PP/PMIA@PVDF-HFP纳米纤维复合滤材的制备及性能 |
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引用本文: | 马文龙,郭状,张威,陈明星.PP/PMIA@PVDF-HFP纳米纤维复合滤材的制备及性能[J].高等学校化学学报,2023(12):87-95. |
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作者姓名: | 马文龙 郭状 张威 陈明星 |
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作者单位: | 河北科技大学纺织服装学院,河北省纺织服装技术创新中心 |
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基金项目: | 河北省自然科学基金(批准号:E2022208027);;河北省高等学校科学技术研究项目(批准号:QN2022128); |
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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2.58μm,透气率为132.74 mm/s;对粒径<2.5μm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.
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关 键 词: | 熔喷聚丙烯 纳米纤维 聚间苯二甲酰间苯二胺 复合滤材 空气过滤 |
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