具有单向导湿和热传导功能的多层结构空气过滤纤维膜的制备与性能研究
发布时间：2023-04-22 17:44
空气污染是当下主要的环境污染问题,空气中存在着许多对人体有害的污染物质,尤其是PM2.5颗粒,PM2.5的空气动力学直径小于2.5μm,容易携带有毒有害物质,随着呼吸进入人体支气管和肺部,造成癌症、肺部纤维化和慢性肺部疾病,所以如何减少PM2.5污染对人体产生的伤害至关重。目前,佩戴有效的防护口罩是一种最便捷有效的方式之一。因此,出于人们对个体防护设备的巨大需求,针对高性能空气过滤材料的研究已成为热点,但是热湿舒适性作为个体防护过滤介质的重要性质还未引起研究人员的足够重视。针对现有问题,本课题开发了一种高性能的空气过滤纤维膜,使其同时兼具高效隔离PM2.5颗粒和控制水蒸汽单向转移以及迅速导出热量的功能,起到高效拦截空气中污染物颗粒和满足呼吸过程热湿舒适的多功能协同作用,并探讨了这种空气过滤介质在个人防护设备领域的应用潜力。本研究选择聚丙烯腈(PAN)和聚醚酰亚胺(PEI)为溶质,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,配制一系列浓度梯度的PAN和PEI溶液,在静电纺丝过程中对聚合物溶液浓度,电压,纺丝...
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 静电纺丝技术
1.2.1 静电纺丝装置
1.2.2 静电纺丝技术的原理
1.2.3 静电纺丝过程参数
1.3 静电纺空气过滤材料
1.3.1 静电纺空气过滤材料的研究现状
1.3.2 静电纺空气过滤材料的发展方向
1.4 本课题的研究内容和意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
第二章 聚丙烯腈/聚醚酰亚胺(PAN/PEI)复合纤维膜的制备与性能研究
2.1 引言
2.2 实验原料与仪器
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.3 溶液配制
2.4 静电纺纤维膜的制备
2.4.1 PAN和 PEI纳米纤维膜的制备
2.4.2 PAN/PEI双层纤维膜的制备
2.4.3 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的制备
2.5 测试与表征
2.5.1 克重测试
2.5.2 形貌表征
2.5.3 孔径结构测试
2.5.4 表面润湿性测试
2.5.5 机械性能测试
2.5.6 透气性能测试
2.5.7 空气过滤性能测试
2.5.8 透湿性能测试
2.6 PAN和 PEI纤维膜的结构与性能分析
2.6.1 PAN和 PEI纤维膜的表面形态
2.6.2 PAN和 PEI纤维膜的孔径结构
2.6.3 PAN和 PEI纤维膜的力学性能分析
2.7 PAN/PEI双层纤维膜的性能分析
2.7.1 双层纤维膜的空气过滤性能分析
2.7.2 双层纤维膜的透气性能分析
2.7.3 双层纤维膜的透湿性能分析
2.8 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的性能对比分析
2.8.1 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的空气过滤性能对比
2.8.2 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的透气性能对比
2.8.3 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的单向导湿性对比
2.8.4 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的综合性能衡量
2.9 本章小结
第三章 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的制备与性能分析
3.1 引言
3.2 实验原料与仪器
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器
3.3 溶液配制
3.3.1 PAN溶液和PEI溶液的配制
3.3.2 SiO2@PAN溶液的配制
3.3.3 F-SiO2@PEI溶液的配制
3.4 多层结构不对称超润湿复合纳米纤维膜的制备
3.5 结果与讨论
3.5.1 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的表面形态
3.5.2 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的孔径结构
3.5.3 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的表面润湿性
3.5.4 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的空气过滤性与透气性
3.5.5 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的单向导湿性
3.6 本章小结
第四章 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的性能优化和对比
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料和仪器
4.2.2 溶液配制
4.2.3 纤维膜制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的孔径结构对比
4.3.2 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的过滤效率对比
4.3.3 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的压降对比
4.3.4 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的透气性能对比
4.4 SNFM3的穿着舒适性评价
4.5 SNFM3与商用过滤介质的对比
4.5.1 品质因数对比
4.5.2 热湿舒适性对比
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3798118
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 静电纺丝技术
1.2.1 静电纺丝装置
1.2.2 静电纺丝技术的原理
1.2.3 静电纺丝过程参数
1.3 静电纺空气过滤材料
1.3.1 静电纺空气过滤材料的研究现状
1.3.2 静电纺空气过滤材料的发展方向
1.4 本课题的研究内容和意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
第二章 聚丙烯腈/聚醚酰亚胺(PAN/PEI)复合纤维膜的制备与性能研究
2.1 引言
2.2 实验原料与仪器
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.3 溶液配制
2.4 静电纺纤维膜的制备
2.4.1 PAN和 PEI纳米纤维膜的制备
2.4.2 PAN/PEI双层纤维膜的制备
2.4.3 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的制备
2.5 测试与表征
2.5.1 克重测试
2.5.2 形貌表征
2.5.3 孔径结构测试
2.5.4 表面润湿性测试
2.5.5 机械性能测试
2.5.6 透气性能测试
2.5.7 空气过滤性能测试
2.5.8 透湿性能测试
2.6 PAN和 PEI纤维膜的结构与性能分析
2.6.1 PAN和 PEI纤维膜的表面形态
2.6.2 PAN和 PEI纤维膜的孔径结构
2.6.3 PAN和 PEI纤维膜的力学性能分析
2.7 PAN/PEI双层纤维膜的性能分析
2.7.1 双层纤维膜的空气过滤性能分析
2.7.2 双层纤维膜的透气性能分析
2.7.3 双层纤维膜的透湿性能分析
2.8 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的性能对比分析
2.8.1 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的空气过滤性能对比
2.8.2 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的透气性能对比
2.8.3 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的单向导湿性对比
2.8.4 不同克重PAN/PEI双层纤维膜的综合性能衡量
2.9 本章小结
第三章 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的制备与性能分析
3.1 引言
3.2 实验原料与仪器
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器
3.3 溶液配制
3.3.1 PAN溶液和PEI溶液的配制
3.3.2 SiO2@PAN溶液的配制
3.3.3 F-SiO2@PEI溶液的配制
3.4 多层结构不对称超润湿复合纳米纤维膜的制备
3.5 结果与讨论
3.5.1 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的表面形态
3.5.2 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的孔径结构
3.5.3 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的表面润湿性
3.5.4 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的空气过滤性与透气性
3.5.5 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的单向导湿性
3.6 本章小结
第四章 多层结构不对称超润湿复合纤维膜的性能优化和对比
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料和仪器
4.2.2 溶液配制
4.2.3 纤维膜制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的孔径结构对比
4.3.2 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的过滤效率对比
4.3.3 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的压降对比
4.3.4 优化前后不对称超润湿复合纤维膜的透气性能对比
4.4 SNFM3的穿着舒适性评价
4.5 SNFM3与商用过滤介质的对比
4.5.1 品质因数对比
4.5.2 热湿舒适性对比
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3798118
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3798118.html
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