CS/CDA/PAN静电纺丝膜对烟碱的过滤性能研究文献综述

 2021-12-23 08:12

全文总字数:2294字

文献综述

静电纺丝技术是指聚合物溶液或熔体在高压静电场力作用下发生喷射拉伸,通过溶剂挥发或熔体固化,得到超细纤维的一种方法[1]。

静电纺丝的基本装置[2]由4个主要部件组成: 提供高压静电场力的高压电源、带有喷射针头的注射器、注射泵和接地的接收装置。

静电纺丝过程中,注射器内装有聚合物熔体或聚合物溶液等黏弹性流体,喷射针头和接收装置之间施加10 ~ 50 kV高压静电,当电场力施加于液体的表面时, 注射泵将少量黏弹性流体以一定速率稳定输送到注射器喷射针头,高压静电场在针头和接收装置之间瞬时产生电位差,将在表面产生电流[3]。

通过高压电场的作用力,聚合物形成悬浮的滴液,并被拉伸成圆锥状,称为Taylor 锥(最先由 Taylor 观察到)。

当电场强度达到临界值时,聚合物溶液或熔体受到的静电场力足以克服流体表面张力及粘性阻力,从Taylor 锥顶端向阴极方向喷出带电射流;之后,带电射流经历不稳定运动和拉伸过程,由于溶剂的挥发或溶质和熔体的固化冷却,直径急剧细化,固化为超细纤维,射流最后凝结成丝, 最终在接收装置上形成无纺布状的纳米纤维[4]。

静电纺丝法制成的纤维直径在微米和纳米之间,相对于一般的商业织物,由静电纺丝纤维构成的无纺织物具有大的比表面积,以及纤维表面具有小孔等特殊形态,且结构、尺寸、形貌可控。

这样的特性使得该纤维在过滤、组织工程、超敏感传感器等方面有很大的潜在应用前景。

与此同时,静电纺丝法作为一种简便的、独特的生产纳米纤维膜的技术,它能够针对目标物采取不同的原材料来制备需要的纳米纤维膜,可以实现了两种及两种以上组分在纳米尺度上的复合,使其在发挥组分各自优势的同时,还新增了单一组分所不具备的功能性来达到预期的效果。

因此,纳米纤维膜是一种先进膜体系,在三维结构上具有较高的过滤效率和较低的空气阻力,能够阻隔高渗透悬浮粒子,在烟碱吸附方面具有很广阔的应用价值[5-9]。

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