聚乙烯醇-乙烯共聚物纳米纤维增强聚丙烯微米纤维复合空气过滤材料的结构与性能
发布时间：2021-01-25 02:24
为提高常规纤维基空气过滤材料的过滤性能,采用熔融共混相分离法制备得到聚乙烯醇-乙烯共聚物（PVA-co-PE）纳米纤维并制成悬浮乳液,将聚丙烯（PP）针刺基材浸渍到悬浮乳液中进行冷冻干燥处理,得到PVA-co-PE纳米纤维增强PP微米纤维骨架复合空气过滤材料。借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、静电电位计、孔径分析仪及滤料综合测试台对过滤材料的结构及性能进行表征。结果表明:当纳米纤维的面密度为9. 34 g/m2时,复合空气过滤材料对尺寸为0. 3μm的NaCl气溶胶粒子的过滤效率为99. 936%,阻力压降为81 Pa,品质因数为0. 091 9 Pa-1,且复合过滤材料的拉伸强度及拉伸模量相比PP针刺基材均增加50%。
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PVA-co-PE复合过滤材料的制备示意图
图2为PP针刺非织造材料和面密度为9.34 g/m2的PVA-co-PE复合过滤材料的扫描电子显微镜照片。可以看出，PP针刺非织造材料的纤维直径分布在30～40μm之间，纤维间距大于50μm(见图2(a))，该尺寸远大于测试用NaCl气溶胶颗粒的尺寸(0.3μm)。相比而言，PVA-co-PE复合过滤材料具有显著的小孔网络结构(见图2(b))，纤维间距小于5μm;此外在PVA-co-PE复合过滤材料内部，纳米纤维以网络形式将PP微米纤维包裹，并贯穿于整个空间(见图2(c))，表明纳米纤维与微米纤维骨架形成的复合材料具有均匀的三维网络结构。2.2 过滤材料的化学结构分析
图3示出面密度为9.34 g/m2的PVA-co-PE复合过滤材料以及PP针刺基材的红外光谱图。由图3可以看出:PVA-co-PE复合过滤材料曲线在3 356 cm-1处吸收峰为羟基特征峰，2 910和2 846 cm-1处为—CH3和—CH2的C—H伸缩振动峰，1 419、1 326和831 cm-1处为C—H单键弯曲振动峰[14],1 085 cm-1处为C—O伸缩振动峰[15]。显而易见，PP针刺非织造材料具有典型的聚丙烯结构。相比而言，PVA-co-PE复合过滤材料的FT-IR图谱表现出显著的羟基峰，表明其中有PVA-co-PE纳米纤维的存在。
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺PES微球/纤维低阻力复合空气过滤膜的研究[J]. 王娇娜,马利婵,李丽,李从举. 高分子学报. 2014(11)
本文编号：2998372
【文章来源】：纺织学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
PVA-co-PE复合过滤材料的制备示意图
图2为PP针刺非织造材料和面密度为9.34 g/m2的PVA-co-PE复合过滤材料的扫描电子显微镜照片。可以看出，PP针刺非织造材料的纤维直径分布在30～40μm之间，纤维间距大于50μm(见图2(a))，该尺寸远大于测试用NaCl气溶胶颗粒的尺寸(0.3μm)。相比而言，PVA-co-PE复合过滤材料具有显著的小孔网络结构(见图2(b))，纤维间距小于5μm;此外在PVA-co-PE复合过滤材料内部，纳米纤维以网络形式将PP微米纤维包裹，并贯穿于整个空间(见图2(c))，表明纳米纤维与微米纤维骨架形成的复合材料具有均匀的三维网络结构。2.2 过滤材料的化学结构分析
图3示出面密度为9.34 g/m2的PVA-co-PE复合过滤材料以及PP针刺基材的红外光谱图。由图3可以看出:PVA-co-PE复合过滤材料曲线在3 356 cm-1处吸收峰为羟基特征峰，2 910和2 846 cm-1处为—CH3和—CH2的C—H伸缩振动峰，1 419、1 326和831 cm-1处为C—H单键弯曲振动峰[14],1 085 cm-1处为C—O伸缩振动峰[15]。显而易见，PP针刺非织造材料具有典型的聚丙烯结构。相比而言，PVA-co-PE复合过滤材料的FT-IR图谱表现出显著的羟基峰，表明其中有PVA-co-PE纳米纤维的存在。
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺PES微球/纤维低阻力复合空气过滤膜的研究[J]. 王娇娜,马利婵,李丽,李从举. 高分子学报. 2014(11)
本文编号：2998372
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