尼龍56納米蛛網纖維膜的可控制備及其空氣過濾應用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，空氣污染問題日益突出，其中PM2.5空氣污染逐漸成為國民關注的焦點，特別是近期，全國大部分城市出現(xiàn)了霧霾天氣紅色預警，導致能見度極低，嚴重影響著人們的正常生活與生命安全。在工業(yè)生產領域，空氣中的塵埃等顆粒物不僅會造成工業(yè)設備的磨損，降低生產效率縮短使用壽命，甚至會導致高精密儀器發(fā)生故障而無法正常運作；同時，超細顆粒物所攜帶的病毒細菌還會危及食品、醫(yī)藥等領域的產品質量，嚴重制約著經濟社會的高效快速發(fā)展。因此，開發(fā)

2、超精細空氣過濾材料是關乎環(huán)境質量、民生健康的重大課題。
　　本課題選取了具有良好可紡性及綠色環(huán)保的生物基尼龍56作為靜電紡絲/噴網聚合物，系統(tǒng)研究了聚合物濃度及溶劑甲酸/乙酸不同質量比對纖維膜形貌結構、蛛網構筑、力學性能以及過濾性能的影響。通過采用掃描顯微鏡、拉伸強力測試儀及濾料綜合測試臺等對尼龍56納米纖維膜結構性能進行表征，確定了18wt％的尼龍56聚合物溶解在甲酸/乙酸質量比為3/1的混合溶劑中并通過調節(jié)紡絲參數(shù)而制備的尼龍

3、56納米蛛網纖維膜具有最優(yōu)良的結構與性能。尼龍56納米蛛網纖維膜因其具有分裂良好且覆蓋率高的納米蛛網以及支架纖維之間的空腔結構，使其具有極其優(yōu)良的過濾性能，對于粒徑為0.3μm的超細顆粒物過濾效率可達99.995%，壓阻僅為111Pa。
　　此外，本課題還對比了不同風速下，尼龍56納米蛛網纖維膜、尼龍56納米纖維膜、H&V HB7613玻璃纖維膜以及H&V HC4683玻璃纖維膜這四種過濾膜材料的空氣過濾性能。在高風速（60L/m

4、in以上）條件下，尼龍56納米蛛網纖維膜因其特殊的蛛網及空腔結構，過濾效率始終維持在99.99%以上，且阻力壓降明顯低于其他三種過濾膜材料。
　　最后，本課題著重研究了尼龍56納米蛛網纖維膜容塵量以及重復使用特性，并與H&V HB7613玻璃纖維膜進行了詳細的對比。尼龍56納米蛛網纖維膜因其過濾機理主要為物理攔截效應，因此容塵量（49g/m2）遠遠高于后者（28 g/m2），同時尼龍56納米蛛網纖維膜的過濾方式為表面過濾，不同于H