熔喷聚乳酸/聚偏氟乙烯电晕驻极空气过滤材料电荷存储与过滤性能相关性研究

针对空气颗粒物污染问题，为实现对空气中PM_2.5以及其它有害颗粒物的高效过滤，从而达到保护人体生命健康的目的，将介电性与极性良好的聚偏氟乙烯(PVDF)与生物可降解的聚乳酸(PLA)熔融共混，并经过熔喷纺丝工艺结合电晕驻极，制备出具有纤维直径细、孔径小、过滤效率高、过滤阻力低的环境友好型驻极体空气过滤材料。通过系统研究PVDF对PLA电晕驻极体空气过滤材料的结晶行为、电荷存储性能及其机制与过滤性能之间的关系，发现PVDF的引入对PLA/PVDF熔喷非织造布纤维的结晶性能具有重要影响，可使PLA结晶速度加快，结晶度增加。PLA/PVDF电晕驻极熔喷布的初始表面静电势高达3 kV以上，热刺激放电测试峰值更高，电荷存储量有明显提升。特别地，在85 L/min纺丝流速下测试，PLA/PVDF单层电晕驻极熔喷非织造布过滤性可达85%,过滤阻力小于40 Pa,相较于未添加PVDF的电晕驻极熔喷非织造布过滤效率提升20%以上；探讨了电晕驻极后PLA/PVDF熔喷非织造布的电荷存储机制，发现PLA/PVDF熔喷非织造布的电荷存储性能提升最终使过滤性能提高。