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前沿科技
阻击PM2.5的新利器——电纺纳微纤维驻极过滤材料
/文 2013/07/31

 天津工业大学程博闻教授带领的“新型纤维与非织造材料”创新团队长期从事驻极高效过滤材料研究,与天津泰达洁净材料股份有限公司、解放军总后军需所等产学研合作,先后攻克了单、双组分耐久驻极熔喷超细纤维高效过滤材料关键制备技术并实现产业化,相关产品达到国际先进水平。开发的复合熔喷非织造材料研究成果获得中国纺织工业联合会2012年度科技进步一等奖。
近期,该团队在电纺纳微纤维驻极过滤材料方面取得了突破性进展,发展了多种具有自主知识产权的溶液、熔融电纺纳微纤维制备技术,形成了以“螺纹”和多辊实心针为核心技术的规模化静电纺装备。设备有效幅宽为1m,单机台产量可达1000m2/D以上(定量5g/m2);开发了聚乳酸(PLA)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)和间位芳纶(MPIA)等系列化有机高分子纳微纤维驻极过滤材料,纤维直径范围为100~500nm,平均直径约200nm,表面电荷密度高达15μC/m2,通过与纺粘非织造布复合得到的驻极过滤材料,对粒径小于2.5μm颗粒过滤效果高达99.99%。该团队已申请相关发明专利10余项,授权5项,发表SCI、EI 收录论文20余篇。
与现有驻极产品相比,电纺纳微纤维驻极过滤材料除具有纤维直径小、过滤效率高等优点外,电纺技术固有的特点赋予了纳微纤维大量的极化电荷和空间电荷,实现了聚合物驻极体“永久化”,将成为新一代高效驻极过滤材料。此外,电纺纳微纤维材料还将广泛应用于锂电隔膜材料、医用防护材料、组织工程材料、催化材料、吸音材料等诸多领域。纳米纤维作为一种高技术、高附加值的纤维材料,具有广阔的应用前景,据美国FibeRio公司预计,2020年纳米纤维市场规模将达40亿美元。
 

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