目前超细玻璃纤维在高效空气过滤材料中应用广泛,但玻璃纤维制备的滤材强度较差。原纤化天丝比玻璃纤维直径更小、比表面积更大,纤维间彼此交织缠绕,能制备出过滤效率较高、强度较好的滤材,但滤材的阻力较高。对于空气过滤材料来说,单一纤维原料或单层结构已经不能满足其应用需求。因此,本研究以玻璃棉和原纤化天丝这两种超细纤维为原料,制备了双层复合空气过滤材料并探究了滤材的结构和性能特点。本文主要以五种平均直径不同的玻璃棉和五种平均直径不同的原纤化天丝为超细纤维原料,通过湿法成形的方式将其与PET无纺布复合,制备了双层空气过滤材料,并借助加热干燥和冷冻干燥探究了毛细黏附对滤材结构和性能的影响。研究内容和主要结论如下:1.打浆度本身是个笼统的概念,它和纤维直径之间不存在对应关系,不适合将其作为表征本文所用的十种超细纤维原料直径的方法。根据比表面积的测试结果,通过公式计算即可得到纤维原料的平均直径,比表面积可以用来表征本文所用的五种原纤化天丝的直径。Image J软件中的Diameter J插件能通过平面扫描电镜图来测量并计算纤维的平均直径,可以用来表征本文所用的五种玻璃棉的直径。2.纯玻璃棉制备的40 g/m~2单层滤材强度较差,而纯原纤化天丝制备的40 g/m~2单层滤材阻力过大。虽然将TS5和BLM5混合可以在一定程度上提高滤材的强度、降低滤材的阻力,但滤材的阻力仍旧较大。因此为了进一步降低滤材的阻力,后续的研究中采用了在PET无纺布的表面复合4 g/m~2超纤维层的方法制备双层滤材。3.随着纤维平均直径的减小,玻璃棉复合滤材的阻力和效率增加,透气度、平均孔径、孔隙率、厚度减小;原纤化天丝复合滤材的各项性能变化趋势与玻璃棉复合滤材一致,但其阻力更大、孔隙率更小。当滤材的效率接近时,原纤化天丝制备的滤材阻力更大,因此对于单一超细纤维双层复合滤材来说,玻璃棉制备的滤材比原纤化天丝制备的滤材过滤性能更好。4.将TS5和BLM5按一定配比混合并复合PET无纺布制备双层滤材,通过加热干燥和冷冻干燥探究毛细黏附对滤材结构性能的影响。当TS5和BLM5的配比分别为2:8、4:6、6:4、8:2时,冷冻干燥滤材的效率分别比加热干燥滤材的效率提高了3.5%、5.5%、9.8%、12.2%,阻力分别降低了20.4%、28.1%、23.3%、33.2%,即相同配比的冷冻干燥滤材比加热干燥滤材有更高的效率和更低的阻力,冷冻干燥能使TS5与BLM5混合制备的双层复合滤材获得更好的过滤性能。