【摘 要】
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细颗粒物引起的雾霾天气问题不仅对人们的日常生活、交通出行和生产作业带来不便,更对人们的身体健康造成了严重损害。由于具有孔隙率高、形态可控、加工工艺简便等特点,纤维过滤材料成为目前应用最广泛的空气过滤材料。但是现有的商品化的纤维空气过滤材料例如熔喷驻极过滤材料主要依赖静电吸附提高熔喷材料的过滤效率;静电纺丝技术由于具有较细的纤维直径和孔径小等优点逐渐成为空气过滤领域的热门材料,但其堆积密度大而有较高
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细颗粒物引起的雾霾天气问题不仅对人们的日常生活、交通出行和生产作业带来不便,更对人们的身体健康造成了严重损害。由于具有孔隙率高、形态可控、加工工艺简便等特点,纤维过滤材料成为目前应用最广泛的空气过滤材料。但是现有的商品化的纤维空气过滤材料例如熔喷驻极过滤材料主要依赖静电吸附提高熔喷材料的过滤效率;静电纺丝技术由于具有较细的纤维直径和孔径小等优点逐渐成为空气过滤领域的热门材料,但其堆积密度大而有较高的压降。因此新型过滤材料的开发则成为关乎民生大计的重要课题之一。本论文利用小分子有机凝胶因子“自下而上”的自组装机理,分别于溶液喷射纺纳米纤维膜及聚乳酸熔喷布内生成次级超分子纳米纤维,构建了不同种类的多级微纳米纤维双网络空气过滤材料。具体内容如下:将小分子有机凝胶DMDBS于溶液喷射纺纳米纤维膜内自组装生成直径10-30nm的次级超分子纳米纤维,制备了多级双纳米纤维网,纤维网的结构可通过调节自组装溶液浓度进行调控;次级纳米纤维网的组装过程遵循吸附-成核-生长机制,次级纳米纤维网的引入,提高了溶液喷射纳米纤维网的力学性能,降低了其孔径,提高了过滤效率（最高达到99.99%）;得益于次级纳米纤维的超细直径,双纳米纤维网的过滤阻力没有明显增加（36 Pa）,QF为0.177 Pa-1,并表现出良好的长期过滤性能;此外,双纳米纤维网具有良好的透湿性,用于人体防护可提供良好的舒适性。针对驻极熔喷布空气过滤性能不稳定、驻极体电荷容易衰减等问题,以及对生物基原料的需求,将具有配位能力的有机小分子（配体L）与金属离子（Ag+）在聚乳酸（PLA）熔喷布内配位自组装,制备了PLA熔喷基多级微纳米纤维空气过滤材料。PLA熔喷基多级纤维空气过滤材料透气透湿性好、机械性能高、具有高达10.09 MPa的断裂强度;在过滤性能方面对PM2.5颗粒物具有高达99.12%的拦截效率以及44 Pa的低空气阻力;由于银离子的引入,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均高达99.99%。
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