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工业的迅速发展给环境带来了不可避免的污染,工业生产排放出废气具有高温以及成分复杂的特点,普通空气过滤材料无法达到要求,因此用于过滤工业废气的耐高温过滤材料的研究广受关注。聚酰亚胺(PI)大分子链中存在稳定的苯环和酰胺环,具有十分优异的热力学性能,常用于过滤高温废气。静电纺制备的纳米纤维因其直径小、孔隙率高以及比表面积大等特点在过滤领域具有较大发展前景。结合二者的优势,本课题使用自组装无针静电纺装置,调控配置不同纺丝液参数,实现PI高温滤料滤料的产业化制备用于工业废气处理。并且对比亚胺化处理前后纳米纤维的性能变化。此外为了增强PI纳米滤料与玻纤基材之间的粘合力提升高温滤料的覆膜牢度并设计出A、B、C三种不同结构的高温滤料,通过静电混纺低熔点的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,然后采用热轧粘合以及热熔粘合的方式用以增强复合滤料的覆膜牢度。首先为了解决单针头生产效率低无法实现聚酰亚胺纳米纤维的产业化批量制备的问题,采用本课题组自组装的碟形喷头无针静电纺装置,尝试不同的纺丝液配置方法,当聚酰氨酸(PAA)浓度为25%,纺丝电压为54kv,纺丝纺丝距离为20cm时,制备出平均直径为189nm,过滤效率为99.908%,过滤阻力仅为130.72Pa的高效低阻高温过滤用滤料。亚胺化处理PAA制备PI膜,并对PI纤维膜的性能进行分析。亚胺化处理后PI直径变细,平均孔径变大,过滤效率得到提升,此外经过热处理之后纤维变得更脆,断裂强力和断裂伸长率都有明显下降。但是本实验研究的是高温废气用的过滤滤料,长期使用温度在260℃左右,而热处理之前PAA260℃时的热失重大于20%,经过热处理之后得到的PI纳米纤维260℃时的热失重小于1%,具有较好的热稳定性。最后为了增强滤料滤料与保护基布之间的粘合力,设计A、B、C三种不同结构的高温滤料,静电混纺低熔点的聚丙烯腈PAN纳米纤维,然后采用热轧粘合以及热熔粘合的方式,将低熔点的PAN融化作为粘合剂将玻纤机基布与PI纳米纤维粘合起来用以增强复合滤料的覆膜牢度。A、B、C三种复合滤料的过滤性能都十分优异,热处理之前过滤效率分别可以达到99.994%、99.986%、99.842%,过滤阻力分别为425.32Pa、882.98Pa、282.24Pa。热轧处理过后B、C滤料的覆膜牢度从0提升到了2171.2Pa和4621.2Pa,但是热轧处理破坏了纳米纤维膜结构,A、B、C三种滤料的过滤效率分别从99.994%、99.986%、99.842%下降为77.8%、72.8%、84.8%。经过热熔粘合处理之后,B、C两种滤料的覆膜牢度分别从0提升为730Pa和962.5Pa。并且在覆膜牢度提升的同时,B、C滤料的过滤性能得到保障,B型滤料的滤效滤阻由99.986%、882.98Pa变为99.988%、989.8Pa,C型滤料的滤效滤阻由99.842%、282.24Pa变为99.968%,503.72Pa。热熔粘合可以在提升滤料覆膜牢度的同时保障滤料的高效过滤性能,是一种较好的增强覆膜牢度的方式。