納米技術(shù)在空氣過濾纖維中的應(yīng)用與研究三、納米技術(shù)在空氣過濾材料的應(yīng)用與研究
2 納米技術(shù)在空氣過濾材料的應(yīng)用與研究
納米技術(shù)主要的表現(xiàn)形式為納米纖維和納米微粒。其中納米纖維的比表面積大．其所構(gòu)成的纖維氈孔隙率高，且內(nèi)部孔隙連通性好，容易與納米級粒子結(jié)合，非常適合用作過濾分離材料；而當一維納米顆粒大小達到納米級(0.1nm~l00nm)時，其各種性質(zhì)(如機械強度、磁、光、聲、熱等)都將發(fā)生變化，并具有輻射、吸收、吸附等許多新性能，可以有效的提高過濾作用的效率。
2.1 納米纖維在空氣過濾材料的應(yīng)用與研究
靜電紡絲技術(shù)是目前制備納米纖維最重要的基本方法。利用靜電紡絲方法能夠得到直徑為幾十或幾百納米的納米級纖維，形成的纖維氈重量輕、滲透性好、
比表面積大、孔隙率高、內(nèi)部孔隙的連通性好、容易與納米級的化學物質(zhì)或功能性物質(zhì)相結(jié)合，很適合用作過濾材料。
由于納米纖維具有較大的比表面積，所以增加了空氣中懸浮微小顆粒在其表面沉積的概率，從而提高了其除塵的效率。與傳統(tǒng)纖維相比較，電紡納米纖維具有纖維直徑小、比表面積大等優(yōu)點，空氣過濾過程中在同樣氣壓損失的情況下，電紡納米纖維對于顆粒過濾的直接攔截效應(yīng)和慣性沖擊效應(yīng)更為顯著，有利于提高薄膜的過濾效率。電紡納米纖維在空氣顆粒過濾中的優(yōu)勢，使其將逐步取代傳統(tǒng)纖維薄膜應(yīng)用于各種高效空氣過濾裝置中，因此電紡納米纖維在空氣過濾應(yīng)用中的巨大潛力吸引了越來越多的關(guān)注。
殼聚糖作為天然可降解生物材料，因其特有的生物相容性和降解性，一直以來都是研究的重點，大量報道介紹了殼聚糖的混紡，如殼聚糖／聚乙烯醇(CS／PVA)、殼聚糖／聚氧化乙烯(CS／PE0)、殼聚糖／絲素(CS／SF)等，都成功紡制出了具有穩(wěn)定細度和一定抗菌效果的功能性纖維。 ．
王晗等人采用靜電紡絲的方法，制造出不同直徑的納米纖維薄膜。低風速下進行空氣過濾實驗，建立初步分析模型，分析了纖維直徑和過濾性能間的關(guān)系。
Kim等人在聚碳酸酯／氯仿溶液中添加芐基三乙基氯化銨，靜電紡絲得到纖維直徑為1.0～8.1微米的纖維氈，進行革蘭氏陰性、陽性菌和克雷伯氏菌的抗菌測試。發(fā)現(xiàn)18h后細菌減少了99.9％，與商品HEPA材料相比，該抗菌纖維過濾材料具有更高的過濾效率。
納米纖維的加入使得空氣過濾材料的過濾效率有了大幅度的提高，由于納米纖維直徑以及纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)等因素，對于纖維薄膜空氣過濾效果的影響機制日前已經(jīng)處于了深入探索研究階段。因此，如果納米纖維用于空氣過濾薄膜實際操作過程中遇到的問題以及濾料附加功能性整理相關(guān)問題能夠得以解決，將使納米纖維在過濾工業(yè)中發(fā)揮更大的作用。
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