纺织学报2023，Vol.44Issue(7) ：26-32.DOI:10.13475/j.fzxb.20220203601

防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

Preparation and performance of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)piezoelectric modified fiber membrane for long-lasting protective masks

张晋 张林军 解云川 王健 贾寅峰 路涛 张志成
纺织学报2023，Vol.44Issue(7) ：26-32.DOI:10.13475/j.fzxb.20220203601
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防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

Preparation and performance of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)piezoelectric modified fiber membrane for long-lasting protective masks

张晋 1张林军 2解云川 1王健 1贾寅峰 3路涛 4张志成1
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作者信息

  • 1. 西安交通大学 化学学院,陕西 西安 710049
  • 2. 西安近代化学研究所,陕西 西安 710065
  • 3. 西安航天复合材料研究所,陕西 西安 710025
  • 4. 西安百瑞诺机电科技有限公司,陕西 西安 710025
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摘要

聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效.针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层.探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化.结果表明:PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM2.5的过滤效率较PP熔喷布提高了 25%,在进风量为 85 L/min时的过滤效率提升了 27.5%;经过 2 次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在 90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性.

关键词

聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)/聚丙烯熔喷布/静电纺丝/压电材料/长效过滤防护/呼吸气阻/口罩

Key words

poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)/polypropylene melt-blown fabric/electrospinning/piezoelectric material/long-lasting filterability/breathing resistance/mask

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基金项目

山东省自然科学基金(ZR2020LFG010)

中央高校基本科研业务费专项(XZY032020017)

西安近代化学研究所开放合作创新基金(SYJJ20210421)

出版年

2023
纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
参考文献量14
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