论文部分内容阅读
静电纺纳米纤维因其制备方法简单且性能优异而被广泛应用于过滤和防护领域,但其产量较低成为产业化应用的阻碍。无针头静电纺的出现,为静电纺纳米纤维的产业化开辟了新的道路。本文采用螺旋片式静电纺丝设备,研究了不同质量比(PVA-h/PVA-l)纺丝液的性质和对纳米纤维膜形貌及性能的影响,探讨了抗水溶性PVA纳米纤维膜的制备技术,对于不同种类的接收基布,分别探讨了热压后处理和等离子体预处理对复合面料粘合性能的影响,并进一步研究了纳米纤维膜厚度对复合面料的颗粒防护性能和服用性能的影响。通过研究得到以下主要结果:不同PVA-h/PVA-l质量比纺丝液的电导率及表面张力无明显变化,随着PVA-h/PVA-l质量比的增加,纺丝液粘度逐渐增大,纤维直径变粗,纳米纤维膜的均匀性得到提高,纤维膜的平方米克重逐渐增大,PVA-h/PVA-l质量比为3/7的纳米纤维膜,气溶胶颗粒拦截率最高。PVA抗水溶性热处理过程中,随着热处理温度的升高、时间的延长,PVA纳米纤维膜抗水溶性能增强;戊二醛(GA)溶液改性后的PVA纳米纤维膜具有优异的抗水溶性。低熔点热风(ES)非织造布作为接收基布时,经热压处理,PVA/ES复合膜的剥离强力和剥离能最大能提高到原来的10倍,优化的热压工艺条件为:145℃、100 Pa、10 min。电力纺、涤塔夫、尼丝纺机织布作为接收基布时,经等离子体预处理,纤维表面的氧元素含量略有提高,纤维表面的粗糙度显著增加,复合面料的剥离强力和剥离能提高,其中尼丝纺复合面料剥离性能提高最大,接近原样的3倍。优化工艺条件为:尼丝纺基布在200 W条件下等离子体处理3 min。PVA/ES复合膜随着纳米纤维膜厚度的增加(纺丝时间延长),透气率降低,透湿量减小,抗弯曲长度变大,断裂强度增加,气溶胶颗粒拦截率增大。PVA/尼丝纺复合面料随着纺丝时间的延长,透气率降低,透湿量减小,抗弯曲长度和悬垂系数增大。PVA纳米纤维膜显著提高了尼丝纺基布的气溶胶颗粒拦截率,同时随着纺丝时间的延长,PVA/尼丝纺复合膜对气溶胶颗粒拦截率增大,纺丝时间为10 min时,品质因子最高。以纺丝时间为10 min的PVA/尼丝纺复合面料作为服装里料,以防羽涤纶织物作为面料,自制了服装,经过测定发现其保暖性、透湿性、透气性均大于市售冲锋衣,即其热湿舒适性更好。