隨著社會的急速發(fā)展,人們的生活水平得到了很大的提升,然而空氣污染卻日益嚴重。霧霾中所含的細微顆粒物(PM2s)本質上是一種含有固體、液體以及揮發(fā)性有機物的氣溶膠,其會導致人們產生上呼吸道感染、結膜炎、支氣管哮喘等相關疾病。保護人體免受空氣污染最有效的方式是使用空氣過濾材料對這些顆粒物進行攔截天津津騰實驗設備有限公司在本文選用無毒環(huán)保、質優(yōu)價廉的高聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)與無機物氯化鋰(LiC1)進行靜電紡絲,以制備具有微細結構的PMMA/LiCl復合納米纖維膜。通過控制Ll的添加質量對紡絲液的電導率進行不同程度的改善,探究PMMA/LCI復合膜的最佳配比,并研究最佳LiCl質量分數(shù)的PMMA/LiCl納米纖維膜對微細氣溶膠顆粒物的過濾性能。
試驗材料與儀器
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,麥克林公司);無水氯化鋰(LiCl,分析純,西隴化工股份有限公司) NN二甲基甲酰胺(DMF,分析純,上海凌峰化學試劑有限公司)。所有藥品使用前均未提純金字塔形噴頭靜電紡絲機(HX-800型,實驗室自主設計),磁力攪拌器(84-1A型),掃描電子顯微鏡(SEM,TM-3000型),自動孔徑分析儀。
3結論
(1)PMMA/LiCl復合納米纖維膜的成纖結構隨著LiCI質量分數(shù)改變發(fā)生變化,其中PMMALiCl-0.03%纖維膜展現(xiàn)出最佳形貌,纖維分布均勻且平均直徑為510nm,平均孔徑為5.797m。
(2)PMMA/LiCl0.03%復合納米纖維膜孔徑尺寸主要集中在4.5~6.2pm,氣體通過量最大隨著LiCI質量分數(shù)的增大,復合纖維膜的最大拉伸負荷和斷裂強度均先增大后減小,LiCI質量分數(shù)為0.03%時膜的力學性能最好。
(3)復合纖維膜的過濾效率均大于93%,但隨著LiCI質量分數(shù)的增大,膜的濾效和濾阻均呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢。PMMA/LiCl-0.03%膜展現(xiàn)最優(yōu)的濾效98.32%和Q值0.1。因此PMMA/LiCI復合纖維膜中LiclI最佳質量分數(shù)為0.03%,該配比的復合膜最適合于對氣溶膠顆粒物的過濾。
(4)PMMA/LiCl-0.03%復合納米纖維膜對鹽性氣溶膠顆粒物的初始濾效達到99%,而對油性氣溶膠顆粒物的濾效僅為93%。隨著測試氣體流速的增大,纖維膜的過濾性能逐漸下降,但對鹽性氣溶膠顆粒的過濾性能始終比油性氣溶膠顆粒的好。
(5)PMMA/LiCl-0.03%復合纖維膜對鹽性氣溶膠顆粒物容塵濾效持續(xù)增加甚至接近100%,而對油性氣溶膠顆粒物的濾效由80%下降至62%,由此表明該復合纖維膜對鹽性氣溶膠顆粒物的過濾效果更佳。