静电纺和静电驻极技术联合制备半耐久性空气过滤材料

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针对静电纺丝纳米纤维膜高效高阻的特点与静电驻极熔喷非织造材料电荷衰减后剩余过滤效率极低的弱点,本文提出采用静电纺丝与静电驻极技术联合制造一种半耐久空气过滤材料,其过滤性能优良、驻极效果比较持久。由于静电纺纳米纤维膜材的孔径小、比表面积高、驻极效果稳定,对含有驻极体的纳米纤维膜的制备过程和驻极过程进行研究和优化,可得到一种用于空气过滤的高效低阻、半耐久性过滤材料。
  本课题采用PVDF、PTFE、电气石三种不同种类的驻极体材料制备电纺膜进行了驻极体种类对驻极效果和过滤效果的影响研究:首先采用静电纺丝技术制备出PVDF、PTFE@PVDF和电气石@PVDF三种电纺膜,研究了每种电纺膜的电纺工艺参数对电纺膜结构和性能的影响规律。之后探索了不同的静电驻极工艺参数对每种电纺膜的表面电势的影响,并探讨了每种纳米纤维膜的表面电势与其过滤性能之间的关系,验证了制备的纳米纤维膜是具有高效低阻、半耐久性的空气过滤材料。采用85L/min面速度、对露置于空气中12h后的测试结果发现,PVDF电纺膜的过滤效率为98.8%@0.26μm,过滤阻力为100Pa;PTFE@PVDF电纺膜的过滤效率为99.03%@0.26μm,过滤阻力为88Pa;电气石@PVDF电纺膜的过滤效率为99.19%@0.26μm,过滤阻力为88Pa。
  研究结果表明,本课题制备出了具有半耐久性的空气过滤材料,其具有较高的过滤效率和较低的过滤阻力。可用于可吸入颗粒防护、医疗防护、高效滤芯等空气过滤材料。
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