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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

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

poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)polypropylene melt-blown fabricelectrospinningpiezoelectric materiallong-lasting filterabilitybreathing resistancemask

张晋、张林军、解云川、王健、贾寅峰、路涛、张志成

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西安交通大学 化学学院,陕西 西安 710049

西安近代化学研究所,陕西 西安 710065

西安航天复合材料研究所,陕西 西安 710025

西安百瑞诺机电科技有限公司,陕西 西安 710025

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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

山东省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项西安近代化学研究所开放合作创新基金

ZR2020LFG010XZY032020017SYJJ20210421

2023

10.13475/j.fzxb.20220203601

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
年,卷(期)：2023.44(7)
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