高等学校化学学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (12): 20230344.doi: 10.7503/cjcu20230344
MA Wenlong, GUO Zhuang, ZHANG Wei, CHEN Mingxing()
摘要:
随着空气污染的日益严重, 高效低阻空气过滤材料的开发成为研究热点. 为了提高聚丙烯(PP)熔喷过滤材料的过滤性能, 本文以PP熔喷过滤材料为基材, 聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为皮层, 聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)为芯层, 采用同轴静电纺丝技术制备了具有高效低阻特性的PP/PMIA@PVDF-HFP纳米纤维复合滤材, 研究了纺丝工艺和热处理等对滤材形貌、 孔径、 透气性和过滤性能的影响. 在高温作用下, 耐高温性能优异的芯层组分PMIA可以保持原有形态, 而低熔点的皮层组分PVDF-HFP将会熔融, 进而将纳米纤维粘结在一起. 因此, 通过热处理的方式可以实现纳米纤维膜孔结构的调控, 并提高复合纤维滤材对空气中微小颗粒物的拦截能力. 结果表明, 当静电纺丝时间为60 min时, 热处理后PP/PMIA@PVDF-HFP纳米纤维复合滤材孔隙率稳定在约75%, 平均孔径为2.58 μm, 透气率为132.74 mm/s; 对粒径<2.5 μm的固体颗粒物(PM2.5)的过滤效率可达97.67%, 过滤阻力仅为45.1 Pa, 综合性能较优, 且在不同风速、 不同颗粒物浓度和长时间使用等条件下仍能保持优异的过滤性能.
中图分类号:
TrendMD: