尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜的可控制備及其空氣過(guò)濾應(yīng)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(wèn)題日益突出，其中PM2.5空氣污染逐漸成為國(guó)民關(guān)注的焦點(diǎn)，特別是近期，全國(guó)大部分城市出現(xiàn)了霧霾天氣紅色預(yù)警，導(dǎo)致能見(jiàn)度極低，嚴(yán)重影響著人們的正常生活與生命安全。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，空氣中的塵埃等顆粒物不僅會(huì)造成工業(yè)設(shè)備的磨損，降低生產(chǎn)效率縮短使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致高精密儀器發(fā)生故障而無(wú)法正常運(yùn)作；同時(shí)，超細(xì)顆粒物所攜帶的病毒細(xì)菌還會(huì)危及食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高效快速發(fā)展。因此，開(kāi)發(fā)

2、超精細(xì)空氣過(guò)濾材料是關(guān)乎環(huán)境質(zhì)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(wǎng)聚合物，系統(tǒng)研究了聚合物濃度及溶劑甲酸/乙酸不同質(zhì)量比對(duì)纖維膜形貌結(jié)構(gòu)、蛛網(wǎng)構(gòu)筑、力學(xué)性能以及過(guò)濾性能的影響。通過(guò)采用掃描顯微鏡、拉伸強(qiáng)力測(cè)試儀及濾料綜合測(cè)試臺(tái)等對(duì)尼龍56納米纖維膜結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行表征，確定了18wt％的尼龍56聚合物溶解在甲酸/乙酸質(zhì)量比為3/1的混合溶劑中并通過(guò)調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)而制備的尼龍

3、56納米蛛網(wǎng)纖維膜具有最優(yōu)良的結(jié)構(gòu)與性能。尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜因其具有分裂良好且覆蓋率高的納米蛛網(wǎng)以及支架纖維之間的空腔結(jié)構(gòu)，使其具有極其優(yōu)良的過(guò)濾性能，對(duì)于粒徑為0.3μm的超細(xì)顆粒物過(guò)濾效率可達(dá)99.995%，壓阻僅為111Pa。
　　此外，本課題還對(duì)比了不同風(fēng)速下，尼龍56納米蛛網(wǎng)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(guò)濾膜材料的空氣過(guò)濾性能。在高風(fēng)速（60L/m

4、in以上）條件下，尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜因其特殊的蛛網(wǎng)及空腔結(jié)構(gòu)，過(guò)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(guò)濾膜材料。
　　最后，本課題著重研究了尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜容塵量以及重復(fù)使用特性，并與H&V HB7613玻璃纖維膜進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比。尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜因其過(guò)濾機(jī)理主要為物理攔截效應(yīng)，因此容塵量（49g/m2）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者（28 g/m2），同時(shí)尼龍56納米蛛網(wǎng)纖維膜的過(guò)濾方式為表面過(guò)濾，不同于H