聚氨酯驻极体纳米纤维的制备与防雾霾纱窗应用

发布时间：2021-03-06 00:42

　　当今社会,交通、工业及农业生产等产生大量的空气污染,空气中的PM2.5已经成为目前最严重的环境污染问题之一。本文针对目前空气环境污染的问题,利用静电纺丝技术制备了聚氨酯（PU）复合超细纳米纤维,并对其结构和性能进行了系统研究,探究其在空气过滤领域中的应用前景。具体工作如下:首先以制备超细纳米纤维为目标,通过在聚合物PU基质中添加氯化锂（LiCl）,利用静电纺丝技术制备PU/LiCl超细纳米纤维,并进一步分析LiCl含量对PU纳米纤维结构和性能的影响。结果表明,添加适量LiCl使PU纳米纤维直径变细、形貌变均匀;当LiCl含量为0.3wt%时,纳米纤维直径最小（154nm）,形貌最均匀,纤维膜力学性能最优（断裂强度20.74 MPa、断裂伸长175.24%）,纤维膜过滤性能最佳（过滤效率82.217%、过滤阻力27.05Pa、品质因子0.0635）。此外,进一步对PU/LiCl纳米纤维膜过滤性能进行研究,还发现PU/LiCl纤维膜最佳克重为1.74 g/m²。为了获得过滤效率更高的纳米纤维膜,通过在纺丝液中添加二氧化硅（SiO₂）驻极粒子,制备... 

【文章来源】：中原工学院河南省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米纤维防雾霾纱窗

图 1.2 过滤机理对应的微粒尺寸1.3.4 纤维空气过滤材料的性能指标（1）过滤效率过滤效率是指单位时间内，流经滤材的某一特定流速的气流内，粒径尺寸的大小在某个指定值以上的油性或者非油性颗粒物，被滤材捕集的含量占总含量的比值[21]。过滤效率是衡量滤材过滤性能最重要、最直接、最主流的性能指标，滤材的内部结构、纤维的直径及直径分布等是影响滤材过滤效率的因素[22]。（2）过滤压阻过滤压阻是在指定测试条件下，当气流流经过滤材料，过滤材料上游面和下游面之间的压力差值。过滤压阻反应了气流穿过滤材的难易程度，与透气性反应的是同一过滤性能，关乎过滤过程的能量耗损和滤材的使用寿命，在过滤效率不变的情况下实现过滤压阻的最小化是滤材研究的重中之重[23]。（3）滤材容尘量

图 1.3 静电纺丝原理示意图纳米纤维空气过滤材料的结构性能优势电纺纳米纤维具有纳米级尺寸，使其在堆积过程中更易有一定的孔隙率和孔径[33]。纳米纤维材料在空气过滤方现有的其他空气过滤材料相比，纤维直径分布均匀，均影响材料的孔径分布以及纤网结构的均匀性，进而影响力压降。因此，控制纤维直径均一对滤材的质量尤为重以其纤维直径可控成为制备纳米纤维最有效的途径。静可控的孔径、孔隙率以及纤维堆积结构。孔径和孔隙率材料的重要结构指标，纤维孔径越小越有利于过滤更小越大过滤效率越高，而增大纤维材料的孔径和孔隙率是。纳米纤维的功能化及其在纱窗上的应用


本文编号：3066140