复合材料学报

作者：钱晓明, 魏楚, 钱幺, 刘永胜, 王立晶,

关键词：微纳米纤维, 多层复合法, 静电纺丝, 过滤性能, 热黏合,

采用静电纺丝技术将聚丙烯腈(PAN)纳米纤维收集在皮芯型聚乙烯-聚丙烯(PE-PP)双组分微米纤维网上，制备PAN/PE-PP单层复合纤维网，再将多个单层复合纤维网层层堆叠，经热黏合加固，制备PAN/PE-PP多层复合空气过滤材料，研究了PAN/PE-PP复合纤维网的层数和纺丝时间对其孔径及过滤性能的影响。结果表明：多层复合的方式可得到与单层复合材料相似的孔径参数，但两种材料的孔道结构不同。在总面密度和总纺丝时间一定时，当PAN/PE-PP复合纤维网的层数大于10层时，PAN/PE-PP多层复合过滤材料的过滤效率和品质因子<i>Q</i>_F均明显大于PAN/PE-PP单层复合过滤材料，阻力略微增大；其中，相较PAN/PE-PP单层复合过滤材料，20层PAN/PE-PP复合过滤材料对≥0.3 μm颗粒的过滤效率提高了33%，阻力增加了5 Pa，<i>Q</i>_F值提高了30%。当总面密度和层数一定时，延长静电纺丝时间≥210 min，20层PAN/PE-PP复合过滤材料对颗粒的过滤效率可提高至90%以上，但阻力也急剧增大，因此静电纺丝时间为210 min的PAN/PE-PP多层复合材料的过滤性能最佳。因此，与相同面密度的PAN/PE-PP单层复合过滤材料相比，PAN/PE-PP多层复合过滤材料的过滤性能明显提高；微纳米纤维多层复合法是制备高效低阻复合空气过滤材料的有效方法。

来源：2020年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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