【摘 要】
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近年来,随着科技的不断发展,空气污染问题越来越严重,对社会生产和人们的身体健康造成了极大危害,因此改善空气质量刻不容缓。静电纺纳米纤维膜具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高等优点,可作为一种纤维过滤材料有效去除空气中的细小颗粒物。本文基于静电纺丝技术,通过对纤维微观形貌进行调控,制备出多种不同结构的PAN基纳米纤维复合膜,用于过滤DOP气溶胶颗粒,以期获得高效低阻滤料,达到净化空气的目的。主要研究
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近年来,随着科技的不断发展,空气污染问题越来越严重,对社会生产和人们的身体健康造成了极大危害,因此改善空气质量刻不容缓。静电纺纳米纤维膜具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高等优点,可作为一种纤维过滤材料有效去除空气中的细小颗粒物。本文基于静电纺丝技术,通过对纤维微观形貌进行调控,制备出多种不同结构的PAN基纳米纤维复合膜,用于过滤DOP气溶胶颗粒,以期获得高效低阻滤料,达到净化空气的目的。主要研究内容有:1.以PP无纺布作为支撑层,纺制了PAN纳米纤维膜,当纺丝液浓度为12%wt,纺丝电压为20 k V时,所得纤维形貌较好,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,而去除率（过滤气溶胶粒径为0.33μm）由81.78%升至99.24%。对上述过滤性能较好的纤维膜分别进行力学性能测试和泡压法滤膜孔径测试,得出此纤维膜的拉伸强度为0.97 MPa,平均孔径为2.0643μm。2.利用溶剂的溶解性,制备具有凹槽结构的PAN/PES纳米纤维复合膜。以PP无纺布为支撑层,制备PAN/PES复合纳米纤维膜,纤维平均直径为142 nm,TG表征表明共混后所得纤维膜的失重温度介于两单体间。通过对PAN/PES纳米纤维复合膜进行浸泡处理,得到具有凹槽结构的纳米纤维复合膜,延长颗粒物在纤维表面的停留时间,提高去除率。3.以PP无纺布为支撑层,向PAN/PES纺丝液中加入凹凸棒石以增加纤维表面的粗糙程度及纤维的层间距,研究了其在不同面密度、不同粒径、不同流速以及时间加载模式下的空气过滤性能,实验得到,在32 L/min流速下,PAN/PES/ATP纳米纤维复合膜对粒径为0.33μm的DOP气溶胶的去除率高达97.14%,压降为64.80 Pa,过滤性能最为显著。
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