG的PLA/PEG共混材料。通过熔喷工艺,制备得到具有良好韧性的超细纤维熔喷非织造材料。系统探究了不同相对分子质量PEG对PLA材料的断面形貌、流动性能、热性能、结晶形貌以及对PLA熔喷非织造...     

可降解聚乳酸熔喷非织造材料的制备与研究

为提高可降解聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的过滤效率和电荷存储稳定性,改善其正常使用过程中的尺寸稳定性,以PLA-6252D为基础原料,通过添加一定质量分数的可生物降解的驻极母粒和稳定剂,制备了4种可降解PLA熔喷非织造材料,测试并分析了外观及基本物理性能、过滤性能、热收缩性能。结果表明：可降解纯PLA熔喷非织造材料驻极后滤效较驻极前的提升了一倍之余,但电荷存储稳定性差,纵向热收缩率高达31.3%;添加5%(质量分数)可生物降解驻极母粒可以改善可降解PLA熔喷非织造材料的驻极性能和电荷存储稳定性,且热收缩性能较可降解纯PLA熔喷非织造材料稍有改善;掺配5%(质量分数)可生物降解稳定剂能在一定程度上改善可降解PLA熔喷非织造材料的热稳定性,但不能兼顾驻极效果;当添加的可生物降解稳定剂的质量分数达10%时,纺丝性能受到影响。     

热塑性聚氨酯增韧聚乳酸及其熔喷非织造材料研究

聚乳酸(PLA)生物可降解熔喷非织造材料因其超细纤维结构和环境友好性而体现出有力的市场竞争力,但PLA由于其本身力学韧性不足,限制了拓展应用.文章以高流动性热塑性聚氨酯(TPU)为PLA的增韧材料,采用熔融共混法制备熔喷非织造用PLA/TPU复合母粒,对其相结构形态、热-结晶性能、热稳定性和晶型结构变化进行研究,进一步...     

对位芳纶纳米纤维/熔喷非织造复合过滤材料的制备及性能研究

以二甲基亚砜/氢氧化钾(DMSO/KOH)为溶剂溶解对位芳纶纤维,制备负电性的对位芳纶纳米纤维(ANFs)溶液.采用静电发生器对聚丙烯(PP)熔喷非织造材料进行正电驻极处理.利用涂膜技术将ANFs溶液涂覆在PP熔喷非织造材料的表面制备复合过滤材料.测试结果表明,PP熔喷非织造材料表面可形成一层连续的对位芳纶纳米纤维膜,...     

熔喷非织造材料厚度对过滤性能的影响

熔喷非织造过滤材料广泛地应用于空气和液体过滤领域。根据熔喷非织造材料的过滤机理,研究了材料厚度变化对过滤效率及其他滤效参数的影响。试验数据表明:随着熔喷非织造材料厚度的增加,过滤效率显著提高,材料的平均流量孔径和泡点孔径减小,而泡点压力、平均流量压力和过滤阻力增大。     

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.     

聚丙烯负离子熔喷非织造布的制备与性能研究

将不同比例的负离子母粒与聚丙烯切片共混,制备了聚丙烯负离子熔喷非织造布,并研究了负离子母粒含量对非织造布性能的影响。结果表明:随着负离子母粒含量的增加,熔喷非织造布的厚度、面密度和抗静电性能变化不大,透气性和力学性能下降,抗紫外性能提高。     

我国熔喷非织造材料的现状思考与未来发展方向

分析了我国熔喷非织造材料的生产和市场状况,生产企业当前面临着产品单一、用途有限和市场饱和的局面;指出生产企业需要进行理性的市场分析和投资;提出熔喷非织造材料生产企业未来应向工艺精细化、产品功能化、结构融合化、应用替代化和市场差别化发展。     

生物可降解纤维在医用非织造布领域的应用

简述了在医疗卫生领域内可降解非织造产品常用的和新开发的品种及应用状况,指出可降解非织造布在医疗卫生领域具有潜在的市场和广阔的前景。     

水驻极聚丙烯熔喷非织造材料的制备及其带电特性分析

为深入探究水驻极熔喷非织造材料的带电特性,制备了水驻极聚丙烯熔喷非织造材料,研究了水质电导率与烘燥温度对材料过滤性能的影响,利用原子力显微镜、静电电位测试仪分析了水驻极熔喷非织造材料带电特性,并探究了水驻极对电晕充电熔喷非织造材料带电和过滤性能的影响。结果表明:水质的电导率越小,所得熔喷非织造材料的过滤效率越高,而烘燥温度对材料基本性能和过滤性能无明显影响。水驻极使熔喷非织造材料同时带有正电荷和负电荷,其表面静电势是各层纤网静电势叠加的结果。推测认为,呈正电、负电或者中性的雾状水射流与纤维摩擦过程发生电子转移和离子转移,从而使材料驻极带电。     

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。     

聚乙烯三氟氯乙烯熔喷非织造材料的制备及其过滤性能

为制备耐高温熔喷过滤材料以应对高温工业粉尘的污染问题,研究了聚乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)的热性能、动态热机械性能、流变性能以及形貌,并选取合适的工艺参数成功制备得到ECTFE熔喷非织造材料,对ECTFE熔喷非织造材料的结构与高温处理下的过滤性能进行表征,结果表明：ECTFE熔喷非织造材料纤维网中的纤维呈现随机交错、缠绕排列,其纤维直径分布在4～12μm,平均直径约为7.12μm,其孔径主要分布在45～55μm;当将ECTFE熔喷非织造材料从150℃预加热到210℃并用于过滤后,其对PM₁₀的过滤效率均保持在99.96%,而对PM_2.5和PM₅的过滤效率随着ECTFE熔喷非织造材料预加热温度的升高逐渐降低,但仍能够保持在55.16%以上。     

医用口罩熔喷非织造布电极的制备及其电化学性能

为实现废弃医用口罩在储能领域中的高值化应用,采用镀银和涂炭方法对一次性医用口罩的中间层熔喷非织造布表面进行处理制备双电层电极,最后组装成超级电容器器件。分别采用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法测试熔喷非织造布电极和所组成器件的电化学性能。结果表明:当电流密度为1 A/g时,所得电极比电容可达298 F/g,在电流密度为20 A/g下其比电容为224 F/g,展现出较高的倍率性能(75%),电极的电荷转移内阻和等效串联内阻分别为0.86和0.15 Ω;在功率密度为125 W/kg下,超级电容器器件的能量密度达到9.7 W·h/kg,此外经过10 000次充放电后,器件的比电容保持率高达99.8%,展现出优异的循环稳定性。