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随着环境污染问题的加剧以及雾霾天气的频频出现,PM2.5对人体的危害不容忽视,PM2.5口罩变得越来越重要,目前PM2.5口罩的原材料多为合成纤维,其难以降解、回收,后续处理相对比较困难,因此,本实验以环保、可再生、廉价易得的植物纤维为原料抄造PM2.5口罩滤纸,然后对其进行疏水化处理,以满足其使用要求。实验通过参照市面上应用广泛的PM2.5口罩的过滤性能指标,同时结合口罩纸国标中的强度性能要求,分别确定疏水前PM2.5口罩滤纸和疏水后PM2.5口罩滤纸的性能标准。首先,实验以天丝纤维为原料抄造PM2.5口罩滤纸,通过对两种规格的天丝纤维进行不同程度打浆处理,探讨了打浆对PM2.5口罩滤纸性能的影响。为了降低PM2.5口罩滤纸的生产成本,采用棉浆、丝光化浆、龙须草浆取代一定量的天丝纤维抄纸,研究了纤维配比对PM2.5口罩滤纸性能的影响,并制备出满足目标性能要求的PM2.5口罩滤纸。结果表明,打浆度为23°SR的I号、II号天丝纤维抄造的PM2.5口罩滤纸,均满足实验确定的目标标准。当天丝纤维分别与棉浆、丝光化浆配抄时,棉浆、丝光化浆的配抄比例应低于20%,当龙须草浆分别与天丝纤维棉浆体系、天丝纤维丝光化浆体系配抄时,龙须草浆的配抄比例应低于15%,所抄造的PM2.5口罩滤纸性能方能满足目标要求。其次,以氢氧化钠/尿素/硫脲溶液体系改性纸浆纤维,试剂质量比为3:3:4(NaOH:尿素:硫脲),试剂浓度:20%,浆浓:5%,改性温度:-2℃,改性时间:30min,通过对改性纸浆纤维进行不同程度打浆,用其抄造PM2.5口罩滤纸,探讨了打浆对改性纸浆纤维抄造PM2.5口罩滤纸性能的影响。结果表明,当改性纸浆纤维打浆度为27°SR时,其抄造的PM2.5口罩滤纸透气度为:422.29L/(m~2·s),最大孔径:39.60μm,平均孔径:35.70μm,松厚度:4.03cm~3/g,抗张强度:1.83kN/m,湿抗张强度:0.25kN/m,零距抗张强度:310.5N,达到了实验确定的PM2.5口罩滤纸的目标要求。最后,将含氢硅油乳液和羟基硅油乳液复合调配成PM2.5口罩滤纸用疏水剂,制备出满足实验研究目标的疏水PM2.5口罩滤纸。首先,以吐温80和司班80为乳化剂,含氢硅油为分散相,水为连续相,采用转相乳化法合成含氢硅油乳液,当吐温80:司班80=0.42:0.58,乳化剂:硅油=1:2,搅拌速度:2000r/min,乳化时间:60min,乳化温度:50℃时,合成的含氢硅油乳液均匀、稳定,平均粒径为:15.4μm,粘度为:49mPa·s,固含量为:28.50%;其次,以醋酸锌为催化剂,将含氢硅油乳液与阳离子羟基硅油乳液复配合成复合有机硅乳液,作为PM2.5口罩滤纸疏水剂,研究了氢乳与羟乳配比、催化剂用量对PM2.5口罩滤纸过滤性能、疏水性能的影响。结果表明,当催化剂用量为15%,含氢硅油乳液与羟基硅油乳液的比例为3:7时,所制备的疏水PM2.5口罩滤纸的耐水时间为:268s,接触角:143.3°,透气度:297.80L/(m~2·s),最大孔径:38.98μm,平均孔径:35.04μm,松厚度:3.82cm~3/g,抗张强度:0.47kN/m,湿抗张强度:0.129kN/m,其基本性能满足本实验疏水PM2.5口罩滤纸的标准,经过滤效率和过滤精度的测试分析得知,实验所研制的PM2.5口罩滤纸能有效过滤和截留PM2.5微粒子,达到预期目标。