静电纺微纳复合驻极体过滤膜的制备及模拟优化
发布时间：2021-10-12 05:24
颗粒物（PM）污染严重危害人体健康,空气过滤是有效防控PM2.5,保护人体健康的重要手段。作为空气过滤设备的核心,开发高效低阻的过滤膜对节能环保具有重要意义。与传统机械过滤膜相比,驻极体滤膜由于能对颗粒施加附加的静电吸附作用,可以提高过滤效率而不增加阻力。然而目前的研究多关注滤膜的初始过滤性能,对驻极体滤膜的静电衰减和容尘性能的认识不够深入。因此,本文采用静电纺丝法制备了具有良好电荷储存稳定性的微纳复合驻极体纤维膜,结合实验与数值模拟探究了驻极体纤维膜的容尘过滤性能,为过滤材料的优化制备和使用提供理论指导。首先,采用静电纺丝法制备了蓬松结构的微纳复合驻极体纤维膜（PS/PAN/PS）。复合膜实现了微纳米结构的复合和极性与非极性材料的结合,具有多尺度过滤特性。结合驻极体与纳米纤维的优势,复合膜具有高效低阻的初始过滤性能。在风速为5.3 cm/s时,复合膜对≥0.3μm颗粒的过滤效率≥99.5%,压降仅为37 Pa。然后,实验探究了驻极体纤维膜的容尘过滤与电荷再生性能。研究发现,PS微米纤维膜容尘量高,但静电屏蔽效应显著,过滤效率衰减大。与之相反,PAN纳米纤维膜过滤...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
静电纺丝装置示意图
第二章微纳复合驻级体纤维膜的制备13图2-1静电纺丝机Fig.2-1Electrospinningmachine2.2.3测试与表征（1）形貌表征将纺丝纤维膜固定于金属支架上，喷金处理后，采用冷场发射扫描电子显微镜（SU-8220，日本Hitachi）观察静电纺丝纤维膜的形貌。记录纤维图像，然后用Image-Pro-Plus软件统计分析纤维直径分布。（2）表面电势测试采用非接触式振动电容式静电计（EST102）测试纤维膜的表面电势，如图2-2所示。选择2kV量程，调节探头与被测量底板的距离为15mm。仪器校准后，把纺丝纤维膜平放在基板上，在线连续测试纤维膜的表面电势。图2-2振动电容式静电计Fig.2-2Vibratingcapacitiveelectrometer
第二章微纳复合驻级体纤维膜的制备13图2-1静电纺丝机Fig.2-1Electrospinningmachine2.2.3测试与表征（1）形貌表征将纺丝纤维膜固定于金属支架上，喷金处理后，采用冷场发射扫描电子显微镜（SU-8220，日本Hitachi）观察静电纺丝纤维膜的形貌。记录纤维图像，然后用Image-Pro-Plus软件统计分析纤维直径分布。（2）表面电势测试采用非接触式振动电容式静电计（EST102）测试纤维膜的表面电势，如图2-2所示。选择2kV量程，调节探头与被测量底板的距离为15mm。仪器校准后，把纺丝纤维膜平放在基板上，在线连续测试纤维膜的表面电势。图2-2振动电容式静电计Fig.2-2Vibratingcapacitiveelectrometer
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气过滤材料驻极工艺的研究[J]. 胡树,陈祥超,黎鹏,郭辉. 山东纺织科技. 2017(05)
[2]空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能[J]. 冯雪,汪滨,王娇娜,李从举. 纺织学报. 2017(04)
[3]空气过滤技术发展现状[J]. 曲洁琼,强天伟,商云瑞,罗薇. 洁净与空调技术. 2016(04)
[4]针刺非织造过滤材料驻极处理研究[J]. 臧传锋,任煜,王辉生. 产业用纺织品. 2014(11)
[5]PM2.5的来源、危害及防治措施研究[J]. 张少红,于少华. 环境科学与管理. 2014(07)
[6]非织造过滤材料研究现状与发展趋势[J]. 刘永胜,钱晓明,张恒,胡保安,范文雪. 上海纺织科技. 2014(06)
[7]聚丙烯熔喷非织造材料电晕驻极处理研究[J]. 任煜,徐玉康,尤祥银. 合成纤维工业. 2014(01)
[8]空气过滤材料及其技术进展[J]. 陈喆. 纺织导报. 2011(07)
[9]慢性阻塞性肺疾病在中国的诊治现状[J]. 方晓聪,王向东,白春学. 国际呼吸杂志. 2011 (07)
[10]静电纺聚酰胺6纤维复合材料的孔隙特征及其过滤性能[J]. 高晓艳,张露,潘志娟. 纺织学报. 2010(01)
博士论文
[1]驻极体过滤材料对PM2.5过滤性能的研究[D]. 唐敏.华南理工大学 2016
[2]智能优化算法及其应用[D]. 吴沛锋.东北大学 2012
硕士论文
[1]室外空气污染与呼吸系统疾病住院治疗的短期效应研究[D]. 滕洁.中国科学技术大学 2019
[2]熔喷聚丙烯驻极体空气净化材料应用过程中几个关键问题研究[D]. 陈曦.杭州电子科技大学 2018
[3]用于PM2.5净化的静电纺丝材料研制及其性能调控[D]. 鲍爱兵.华南理工大学 2017
[4]PVDF/PSU复合抗菌纳米纤维空气过滤材料的制备及其在口罩中的应用研究[D]. 刘学洋.东华大学 2016
[5]新风机组的PM2.5过滤性能综合评价研究[D]. 王晓飞.重庆大学 2016
[6]纳米纤维多孔膜的制备及其在空气过滤中的应用[D]. 汪策.东华大学 2015
[7]聚丙烯熔喷过滤材料的驻极工艺及性能研究[D]. 李鹏程.青岛大学 2015
[8]驻极体实验用电源及充电装置的设计[D]. 王丰.大连理工大学 2015
[9]驻极聚醚酰亚胺—二氧化硅纳米纤维膜在空气过滤中的应用[D]. 李小崎.东华大学 2015
[10]熔喷聚丙烯滤料驻极影响因素研究[D]. 姚翠娥.东华大学 2014
本文编号：3431973
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
静电纺丝装置示意图
第二章微纳复合驻级体纤维膜的制备13图2-1静电纺丝机Fig.2-1Electrospinningmachine2.2.3测试与表征（1）形貌表征将纺丝纤维膜固定于金属支架上，喷金处理后，采用冷场发射扫描电子显微镜（SU-8220，日本Hitachi）观察静电纺丝纤维膜的形貌。记录纤维图像，然后用Image-Pro-Plus软件统计分析纤维直径分布。（2）表面电势测试采用非接触式振动电容式静电计（EST102）测试纤维膜的表面电势，如图2-2所示。选择2kV量程，调节探头与被测量底板的距离为15mm。仪器校准后，把纺丝纤维膜平放在基板上，在线连续测试纤维膜的表面电势。图2-2振动电容式静电计Fig.2-2Vibratingcapacitiveelectrometer
第二章微纳复合驻级体纤维膜的制备13图2-1静电纺丝机Fig.2-1Electrospinningmachine2.2.3测试与表征（1）形貌表征将纺丝纤维膜固定于金属支架上，喷金处理后，采用冷场发射扫描电子显微镜（SU-8220，日本Hitachi）观察静电纺丝纤维膜的形貌。记录纤维图像，然后用Image-Pro-Plus软件统计分析纤维直径分布。（2）表面电势测试采用非接触式振动电容式静电计（EST102）测试纤维膜的表面电势，如图2-2所示。选择2kV量程，调节探头与被测量底板的距离为15mm。仪器校准后，把纺丝纤维膜平放在基板上，在线连续测试纤维膜的表面电势。图2-2振动电容式静电计Fig.2-2Vibratingcapacitiveelectrometer
【参考文献】：
期刊论文
[1]空气过滤材料驻极工艺的研究[J]. 胡树,陈祥超,黎鹏,郭辉. 山东纺织科技. 2017(05)
[2]空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能[J]. 冯雪,汪滨,王娇娜,李从举. 纺织学报. 2017(04)
[3]空气过滤技术发展现状[J]. 曲洁琼,强天伟,商云瑞,罗薇. 洁净与空调技术. 2016(04)
[4]针刺非织造过滤材料驻极处理研究[J]. 臧传锋,任煜,王辉生. 产业用纺织品. 2014(11)
[5]PM2.5的来源、危害及防治措施研究[J]. 张少红,于少华. 环境科学与管理. 2014(07)
[6]非织造过滤材料研究现状与发展趋势[J]. 刘永胜,钱晓明,张恒,胡保安,范文雪. 上海纺织科技. 2014(06)
[7]聚丙烯熔喷非织造材料电晕驻极处理研究[J]. 任煜,徐玉康,尤祥银. 合成纤维工业. 2014(01)
[8]空气过滤材料及其技术进展[J]. 陈喆. 纺织导报. 2011(07)
[9]慢性阻塞性肺疾病在中国的诊治现状[J]. 方晓聪,王向东,白春学. 国际呼吸杂志. 2011 (07)
[10]静电纺聚酰胺6纤维复合材料的孔隙特征及其过滤性能[J]. 高晓艳,张露,潘志娟. 纺织学报. 2010(01)
博士论文
[1]驻极体过滤材料对PM2.5过滤性能的研究[D]. 唐敏.华南理工大学 2016
[2]智能优化算法及其应用[D]. 吴沛锋.东北大学 2012
硕士论文
[1]室外空气污染与呼吸系统疾病住院治疗的短期效应研究[D]. 滕洁.中国科学技术大学 2019
[2]熔喷聚丙烯驻极体空气净化材料应用过程中几个关键问题研究[D]. 陈曦.杭州电子科技大学 2018
[3]用于PM2.5净化的静电纺丝材料研制及其性能调控[D]. 鲍爱兵.华南理工大学 2017
[4]PVDF/PSU复合抗菌纳米纤维空气过滤材料的制备及其在口罩中的应用研究[D]. 刘学洋.东华大学 2016
[5]新风机组的PM2.5过滤性能综合评价研究[D]. 王晓飞.重庆大学 2016
[6]纳米纤维多孔膜的制备及其在空气过滤中的应用[D]. 汪策.东华大学 2015
[7]聚丙烯熔喷过滤材料的驻极工艺及性能研究[D]. 李鹏程.青岛大学 2015
[8]驻极体实验用电源及充电装置的设计[D]. 王丰.大连理工大学 2015
[9]驻极聚醚酰亚胺—二氧化硅纳米纤维膜在空气过滤中的应用[D]. 李小崎.东华大学 2015
[10]熔喷聚丙烯滤料驻极影响因素研究[D]. 姚翠娥.东华大学 2014
本文编号：3431973
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