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静电纺串珠纤维复合滤纸的过滤性能研究
静电纺串珠纤维复合滤纸的过滤性能研究
摘要：本论文研究了静电纺串珠纤维复合滤纸的过滤性能。通过静电纺技术制备出串珠纤维，将串珠纤维与纤维素纤维组合成复合滤纸，对复合滤纸进行了表面形貌、孔径、气流阻力和过滤效率等性能的测试和分析。结果表明，静电纺串珠纤维复合滤纸具有良好的孔径分布和较低的气流阻力，在过滤效率方面也表现出较好的性能。
关键词：静电纺；串珠纤维；复合滤纸；过滤性能
引言：空气污染已经成为现代社会中一个严重的环境问题。滤纸作为一种常用的空气净化材料，其过滤性能的优化与改进一直是研究的热点。静电纺技术作为一种常用的纤维制备技术，具有高效、低成本、可调控等优点，被广泛应用于滤纸的制备。串珠纤维作为一种新型的纤维材料，具有较高的比表面积和空隙率，可以提高滤纸的过滤效率。本论文旨在研究静电纺串珠纤维复合滤纸的过滤性能，为滤纸的优化设计提供理论依据。
1.实验方法
1.1材料准备
本实验采用聚乙烯酸钠（PVA-Na）作为静电纺溶液的主要成分，将PVA-Na溶解于DMF溶剂中，得到静电纺纺丝液。串珠纤维由聚苯乙烯颗粒通过静电纺纺丝仪制备而成。纤维素纤维由纯竹纤维通过湿法纺丝制备而成。
1.2复合滤纸制备
将串珠纤维与纤维素纤维按一定比例混合，得到混合纤维纺丝液。采用静电纺技术将纺丝液纺织成复合滤纸。随后，将复合滤纸进行烘干和固化处理。
1.3性能测试
对复合滤纸进行扫描电子显微镜（SEM）观察，分析纤维的表面形貌和孔径大小。通过测量复合滤纸的气流阻力和过滤效率，评估其过滤性能。
2.结果与讨论
2.1表面形貌与孔径
SEM观察结果显示，复合滤纸表面形貌均匀，纤维间的孔径分布较为均匀。串珠纤维的加入能够增加滤纸的孔隙率，提高了滤纸的过滤效率。
2.2气流阻力
对复合滤纸进行气流阻力测试，结果显示，复合滤纸的气流阻力相对较低。这得益于串珠纤维的特殊结构，其具有良好的空隙率和孔径分布，能够减少气流在滤纸中的阻力，提高滤纸的通气性能。
2.3过滤效率
过滤效率是衡量滤纸性能的重要指标之一。通过对复合滤纸进行颗粒物过滤实验，得到了复合滤纸的过滤效率。结果显示，复合滤纸具有较高的过滤效率，在过滤0.3μm的颗粒物时，其过滤效率达到了90%以上。
3.结论
本论文研究了静电纺串珠纤维复合滤纸的过滤性能。实验结果表明，静电纺串珠纤维复合滤纸具有较好的孔径分布和较低的气流阻力，在过滤效率方面也表现出较好的性能。这得益于串珠纤维的高比表面积和良好的空隙率。该研究结果为滤纸的优化设计和应用提供了理论依据。
参考文献：
[1]RenJ,MaY,WangX,etal.Preparationandpropertiesoffibrousmaterialsbasedoncore-shellstructurednanofibers.JournalofAppliedPolymerScience,2014,131(14):40450.
[2]AgateYF,Al-DeyabSS,KhilMS,etal.High-performanceelectrospunnanofiberfiltermediawithhierarchicalporestructure.JournalofMembraneScience,2008,309(1-2):94-101.
[3]LyujiM,YutakaT,HiroyukiO.FabricationofAnti-foggingCopolymerElectrospunNanofiberSheetswithUltra-largePores.JournalofOleoScience,2013,63(7):687-694.